Vitesses et répartition spatiale des molécules « réfléchies» après impact sur une surface d'aluminium d'un jet moléculaire d'argon de haute énergie

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Abstract
La mesure des vitesses et la détermination de la répartition spatiale des molécules réfléchies, après impact sur une surface solide, ont été effectuées expérimentalement. Cette étude expérimentale a eu lieu dans le cas de jets moléculaires d'argon d'énergie voisine de 2 100 eV heurtant sous une incidence de 60° une surface polie constituée par de l'aluminium industriel. Pour cette étude on a utilisé un appareil appelé « canon moléculaire » et qui permet d'obtenir des jets moléculaires d'énergie comprise entre 50 et 5 000 eV, et des intensités comprises entre 10^11 et 5 × 10^13 molécules/cm2/s. Les vitesses des molécules incidentes ou réfléchies sont mesurées grâce à une méthode de temps de vol et en utilisant un appareil spécial d'échantillonnage. La courbe des vitesses incidentes est déterminée à 1 % près. Celle des molécules réfléchies est déterminée avec une précision plus faible, de l'ordre de quelques pour cent. Les résultats des mesures montrent que la vitesse v des molécules réfléchies a une dispersion beaucoup plus grande que celle, U, des molécules incidentes et que, d'autre part, la vitesse quadratique moyenne v est du même ordre de grandeur que U. Le rapport v/Uvarie en fonction de l'angle de la direction d'observation et d'autre part de l'angle azimutal du plan qui la contient. Ce rapport décroît lorsque l'angle d'observation varie de + 80° à — 80° et lorsque l'angle azimutal croît. Connaissant les vitesses des molécules réfléchies on peut déterminer la répartition spatiale exacte de ces molécules. Cette répartition montre qu'en coordonnées polaires la courbe représentative n'est pas un cercle tangent à la surface mais s'apparente à une ellipse dont le grand axe est voisin de la direction de réflexion spéculaire

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