MATIÈRE (physique)État gazeux

Absorption d'un milieu gazeux

Dans le cas d'un gaz sous faible pression, les interactions entre molécules sont faibles et on peut relier les propriétés d'absorption ou d'émission du gaz à celles de la molécule isolée.

Du fait du principe de la conservation de l'énergie, l'énergie perdue (absorption) ou gagnée (émission) par le rayonnement se retrouve sous la forme d'énergie gagnée ou perdue par les molécules. Cet effet se traduit essentiellement par l'échange d'un photon d'énergie hν entre la molécule et le rayonnement :

où E₂ et E₁ sont deux niveaux d'énergie de la molécule ou de l'atome et ν et v̄ sont respectivement la fréquence et le nombre d'ondes de la transition. Suivant que la transition s'effectue entre états électroniques, entre états vibrationnels ou entre états rotationnels, les absorptions s'observent généralement dans les domaines visible-ultraviolet, infrarouge ou micro-ondes.

Les niveaux d'énergie peuvent être discrets ou appartenir au continuum. Dans le premier cas, on observe l'existence de raies spectrales de fréquences ou de nombres d'onde bien déterminés alors que, dans le second cas, on a une absorption continue.

Les transitions entre niveaux d'énergie sont le plus souvent des transitions dipolaires électriques qui résultent de l'interaction du moment dipolaire électrique de la molécule avec le rayonnement électromagnétique. Elles ne sont pas toutes permises et obéissent à ce qu'il est convenu d'appeler des règles de sélection.

L'intensité lumineuse I(v̄) transmise par une couche homogène de gaz absorbant d'épaisseur l éclairée par un rayonnement incident d'intensité I₀(v̄) est donnée par la loi de Beer-Lambert :

où τ (v̄) est l'épaisseur optique. Pour τ (v̄) ⪡ 1 ou τ (v̄) ⪢ 1, on parle d'un milieu optiquement mince ou optiquement épais.

L'é[...]

1 2 3 4 5…

pour nos abonnés,
l’article se compose de 13 pages

Écrit par :

Henri DUBOST : docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
Jean-Marie FLAUD : docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.

Classification

Autres références«  MATIÈRE, physique  » est également traité dans :
MATIÈRE (physique) - Vue d'ensembleÉcrit par 
Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
 • 2 002 mots
Le mot « matière » cache sous sa généralité abstraite une origine concrète fort éclairante. En latin archaïque, materia appartient à la langue rustique et désigne la substance dont est fait le tronc de l'arbre, en tant qu'elle est productrice (de branches, de feuilles). L'élargissement successif des sens du mot, d'abord dans la […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-vue-d-ensemble/
MATIÈRE (physique) - États de la matièreÉcrit par 
Vincent FLEURY
 • 5 803 mots
 • 4 médias
D' Aristote à Réaumur, au xviiie siècle, la nature des solides ou des fluides a posé de grandes énigmes aux savants de jadis. Les découvertes de plus en plus fines de la science moderne sur l'organisation des molécules et des liaisons atomiques dans les matériaux ou dans les composés étudiés au […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etats-de-la-matiere/
MATIÈRE (physique) - État solideÉcrit par 
Daniel CALÉCKI
 • 8 606 mots
 • 13 médias
La matière se présente principalement sous trois états simples : gazeux, liquide et solide . Ce qui distingue l'état solide des deux autres états est l'incapacité d'une masse solide à épouser la forme du récipient dans lequel on la place ; en revanche, un gaz s'empresse d'envahir tout le volume qu'on lui offre et un liquide […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-solide/
MATIÈRE (physique) - État liquideÉcrit par 
Jean-Louis RIVAIL
 • 3 247 mots
 • 9 médias
La notion de liquide est une notion familière, l'état liquide étant, avec l'état solide et l'état gazeux, l'un des trois états communs de la matière .   On peut étudier un liquide comme une phase condensée fluide. Cela signifie que le liquide a une masse spécifique élevée, […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-liquide/
MATIÈRE (physique) - PlasmasÉcrit par 
Patrick MORA
 • 7 680 mots
 • 4 médias
L'état plasma peut être considéré comme le quatrième état de la matière , obtenu, par exemple, en portant un gaz à très haute température (104 K ou plus). L'énergie d’agitation thermique des molécules et atomes constituant le gaz est alors suffisante pour que, lors de collisions entre ces particules, un électron puisse être […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-plasmas/
MATIÈRE (physique) - Transitions de phaseÉcrit par 
Nino BOCCARA
 • 6 911 mots
 • 7 médias
Les premières transitions de phase observées ont été des changements d'état tels que la fusion de la glace ou la vaporisation de l'eau. Lors d'un changement d'état, le système, au sens de la thermodynamique, se présente comme la réunion de deux sous-systèmes homogènes possédant des propriétés distinctes. On appelle phase chacun de ces […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-transitions-de-phase/
ANTIMATIÈREÉcrit par 
Bernard PIRE, 
Jean-Marc RICHARD
 • 6 914 mots
 • 4 médias

