ULTRAVIOLET
Historique et techniques de l'ultraviolet
Les radiations ultraviolettes sont émises par de nombreuses sources tant naturelles (cf. soleil, étoiles) qu'artificielles (cf. infra, Sources d'ultraviolet). Leur détection est également facile, par suite de leur grande activité photochimique et photoélectrique. Mais l'ultraviolet est, d'une façon générale, très fortement absorbé par la matière, et la technologie dans ce domaine est dominée par le problème de la transmission, surtout dans l'ultraviolet lointain où se trouvent des régions d'absorption pour tous les corps, même parmi les plus simples, comme l'hélium, qui est transparent dans toutes les autres régions spectrales.
Le seuil de visibilité de l'œil humain (vers 380 nm) est variable selon les individus et leur âge. Cette limite ne provient d'ailleurs pas d'un manque de sensibilité des éléments détecteurs de la rétine, mais de l'absorption par les milieux traversés par le rayonnement, en particulier le cristallin : l'opération de la cataracte a pour conséquence d'étendre le domaine de vision dans l'ultraviolet. En 1801, Johann W. Ritter mit en évidence un rayonnement au-delà de la région visible du spectre, par son action photochimique sur les sels d'argent, et ouvrit ainsi l'accès aux régions de l'ultraviolet proche et moyen dans lesquelles les techniques ne sont pas très différentes de celles qui correspondent au spectre visible, les prismes de quartz et les plaques photographiques habituelles pouvant y être utilisés. Mais il fallut presque un siècle après la découverte de Ritter pour accéder à l'ultraviolet lointain.
George Stokes
Hulton Archive/ Getty Images
C'est en effet vers 1893 que se place la découverte de V. Schumann qui reconnut et supprima les trois obstacles à la transmission du rayonnement en dessous de la limite extrême de 183 nm atteinte par G. G. Stokes en 1862 : le quartz, qu'il remplaça par la fluorine, la gélatine, qu'il parvient à retirer presque complètement des plaques photographiques, l'air enfin, qu'il élimina à cause de l'absorption par l'oxygène qui débute vers 195 nm (bandes de Schumann-Runge) et qui oblige ainsi à opérer sous vide dans toute la région de l'ultraviolet lointain à laquelle on donne souvent, pour cette raison, le nom d'« ultraviolet à vide ». À titre d'exemple, à 142 nm, l'intensité du rayonnement est réduite au dix-millième de sa valeur par 1 mm d'air à la pression atmosphérique.
La transmission de la fluorine cesse à 123 nm, et il n'existe d'ailleurs plus aucun matériau transparent sous les épaisseurs permettant de réaliser des composants optiques, en dessous de 105 nm, limite du fluorure de lithium (qui n'existe pas dans la nature, mais dont on sait maintenant produire artificiellement des cristaux de qualité).
L' étape suivante fut franchie au début du xxe siècle par T. Lyman qui introduisit comme élément disperseur le réseau de diffraction utilisé en réflexion, c'est-à-dire sans aucune traversée de matière par le rayonnement ; en outre, le réseau, gravé sur un support concave, rassemble en un seul élément les fonctions de dispersion et de focalisation, avantage appréciable compte tenu de la faible valeur des pouvoirs réflecteurs dans l'ultraviolet lointain. Des techniques modernes (association d'une couche de fluorure de magnésium avec une couche d'aluminium de haute qualité, déposée sous vide par évaporation ultrarapide) permettent maintenant d'obtenir des pouvoirs réflecteurs de 60 à 80 p. 100 jusqu'à 110 nm, mais dans l'ultraviolet extrême les pouvoirs réflecteurs sont généralement inférieurs à 20 p. 100, du moins en incidence normale, et le nombre des surfaces réfléchissantes doit être strictement limité. Le réseau de diffraction permit à Lyman non seulement de descendre jusqu'à 25 nm environ, mais de [...]
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Écrit par
- Jacques ROMAND : directeur adjoint du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S.
- Boris VODAR : directeur du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S., Bourg-la-Reine
Classification
Pour citer cet article
Jacques ROMAND et Boris VODAR. ULTRAVIOLET [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Longueurs d'onde et énergies
Encyclopædia Universalis France
George Stokes
Hulton Archive/ Getty Images
Autres références
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DÉTECTEURS DE PARTICULES
- Écrit par Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
- 10 978 mots
- 12 médias
...plus intense, il peut y avoir excitation des atomes, sans ionisation. Dans certains gaz, cette excitation se traduit par l'émission de photons dans l'ultraviolet lointain. Ce phénomène est lié, dans les gaz rares, à la formation de molécules appelées états exomères ; et ces photons sont distribués... -
AÉRONOMIE
- Écrit par Gaston KOCKARTS
- 4 157 mots
- 11 médias
...processus :En fait, ces quelques réactions aéronomiques sont à la base de la formation de la couche d'ozone qui nous protège du rayonnement solaire ultraviolet. Toutefois, ces réactions ne permettent pas à elles seules d'expliquer les observations de l'ozone, car les phénomènes de transport et de nombreuses...
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ALLERGIE & HYPERSENSIBILITÉ
- Écrit par Bernard HALPERN, Georges HALPERN, Salah MECHERI, Jean-Pierre REVILLARD
- 12 574 mots
- 2 médias
...régulée négativement. Il existe des évidences expérimentales que les cellules T CD4+ règulent l'intensité et la durée des réponses des cellules T CD8+. Un agent environnemental de nature physique tels que les UV est capable de supprimer l'HSC lors des phases d'elicitation et de sensibilisation. Il a été... -
ANALYTIQUE CHIMIE
- Écrit par Alain BERTHOD, Jérôme RANDON
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...liaisons doubles ou triples, les atomes possédant des paires d'électrons libres, ainsi que beaucoup de métaux de transition absorbent dans les domaines de l'ultraviolet et du visible du spectre électromagnétique. Si cette absorption est importante dans le domaine visible, l'échantillon apparaîtra coloré.... - Afficher les 43 références
Voir aussi
- ONDE ou RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- SPECTROCHIMIQUE ANALYSE
- PHOTOMULTIPLICATEURS
- RAYONNEMENT SOLAIRE
- ÉMISSION, physique
- INCANDESCENCE
- RÉSEAU, optique
- DÉCHARGE ÉLECTRIQUE
- ARC ÉLECTRIQUE
- ÉTINCELLES
- PLASMAS
- LAMPE, technologie
- TRANSITION, physique
- ÉCLAIRAGE
- SOLIDES PHYSIQUE DES
- SOURCES, optique
- VITAMINES D ou CALCIFÉROLS
- RYDBERG ÉTATS DE
- SCHUMANN VICTOR (1841-1913)
- QUANTOMÈTRES
- LYMAN THEODORE (1874-1954)
- RADIATION
- LONGUEUR D'ONDE
- SPECTRE, optique
- RAIE SPECTRALE
- LAMPE ET TUBE FLUORESCENTS
