SPECTROSCOPIE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Instrumentation

On distingue deux types d'instruments pour analyser les radiations électromagnétiques : les dispositifs dispersifs et les dispositifs interférométriques. Le principe du premier type repose sur la dispersion qui résulte soit de la réfraction, soit de la diffraction. La diffraction des ondes est produite par des obstacles de dimension voisine de la longueur d'onde : bord d'une fente, atomes d'un solide, etc. Près de ces obstacles, la lumière ne se propage plus en ligne droite et il y a localement interférence entre les ondes déviées, ce qui, suivant leur phase relative, conduit à un renforcement de l'onde résultante ou, au contraire, à un affaiblissement. Ces instruments, qu'il soient des spectrographes ou des spectromètres, comprennent généralement trois parties : la source de rayonnement, qui illumine la fente d'entrée, le système dispersif et le détecteur, qui peut ou non être précédé d'une fente de sortie. Un dispositif de focalisation est intercalé entre la source et le système dispersif de façon à diriger sur celui-ci un faisceau de rayons parallèles. De même, à la sortie du système dispersif, les faisceaux parallèles traversent un second dispositif de focalisation de façon à former pour chacune des composantes l'image de la fente d'entrée ; l'ensemble de ces images constitue le spectre.

Les interféromètres appartiennent au second type. Fondés sur des dispositifs qui divisent l'onde incidente en plusieurs faisceaux amenés à interférer, ils transmettent ou non la lumière et se comportent ainsi comme des filtres.

Sources de radiations électromagnétiques

Pour étudier le spectre d'absorption d'un échantillon, une source produit un rayonnement dont le spectre est connu et continu. Pour cela, de l'ultraviolet à l'infrarouge lointain, on utilise des lampes à incandescence à température plus ou moins élevée. Pour l'ultraviolet extrême, les lampes à décharge électrique dans des gaz sous pression sont plus performantes. Vers les longueurs d'ondes encore plus courtes, un faisceau d'électrons de quelques dizaines d'électronvolts (1 eV ≈ 1,6 × 10—19 J) d'énerg [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 8 pages

Médias de l’article

Isaac Newton

Isaac Newton
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

Robert Bunsen

Robert Bunsen
Crédits : Hulton Getty

photographie

Albert Einstein

Albert Einstein
Crédits : Encyclopedia Britannica

photographie

Fréquence des radiations électromagnétiques

Fréquence des radiations électromagnétiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 8 médias de l'article


Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (Institut national de physique nucléaire et de physique des particules)

Classification

Autres références

«  SPECTROSCOPIE  » est également traité dans :

ALDÉHYDES ET CÉTONES

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 7 354 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Structure et propriétés physiques »  : […] La structure électronique de la fonction carbonyle dans le modèle orbitalaire est définie par le partage par les atomes de carbone sp 2 et d'oxygène sp 2 , de deux doublets d'électrons décrits respectivement par deux orbitales moléculaires, l'une de symétrie σ, résultant du recouvrement (longitudinal) des orbitales hybrides sp 2 des deux atomes (liaison σ) et l'autre de symétrie π, résultant du […] Lire la suite

ANALYSE ET SYNTHÈSE, chimie

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 1 522 mots
  •  • 1 média

Ces deux notions, en principe complémentaires et réciproques, ne le sont pas en fait. Certes, les deux tendances à l'analyse et à la synthèse s'opposent, la première visant à couper les entités chimiques en petits morceaux et la seconde se donnant pour objectif la reconstruction des ensembles mis à mal par l'analyse. Mais il faut examiner les deux ensembles de pratiques qu'elles recouvrent. Les a […] Lire la suite

ANALYTIQUE CHIMIE

  • Écrit par 
  • Alain BERTHOD, 
  • Jérôme RANDON
  •  • 8 878 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Les méthodes spectroscopiques »  : […] Les méthodes spectroscopiques sont des méthodes analytiques fondées sur la mesure d'une radiation électromagnétique et de ses interactions avec l'échantillon. Une molécule (ou un atome) est caractérisée par son niveau d'énergie fondamental (l'état dans lequel elle se trouve normalement) et par l'ensemble des états excités que cette molécule peut atteindre. Dans un état excité, la molécule possède […] Lire la suite

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 912 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Antiatomes »  : […] En septembre 1995, une équipe de physiciens allemands et italiens utilisant un des accélérateurs du Cern, le complexe européen de physique des particules situé près de Genève, réalisèrent la fabrication de quelques antiatomes à partir des antiparticules du proton et de l'électron. Le dispositif expérimental tirait avantage de l'anneau d'accumulation d'antiprotons de basse énergie (le L.E.A.R., Lo […] Lire la suite

ASTRONOMIE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 11 308 mots
  •  • 20 médias

Dans le chapitre « Du triomphe de la mécanique céleste à l'astrophysique »  : […] L'œuvre de Newton, d’abord incomprise en dehors de l’Angleterre où les efforts d’Edmond Halley (1656-1742) ont conduit à l’adopter, va passionner les cercles intellectuels du xviii e  siècle. En témoigne, par exemple, l'intérêt actif de Voltaire (1694-1778) et de la marquise Émilie du Châtelet (1706-1749), cette dernière ayant traduit les travaux de Newton en français (publication posthume en 1759 […] Lire la suite

ATOME

  • Écrit par 
  • José LEITE LOPES
  •  • 9 238 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Atome et spectroscopie »  : […] L'étude des spectres des éléments et des corps composés constitue la source essentielle des informations sur la structure quantique des atomes et des molécules. Cette étude repose sur la détermination de la fréquence des raies spectrales qui correspondent à des transitions entre états quantiques, à quoi s'ajoutent la détermination de l'intensité des raies et la considération des règles de sélect […] Lire la suite

BOHR ATOME DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 370 mots
  •  • 1 média

Deux ans après avoir soutenu sa thèse sur la théorie électronique des métaux, le physicien 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 ». Bohr prend pour point de départ la découvert […] Lire la suite

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La structure fine. Le couplage spin-orbite »  : […] L'approximation du champ central est trop grossière pour rendre compte avec précision des spectres expérimentaux. Il existe d'autres interactions qui déplacent et scindent les niveaux d'énergie déterminés dans l'approximation du champ central. Ici ne seront abordées que les plus importantes. En premier lieu, si toutes les couches de l'atome ne sont pas complètes, il existe un terme de correction […] Lire la suite

BIOPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Claude Michel GARY-BOBO
  •  • 6 408 mots

Dans le chapitre « Investigation des structures moléculaires »  : […] La biophysique moléculaire se donne pour tâche l'étude de l'organisation spatiale des macromolécules en relation avec leurs interactions fonctionnelles dans le milieu biologique. C'est peut-être dans ce domaine que la puissance des méthodes physiques se révèle de façon le plus spectaculaire, par leur pouvoir de résolution aussi bien spatiale que temporelle ; certaines de ces méthodes mesurent de […] Lire la suite

BOHR NIELS (1885-1962)

  • Écrit par 
  • Léon ROSENFELD
  •  • 3 126 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Théorie de la constitution des atomes »  : […] La découverte des électrons, particules environ 2 000 fois plus légères que l'atome d'hydrogène et portant toutes la même quantité de charge électrique négative, avait conduit les physiciens, dès le début de ce siècle, à concevoir l'atome comme un système complexe, formé d'une distribution de masse et de charge positive et d'un certain nombre d'électrons liés à cette masse par l'attraction électr […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Michel de SAINT SIMON, « SPECTROSCOPIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/spectroscopie/