spectroscopie

La spectroscopie est l’étude de l’interaction entre la lumière et la matière, utilisée pour analyser la composition, la structure et les propriétés des échantillons. Quand un échantillon est exposé à une source de rayonnement, il peut absorber, émettre ou diffuser une partie du rayonnement. Les spectres obtenus, qui dépendent des transitions électroniques, vibrationnelles ou rotationnelles, servent d’empreintes pour identifier et quantifier des substances. Historiquement, les raies de Fraunhofer et les travaux de Kirchhoff et Bunsen ont fondé la spectroscopie moderne.

On distingue principalement la spectroscopie d’absorption, la spectroscopie d’émission et la spectroscopie de diffusion. Les domaines les plus courants incluent la spectroscopie UV-Vis, l’infrarouge (IR) et la spectroscopie Raman, ainsi que des techniques dans les domaines X pour les matériaux et les sciences des surfaces. En chimie analytique, la loi de Beer-Lambert relie l’atténuation du signal à la concentration de l’espèce absorbante, permettant des mesures quantitatives.

Un spectromètre comprend typiquement une source de rayonnement, une cellule contenant l’échantillon, un dispositif dispersif (prisme ou réseau de diffraction) et un détecteur (photomètre, diode ou caméra). Le signal est enregistré en fonction de la longueur d’onde, produisant un spectre utilisé pour identifier les substances ou estimer des concentrations. Des techniques modernes utilisent des mesures temporelles ou des transformées, comme la spectrométrie par transformée de Fourier, pour obtenir des spectres.

Les applications couvrent l’identification et la quantification de substances, l’étude de structures moléculaires, la caractérisation de matériaux et l’observation de phénomènes astrophysiques ou atmosphériques.