Le principe
La méthode consiste à soumettre le composé en poudre à un faisceau de rayons X monochromatique et à recueillir le spectre de diffraction qu'il émet ; de la valeur $\text{ }\!\!\theta\!\!\text{ }{{\text{ }}_{\text{hkl}}}$ de chaque raie, on tire la distance interréticulaire de la famille de plan (hkl) correspondante (Relation de Bragg).
Chaque composé cristallisé a donc un spectre de diffraction caractéristique.
La relation de Bragg
Elle rend compte des conditions de diffraction d'une onde électromagnétique ( $0.5{\mathring A}\text{ }<\lambda <2.5{\mathring A}$) par les électrons des atomes ou ions (pour les rayons X) ou par les noyaux (pour les neutrons). La différence de marche entre les rayons diffractés par 2 plans réticulaires consécutifs doit être un multiple entier de la longueur d'onde pour que les rayons (issus en phase de la source) restent en phase après la diffraction (condition nécessaire pour l'observation d'une intensité diffractée non nulle). La relation (limitée à l'ordre n=1 pour tenir compte des propriétés périodiques des familles de plans réticulaires ${{d}_{hkl}}=\frac{{{d}_{2h2k2l}}}{2}$...) s'écrit : $$2{{d}_{hkl}}\sin {{\theta }_{hkl}}=\lambda \text{ avec }\lambda <2{{d}_{hkl}}$$ |  |
Quand l'angle d'incidence $\text{ }\!\!\theta\!\!\text{ }$ du faisceau de rayons X (par rapport à une famille de plans réticulaires (hkl) ) vérifie la relation de Bragg, on observe un raie de diffraction qui caractérise cette famille de plans.
Le spectre de diffraction X va donc traduire les propriétés d'organisation du solide :
La valeur des ${{\text{d}}_{\text{hkl}}}$ dépend des paramètres de la maille, des indices h,k,l (et du mode de réseau).
Les intensités des raies dépendent du contenu atomique de la maille (nature et positions des atomes)
Chaque composé cristallisé a donc un spectre de diffraction caractéristique (fiche d'identité répertoriée dite "fiche "ASTM", du nom de la banque de données qui les rassemble).
