Chapitre 15. Analyse spectroscopique

Dans une entité chimique, l’énergie est quantifiée : elle ne prend que certaines valeurs discrètes. Dans une molécule ou un ion polyatomique, l’énergie cinétique de rotation Erot, l’énergie de vibration Evib (oscillation des distances et des angles) et l’énergie électronique Eél (structure électronique des atomes) sont quantifiées. D’autre part, certains noyaux , soumis à un champ magnétique, acquièrent une énergie magnétique Emag quantifiée.
Une transition entre deux niveaux d’énergie s’accompagne de l’émission (si l’entité passe d’un niveau d’énergie E2 à E1 < E2) ou de l’absorption (si l’entité passe de E1 à E2 > E1) d’un rayonnement, dont la fréquence ν et la longueur d’onde λ sont telles que : avec h = 6,626 ∙ 10–34 J ∙ s la constante de Planck, c = 3,00 ∙ 108 m ∙ s–1 la célérité de la lumière dans le vide et ΔE l’écart énergétique entre les deux niveaux d’énergie.
Dans un spectromètre, un rayonnement incident d’intensité I0 et de longueur d’onde donnée traverse un échantillon. Une partie du rayonnement est absorbée, et l’intensité du rayonnement transmis I est inférieure à I0.
Selon la longueur d’onde utilisée, on peut étudier divers types de transitions, et ainsi obtenir des informations sur l’énergie des électrons d’un atome, sur la structure d’une molécule, etc.
L’absorption du rayonnement incident par l’échantillon peut être quantifiée à l’aide de deux grandeurs : la transmittance ou l’absorbance A = – log T soit .Le spectre de l’échantillon est obtenu en traçan…