SPECTROPHOTOMÉTRIE OPTIQUE

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Classification de la spectrophotométrie optique d'absorption en fonction de la longueur d'onde et de l'énergie du faisceau incident

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Techniques de spectrophotométrie optique

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Schéma de principe d'un spectrophotomètre classique

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Spectres de raies (atomes) ou de bandes (molécules)

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Loi de Beer-Lambert

Dans des conditions idéales (lumière incidente monochromatique, absence de fluorescence, échantillon homogène, concentration du composant pas trop élevée), le rapport It/I0 définit la transmittance (T), ou pourcentage de lumière transmise par l'échantillon, avec I0 et It, les intensités respectives des faisceaux incident et transmis. L'absorption de la lumière est décrite par la loi de Beer-Lambert : It/I0 = 10εCl, plus généralement exprimée sous la forme du rapport log (I0/It) = ADO = εCl, communément appelé absorbance (A) ou densité optique DO, avec C, la concentration de l'espèce absorbante, exprimée en moles par litre (M. l—1), de l'espèce absorbante ; l, le trajet optique, exprimé en centimètres (cm) et ε, le coefficient d'absorption molaire, exprimé en (l. M—1. cm—1). Ce dernier est caractéristique de l'espèce absorbante à une longueur d'onde donnée et traduit sa probabilité d'absorption d'un quantum de lumière.

Dans le cas de plusieurs composants, il y a additivité des différentes absorptions et It/I0 = 10—(ε1C1 + ε2C2 + ....εnCn).

La conséquence immédiate et l'application pratique de la loi de Beer-Lambert sont la caractérisation et/ou la détermination de la teneur d'une solution ou d'un mélange, à la seule condition que ces espèces soient absorbantes.

La loi de Beer-Lambert n'est plus vérifiée en présence de certains complexes en solution, lorsque, par exemple, la constante d'équilibre est affectée par la dilution.

La perception des couleurs par l'œil humain illustre les phénomènes d'absorption et de transmission de la lumière. L'œil humain, dont le domaine de sensibilité est situé entre 400 et 800 nm (domaine visible), détecte la couleur complémentaire de la couleur absorbée : ainsi, une solution jaune a absorbé le bleu, une solution rouge a absorbé le vert.

En spectrophotométrie d'émission, l'équivalent de la loi de Beer-Lambert n'existe pas. Elle n'est pas une méthode de mesure absolue, sauf dans des conditions expérimentales très rigoureuses. Seule une fraction de la lumière, émise dans toutes l [...]

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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, ingénieur de recherche

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Pour citer l’article

Dora GRAND, « SPECTROPHOTOMÉTRIE OPTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrophotometrie-optique/