					    Dans le chapitre « Antimatière en laboratoire »
					 : […]
			        Dans le domaine des symétries, les antiprotons permettent des comparaisons précises entre la matière et l'antimatière. Il est déjà établi que la masse inerte de l'antiproton est la même que celle du proton à une précision de 10—8. On pense atteindre prochainement 10—9 et même mieux grâce à l'émulation entre […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/#i_12538
ATOMEÉcrit par 
José LEITE LOPES
 • 9 244 mots
 • 17 médias
L'atome est le terme ultime de la division de la matière dans lequel les éléments chimiques conservent leur individualité. C'est la plus petite particule d'un élément qui existe à l'état libre ou combiné. On connaît 90 éléments naturels auxquels s'ajoutent le technétium (Tc, Z = 43 […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/#i_12538
ATOMIQUE PHYSIQUEÉcrit par 
Philippe BOUYER, 
Georges LÉVI
 • 6 703 mots
 • 1 média
fin du xixe siècle qui ont montré que la matière était discontinue et formée d'atomes possédant une structure interne ; celle-ci étant à l'origine des raies observées dans les spectres d'émission et d'absorption du rayonnement par les différents éléments, l'objectif premier de la physique atomique a été de comprendre et […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_12538
BOHR ATOME DEÉcrit par 
Bernard PIRE
 • 370 mots
 • 1 média
danois Niels Bohr (1885-1962) écrit en 1913 trois articles fondamentaux qui révolutionnent la compréhension de la structure de la matière. Le premier, paru le 5 avril dans le Philosophical Magazine, est titré « Sur la constitution des atomes et des molécules […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atome-de-bohr/#i_12538
BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DEÉcrit par 
Elisabeth GIACOBINO
 • 2 756 mots
de kelvin), deux équipes de chercheurs américains, Eric Cornell et ses collaborateurs à l'université du Colorado, puis un groupe du Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.), ont réussi à produire, en 1995, un tel condensat, étrange état de la matière, qui n'est ni solide ni liquide mais ressemblerait plutôt à un gaz pris en masse […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/condensation-de-bose-einstein/#i_12538
CONTINUITÉ ET DISCONTINUITÉ, physiqueÉcrit par 
Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
 • 1 228 mots

					    Dans le chapitre « L'hypothèse atomique »
					 : […]
			        étoiles du ciel, faits chacun d'une substance étendue et continue : la pierre, le froment, le feu. On soupçonne pourtant très vite que cette continuité de la matière pourrait être une pure apparence : si le grain en quantité se mesure comme un liquide, et si une foule coule comme un fleuve, ne se pourrait-il pas que les fluides […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/continuite-et-discontinuite-physique/#i_12538
COSMOLOGIEÉcrit par 
Marc LACHIÈZE-REY
 • 9 328 mots
 • 6 médias

					    Dans le chapitre « Densité, pression »
					 : […]
			        La matière présente dans l'Univers a subi les conséquences de l'expansion : les distances augmentant, les volumes aussi, une quantité déterminée de matière se retrouve (en moyenne) répartie dans un volume de taille croissant comme R3(t) avec le temps. Par conséquent, sa densité décroît […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cosmologie/#i_12538
FLUIDE, physiqueÉcrit par 
Étienne GUYON
 • 1 356 mots
Les trois états physiques de la matière tels qu'on les enseigne à l'école primaire sont le solide, le liquide et le gaz. L'état fluide rassemble les deux derniers termes, en soulignant leur parenté. Encore faut-il savoir que l'on parle du nom plutôt que de l'adjectif : une huile très visqueuse est un fluide bien peu fluide […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fluide-physique/#i_12538
FORMEÉcrit par 
Jean PETITOT
 • 27 547 mots

