sa quantification (équation de Planck). De la même façon, selon de Broglie, la
matière se manifeste surtout comme un corpuscule ; toutefois, dans certaines
conditions, elle peut aussi présenter un caractère ondulatoire. Il proposa
alors que non seulement la lumière, mais aussi la matière étaient régies par
l'équation suivante.
condition que sa vitesse ne soit pas trop proche de celle de la lumière. Cette
équation fut confirmée assez tôt par des expériences sur la
l'électron est bien une onde ».)
objet ou une ouverture de
dimension du même ordre de
grandeur que la longueur d'onde
du rayonnement.
l'électron par Louis de Broglie, seuls les microscopes op
tiques existaient. Les microscopes électroniques n'ont en
effet été développés qu'à partir des années 1930. Alors
que le pouvoir de résolution du microscope optique est
limité par la puissance du système optique (force des
lentilles), celui du microscope électronique peut être
ajusté en fonction de la longueur d'onde du faisceau
d'électrons. De plus, les principes de fonctionnement du
microscope optique sont fondés sur les lois de la réfrac
tion et de la réflexion, ceux du microscope électronique
le sont sur des phénomènes de diffraction.
Lorsqu'un faisceau lumineux croise un obstacle ou une
ouverture dont les dimensions sont du même ordre
de grandeur que la longueur d'onde qui le compose,
il subit de la dispersion ; le phénomène est désigné
diffraction. Des figures de diffraction résultent no
tamment du passage de la lumière à travers des trous
minuscules percés dans de minces feuilles opaques
(figure 1). Des figures de même nature se forment aussi
lorsqu'un faisceau de rayons X, qui sont aussi de nature
ondulatoire, est dirigé sur un solide cristallin, lequel
représente un arrangement ordonné de particules.
théorie ondulatoire de la
lumière, au début du
la diffraction.
est mise à profit pour dé
terminer la structure cris
talline de certains solides.
Les figures de diffraction
sont en effet régies par
les lois de la physique des
ondes et dépendent de la
disposition des particules
(atomes, molécules ou
ions) qui forment ces so
lides. Par conséquent, la
diffraction est inhérente
au caractère ondulatoire de tout rayonnement, qu'il
s'agisse de la lumière visible ou des rayons X. De même,
on observe qu'un faisceau électronique engendre une
figure de diffraction, ce qui ne peut être interprété
qu'en considérant que les électrons sont aussi de nature
ondulatoire, comme le suggérait de Broglie.
Le dispositif employé dans un microscope électronique
consiste à ajuster les longueurs d'onde du faisceau
d'électrons à la dimension des structures étudiées. Cela
est réalisé en appliquant une différence de potentiel en
tre des plaques métalliques, c'estàdire en augmentant
le voltage pour accélérer les électrons vers la plaque
positive tout en diminuant leur longueur d'onde. En
effet, selon l'équation de Broglie, plus la vitesse du
faisceau électronique est grande, plus la longueur
d'onde est courte (puisque
que ceux atteints par le microscope optique.
permet d'observer des struc
tures invisibles en microscopie
optique.