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ULTRAVIOLET

Sources d'ultraviolet

D' après les lois du rayonnement (la longueur d'onde du maximum d' émission varie en fonction inverse de la température absolue), il faudrait produire des températures très élevées pour obtenir une émission d'origine thermique qui soit utilisable dans l'ultraviolet. Cela n'est qu'imparfaitement réalisé dans les lampes à incandescence, où la température de couleur ne dépasse que de peu 3 000 K, même dans les photofloods et les lampes aux halogènes. Des températures plus élevées peuvent être atteintes dans les arcs, dont l'exemple classique est l'arc à carbone et l'exemple le plus récent est l'arc à xénon sous haute pression (de 10 à 30 atmosphères) dont le spectre peut s'étendre jusqu'au début de l'ultraviolet lointain, à condition que l'enveloppe de quartz soit de très bonne qualité. Mais ces sources présentent toujours l'inconvénient d'émettre beaucoup plus de lumière visible que l'ultraviolet (9 p. 100 de l'énergie seulement pour λ < 400 nm dans un arc au xénon).

Une bien meilleure efficacité est obtenue dans l'émission par les transitions électroniques d'atomes, de molécules ou d'ions, excités par décharge électrique dans les gaz ou les vapeurs soit en régime permanent, soit sous forme disruptive. La lampe à vapeur de mercure en constitue l'exemple certainement le plus répandu dans le domaine des applications de l'ultraviolet. Sous la forme « basse pression », définie par une géométrie et des conditions de fonctionnement n'entraînant qu'une élévation modérée de la température, elle émet dans l'ultraviolet un spectre de raies parmi lesquelles la raie de résonance 253,7 nm est particulièrement intense, la raie 184,9 nm (raie de résonance d'une autre série) étant utilisable dans les modèles pourvus d'une enveloppe de quartz de bonne qualité. Par contre, dans la forme « haute pression », où celle-ci peut dépasser 100 atmosphères (la puissance dépensée étant de l'ordre de 10 à 20 watts par centimètre carré d'enveloppe), les raies sont très élargies, certaines sont réabsorbées, et l'émission se compose surtout d'un fond continu ; la brillance de ces lampes est très élevée.

Les décharges dans les gaz rares à basse pression produisent une émission de raies intenses, parmi lesquelles la raie de résonance 146,9 nm du xénon est utilisée pour des applications photochimiques.

Les étincelles, qui ont été employées depuis les premiers temps de la spectroscopie dans l'ultraviolet, constituent la source de base pour les applications à l'analyse spectrochimique dans cette région. Mais leur principal avantage, sous la forme des « étincelles sous vide », est de ne présenter aucune limitation en longueur d'onde et d'être, de ce fait, d'un emploi très général dans l'ultraviolet lointain, où elles apportent, concurremment avec les plasmas créés par d'autres méthodes (impact d'un faisceau laser sur des cibles solides, machines à confinement magnétique, etc.), le moyen de réaliser des températures très élevées et de produire l'émission des spectres des ions jusqu'aux degrés d'ionisation les plus hauts (cf. infra).

Une source de spectre continu est presque toujours nécessaire pour l'étude des spectres d'absorption, et cette possibilité a pendant longtemps fait défaut, du moins sous une forme pratique, dans l'ultraviolet lointain. Citons :

– La décharge dans l'hydrogène, très utilisée dans l'ultraviolet proche et moyen, dont le spectre continu s'étend jusqu'à 165 nm et est prolongé vers les courtes longueurs d'onde par un spectre très riche en raies ; ce spectre continu est émis par des transitions entre un état supérieur excité, stable, et un état inférieur[...]

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Écrit par

  • : directeur adjoint du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S.
  • : directeur du laboratoire des hautes pressions du C.N.R.S., Bourg-la-Reine

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Médias

Longueurs d'onde et énergies - crédits : Encyclopædia Universalis France

Longueurs d'onde et énergies

Encyclopædia Universalis France

George Stokes - crédits : Hulton Archive/ Getty Images

George Stokes

Hulton Archive/ Getty Images

Autres références

  • 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...

  • 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
    • 8 885 mots
    • 4 médias
    ...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

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