					    Dans le chapitre « La disjonction transcendantale entre phénoménologie et physique »
					 : […]
			        e et xviiie siècles. Si la physique de la matière se réduit à une mécanique de points matériels en interaction, alors le concept de forme perd tout contenu ontologique. Cela est déjà manifeste chez un philosophe classique comme Hobbes. Cela se trouve thématisé sur un plan transcendantal par Kant […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/forme/#i_12538
GÉOCENTRISMEÉcrit par 
Jean-Pierre VERDET
 • 3 227 mots
 • 6 médias

					    Dans le chapitre « Le changement implique la matière »
					 : […]
			        elle ne saurait suffire à fonder l'existence. Il faut lui adjoindre un second principe, la matière. La matière sera le réceptacle indéterminé d'où procèdent les êtres concrets déterminés. Elle sera le sujet premier de chaque être, mais le sujet sans essence. Elle est, comme dit Aristote par la célèbre métaphore de l'airain et de la statue […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geocentrisme/#i_12538
L.H.C. (Large Hadron Collider)Écrit par 
Lydia ROOS
 • 2 384 mots
 • 3 médias

					    Dans le chapitre « Naissance et objectifs du LHC »
					 : […]
			        à celle des autres interactions ?), d’autres sont en lien avec des observations astrophysiques, telles que l’existence de la matière noire ou l’asymétrie matière-antimatière que le modèle standard n’explique pas. Il est possible de concevoir une théorie plus complète pour répondre à ces questions, mais elle reste à être vérifiée expérimentalement […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/large-hadron-collider/#i_12538
MASSE, physiqueÉcrit par 
Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, 
Bernard PIRE
 • 4 055 mots
 • 1 média

					    Dans le chapitre « Masse et pesanteur »
					 : […]
			        Au départ, la notion de masse vise à caractériser la « quantité de matière » contenue dans un objet physique. Cette grandeur se révèle d'abord à nos sens par l'intermédiaire du poids de l'objet : la force de pesanteur qu'exerce la Terre est de toute évidence d'autant plus grande que l'objet contient plus de […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-physique/#i_12538
MATÉRIALISATION, physiqueÉcrit par 
Georges KAYAS
 • 322 mots
On appelle matérialisation toute transformation d'énergie en matière ; le seul processus connu de matérialisation est celui du photon d'énergie hν qui se convertit, au voisinage d'un noyau, en une paire électron-positron. Le phénomène ne peut avoir lieu dans le vide, où serait impossible la conservation du quadrivecteur énergie- […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/materialisation-physique/#i_12538
MATIÈREÉcrit par 
Jacques GUILLERME, 
Hélène VÉRIN
 • 10 674 mots
 • 1 média

					    Dans le chapitre « Formes et forces ; la géométrie de l'invisible »
					 : […]
			        croate, est exprimée dans sa Theoria philosophiae naturalis de 1763. Il suppose la matière universellement composée de « points séparés, parfaitement indivisibles, non étendus » ; faute d'impression externe, chacun d'entre eux – ils sont tous identiques – a une détermination inhérente soit à demeurer au repos, soit à décrire un mouvement […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere/#i_12538
MATIÈRE ET MATÉRIAUX. DE QUOI EST FAIT LE MONDE ? (dir. É. Guyon)Écrit par 
Bernard PIRE
 • 912 mots
À partir du moment où la matière est destinée à une utilisation précise, on parle de matériaux. Mais comment raconter cette matière qui sous des aspects si divers accompagne le quotidien de chacun d'entre nous, pour s'alimenter, se loger ou s'habiller, mais aussi aller à la rencontre des autres hommes […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-et-materiaux-de-quoi-est-fait-le-monde-dir-e-guyon/#i_12538
MÉSOMORPHE ÉTATÉcrit par 
Jacques SIMON
 • 3 043 mots
 • 18 médias
L'état mésomorphe présente une organisation intermédiaire entre celle d'un solide monocristallin et celle d'un liquide. Les phases solides ont une périodicité tridimensionnelle stricte alors que, dans les liquides usuels, ni la direction des molécules ni la position de leur centre de gravité ne s'ordonnent. L'état mésomorphe est obtenu à partir du […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/etat-mesomorphe/#i_12538
MESURE - Étalons fondamentauxÉcrit par 
Pierre GIACOMO
 • 3 658 mots
 • 3 médias

