La spectroscopie

Résumé du document

La lumière blanche est composée de plusieurs ondes aux différentes longueurs d'onde, que l'oeil humain perçoit comme différentes couleurs : du violet (les plus petites longueurs d'onde) au rouge (les plus grandes). Les longueurs d'onde des micro-ondes et plus encore des ondes radio sont quant à elles bien plus grandes que celles de la lumière visible, tandis que celles des rayons X sont bien plus courtes.
La lumière était l'existence de très petites particules de lumière qu'il appelle photons. Les photons n'ont pas de masse ni de charges électriques, mais ils possèdent une énergie qui dépend de leur longueur d'onde. L'émission lumineuse est le phénomène de base qui se produit quand une source lumineuse primaire projette dans l'espace des photons sous différentes longueurs d'onde.

Transmission: lorsqu'un objet est éclairé, la lumière qui arrive à l'observateur peut provenir de différentes origines. Il peut s'agir, si l'objet n'est pas opaque, de lumière qui a traversé tout le matériau et qui nous arrive par transmission. Certaines couleurs, sur un trajet aussi important, peuvent être notablement absorbées. C'est ainsi que la lumière transmise par certains matériaux est colorée.

Extraits

[...] Le noyau d'un atome d'hydrogène ordinaire contient un proton. Le deutérium est présent dans l'hydrogène ordinaire jusqu'à 0,02 p son noyau est constitué d'un proton et d'un neutron, et l'élément a une masse atomique de 2. Le tritium est un isotope instable et radioactif, dont le noyau atomique contient un proton et deux neutrons. Le tritium a une masse atomique de 3. L'atome d'hydrogène peut absorber ou émettre des quantités d'énergie bien particulières : celles qui correspondent au passage de l'atome d'un niveau d'énergie à un autre. [...]

[...] On peut ainsi étudier, dans leur ordre chronologique de découverte et d'utilisation, les procédés suivants : la colorimétrie, la spectrométrie Infrarouge, et la chimiluminescence La spectrométrie Infrarouge : Un spectrophotomètre infrarouge est un instrument qui fait passer de la lumière infrarouge à travers une molécule organique. Il produit un spectre contenant un graphe du montant de lumière transmise sur l'axe vertical, par rapport à la longueur d'ondes de la radiation infrarouge sur l'axe horizontal. Dans les spectres infrarouges les pics d'absorption correspondent au pourcentage de transmission de la radiation à travers l'échantillon. L'absorption de la radiation abaisse la valeur du pourcentage de transmission. [...]

[...] Les eaux côtières sont en général verdâtres. La mesure de la lumière émise par l'océan (réflexion et rétrodiffusion) à certaines longueurs d'onde donne des informations quantitatives sur la teneur en éléments organiques et autres matériaux en suspension des couches de surface. La diffusion de la lumière est un phénomène physique que l'on rencontre lorsque des inhomogénéités optiques du milieu provoquent des changements aléatoires de la direction des rayons lumineux. Cela est dû par exemple à la présence de particules en suspension ou de particules constituées de molécules d'eau de densité différente du milieu environnant. [...]

[...] Lorsque le niveau inférieur est le plus bas (niveau fondamental), la série de raies porte le nom de série de Lyman. Cette série de raies est située dans l'ultraviolet. Au contraire, la série de raies correspondant à un niveau inférieur de rang n = 3 est située dans l'infrarouge : on l'appelle série de Pschent. La série de Balmer correspond au niveau inférieur n = L'helium : L'hélium est un élément chimique C'est l'élément le plus abondant de l'Univers après l'hydrogène. C'est le deuxième constituant principal du Soleil et des étoiles. [...]

[...] Les micro-ondes :sont des ondes radio très courtes. Elles sont notamment utilisées dans les fours du même nom (four micro-ondes) pour chauffer ou réchauffer des aliments, ou encore (à une intensité bien moindre) dans les téléphones mobiles, pour émettre ou recevoir des appels Le rayonnement X correspond à des longueurs d'onde comprises entre dix et cinq millièmes de nanomètre. Le rayonnement X est plus énergétique que le rayonnement ultraviolet et également nocif pour l'organisme. Le soleil ne rayonne pas dans de telles longueurs d'onde. [...]