					    Dans le chapitre « Quantité de matière »
					 : […]
			        Cette grandeur intéresse toute la chimie, ce qui donne une idée de son importance pratique et scientifique ; elle intervient aussi en physique. L'unité de quantité de matière est la mole (mol), « quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kg de carbone 12 » (C.R., 14 […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mesure-etalons-fondamentaux/#i_12538
MOLÉCULEÉcrit par 
André JULG
 • 4 309 mots
En l'absence de connaissances précises sur la structure de la matière, la notion de molécule resta longtemps un concept purement spéculatif. La molécule elle-même, en tant qu'objet physique, fut même contestée au xixe siècle par plusieurs chimistes, considérée tout au plus comme une notion inutile pour […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/molecule/#i_12538
NANOPARTICULESÉcrit par 
Pierre-Gilles DE GENNES, 
Madeleine VEYSSIÉ
 • 1 982 mots
 • 4 médias
Les nanoparticules sont de minuscules grains de matière, dont la composition chimique et les caractéristiques physiques balaient tout l'éventail des matériaux solides. Du fait de leur taille très réduite et de l'importance des effets de surface qui en résultent, ces systèmes présentent des propriétés […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanoparticules/#i_12538
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères générauxÉcrit par 
Maurice JACOB, 
Bernard PIRE
 • 8 166 mots
 • 13 médias
Les physiciens poursuivent l'étude de la structure de la matière dans le but de trouver plus d'unité et de simplicité dans un monde qui nous frappe par sa diversité et son apparente complexité. N'est-il pas remarquable de pouvoir ramener la variété quasi infinie des objets qui nous entourent aux multiples constructions de […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_12538
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - FermionsÉcrit par 
Jean-Eudes AUGUSTIN, 
Michel PATY, 
Bernard PIRE
 • 16 246 mots
 • 16 médias

					    Dans le chapitre «  Quarks »
					 : […]
			        de particules, les quarks sont maintenant considérés comme les constituants ultimes de la matière. Avec les leptons (par exemple, l'électron ou les neutrinos) et les bosons de jauge (ou bosons vecteurs), qui véhiculent les interactions entre les leptons, ils forment l'« alphabet » avec lequel la nature écrit noyaux, atomes, molécules et tous leurs […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_12538
PLASMA DE QUARKS ET DE GLUONSÉcrit par 
Bernard PIRE
 • 1 780 mots
fortes, le plasma de quarks et gluons – nouvelle phase de la matière, dans laquelle quarks et gluons ne sont pas regroupés en protons, neutrons et autres hadrons – aurait prévalu lorsque l'Univers était extraordinairement dense et chaud, moins d'une microseconde après l'explosion originelle selon […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plasma-de-quarks-et-de-gluons/#i_12538
PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2016Écrit par 
Bernard PIRE
 • 1 078 mots
 • 3 médias
Le prix Nobel de physique 2016 distingue les travaux de trois théoriciens, pour la description de nouveaux états quantiques de la matière et des transitions de phase qui mènent à ces états. Les trois physiciens, David J. Thouless (né à Bearsden, en Écosse, en 1934) […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2016/#i_12538
STRUCTURE DISSIPATIVEÉcrit par 
Isabelle STENGERS
 • 2 470 mots
Le terme « structure dissipative » a été créé, en 1969, par Ilya Prigogine pour souligner la signification des résultats auxquels lui-même et ses collaborateurs de l'école de Bruxelles venaient de parvenir : loin de l'équilibre thermodynamique, c'est-à-dire dans des systèmes traversés par des flux de  […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/structure-dissipative/#i_12538
SYMÉTRIES, physiqueÉcrit par 
Bernard PIRE
 • 5 990 mots

					    Dans le chapitre « Les symétries discrètes »
					 : […]
			        , cependant l'amplitude de cette violation se révèle beaucoup trop faible pour valider le scénario proposé en 1967 par le physicien russe Andrei Sakharov. Selon ce modèle, l'équilibre entre matière et antimatière qui aurait prévalu juste après le big bang aurait pu évoluer en une situation complètement asymétrique où l'antimatière aurait […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/symetries-physique/#i_12538
TABLEAU PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTSÉcrit par 
Séverine BLÉNEAU-SERDEL
 • 1 954 mots
 • 3 médias

					    Dans le chapitre « L’intuition de Mendeleïev et les améliorations ultérieures »
					 : […]
			        formule explicitement en quoi son tableau constitue un outil d’analyse théorique des propriétés de la matière : « Les éléments chimiques, lorsqu’ils sont ordonnés par masse atomique croissante, montrent une périodicité de leurs propriétés chimiques. » Il est ainsi possible de prédire certaines propriétés des éléments à partir de leur masse […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tableau-periodique-des-elements/#i_12538
UNITÉS SYSTÈMES D'Écrit par 
Gérard FOURNET
 • 3 003 mots
 • 5 médias

					    Dans le chapitre « Unités de base du système international (ou S.I.) »
					 : […]
			        Unité de quantité de matière. La mole (mol) est la quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 0,012 kg de carbone 12 (1971 […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/systemes-d-unites/#i_12538
UNIVERSÉcrit par 
Jean AUDOUZE, 
James LEQUEUX
 • 6 641 mots
 • 20 médias

					    Dans le chapitre «  La structure, l'origine et l'évolution de l'Univers »
					 : […]
			        les paramètres qui conditionnent l'évolution de l'Univers, ou qui sont sensibles à cette évolution. De nombreux travaux ont, par exemple, essayé de déterminer la masse spécifique actuelle des différents types de matière dans l'Univers. On peut, par exemple, mesurer l'abondance de certains isotopes (deutérium 2H, hélium 3He et 4He, lithium […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/univers/#i_12538
VITREUX ÉTATÉcrit par 
Jean FLAHAUT
 • 5 094 mots
 • 4 médias
La matière, en dehors des états solide, liquide et gazeux, peut exister sous d'autres formes, telles que vitreuses ou mésomorphes, le verre ordinaire en étant un exemple […]
				    Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/etat-vitreux/#i_12538

Voir aussi

ABSORPTION physique LOI DE BEER-LAMBERT ÉPAISSEUR OPTIQUE NIVEAU physique atomique ONDE ou RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE PHOTON RAIE SPECTRALE SPECTRE D'ABSORPTION TRANSITION physique TRANSMISSION optique

Pour citer l’article

Henri DUBOST, Jean-Marie FLAUD, « MATIÈRE (physique) - État gazeux », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-gazeux/

RECHERCHE DEPUIS LA BARRE DE RECHERCHE
Recherche par mot clé	Choisissez un mot qui résume une idée et saisissez-le dans la barre de requête. Pour vous aider, une liste de mots clés vous est suggérée dès trois caractères saisis.
Recherche avancée	Utilisez-la afin de préciser votre recherche. Elle permet de faire une requête avec plusieurs mots clés que vous pouvez associer à des opérateurs.
Recherche par auteur	Consultez l’encyclopédie à partir de la signature de ses contributeurs.
RECHERCHE DANS LA CLASSIFICATION
	Dans la barre du menu principal, cliquez sur CLASSIFICATION. Sélectionnez successivement un thème puis des sous-thèmes et faites apparaître rapidement une liste d’articles et de médias.
CARTE MENTALE
	Élargissez votre recherche. Disponible au début de chaque article, cet outil affiche les articles Universalis en lien avec le sujet.

Dictionnaire		Double-cliquez sur n’importe quel mot pour afficher sa définition.
Mes favoris		Sauvegardez les documents de votre choix en cliquant sur l’étoile . Retrouvez-les ensuite dans votre espace personnel Mon Universalis. Disponible uniquement pour les utilisateurs ayant un accès personnalisé.
Ma session		Avant de quitter le site, pensez à exporter votre historique de navigation. Retrouvez-le dans l’espace Mon Universalis. Accessible à tous les utilisateurs pour chaque session.
Sommaire		Situé en bas à droite de la fenêtre, ce bouton permet l'affichage du sommaire au fil de la lecture.
Recherche par occurrences	`Ctrl`+`f` `cmd ⌘`+`f` +`f`	Retrouvez une chaîne de caractères dans l'article consulté en utilisant le raccourci clavier puis en saisissant le texte dans la zone de recherche.

Absorption d'un milieu gazeux

Carte mentale

Classification

Autres références

Voir aussi

Pour citer l’article