{"id":68853,"date":"2022-02-21T12:10:42","date_gmt":"2022-02-21T04:10:42","guid":{"rendered":"https:\/\/qvarz.com\/comprehension-des-elements-dispersant-la-lumiere-dans-un-spectrometre-2\/"},"modified":"2022-02-21T12:10:58","modified_gmt":"2022-02-21T04:10:58","slug":"comprehension-des-elements-dispersant-la-lumiere-dans-un-spectrometre-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/qvarz.com\/fr\/comprehension-des-elements-dispersant-la-lumiere-dans-un-spectrometre-2\/","title":{"rendered":"Compr\u00e9hension des \u00e9l\u00e9ments dispersant la lumi\u00e8re dans un spectrom\u00e8tre"},"content":{"rendered":"\n
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C’est un fait bien connu que la lumi\u00e8re blanche ordinaire comprend un m\u00e9lange de diff\u00e9rentes longueurs d’onde ou couleurs. Nous connaissons tous les diff\u00e9rentes couleurs de l’arc-en-ciel qui sont en fait diff\u00e9rentes couleurs comprenant de la lumi\u00e8re blanche. La lumi\u00e8re blanche est rarement utilis\u00e9e en tant que telle dans l’analyse spectroscopique bien que la source de lumi\u00e8re visible soit un composant commun d’un spectrom\u00e8tre UV-VIS. La lumi\u00e8re blanche non trait\u00e9e d’une telle source fournit peu d’informations utiles sur la composition chimique des mat\u00e9riaux.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Dispersion de la lumi\u00e8re \u00e0 travers le prisme<\/figcaption><\/figure><\/div>\n<\/div>\n\n

Qu’est-ce qu’un spectrom\u00e8tre ?<\/strong><\/h4>\n\n

Un spectrom\u00e8tre est un instrument utilis\u00e9 pour mesurer la variation de caract\u00e9ristiques physiques sur une plage donn\u00e9e, comme la dispersion de la lumi\u00e8re. Il peut mesurer le spectre du rapport masse sur charge dans un spectrom\u00e8tre de masse, les diff\u00e9rentes fr\u00e9quences de r\u00e9sonance nucl\u00e9aire dans un spectrom\u00e8tre RMN ou la variation de l’\u00e9mission et de l’absorption de la lumi\u00e8re – avec une longueur d’onde dans un spectrom\u00e8tre optique.<\/p>\n\n

Le type de spectrom\u00e8tre le plus couramment utilis\u00e9 pour la recherche est optique, comme la dispersion de la lumi\u00e8re \u00e0 travers un prisme. Si quelqu’un mentionne “spectrom\u00e8tre” sans ajouter de qualificatif, il fait g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 un spectrom\u00e8tre optique.<\/p>\n\n

Comment fonctionne un spectrom\u00e8tre optique ?<\/strong><\/h4>\n\n

L’objectif d’un spectrom\u00e8tre optique, comme un spectrom\u00e8tre \u00e0 prisme, est de mesurer l’absorption, la diffusion et la r\u00e9flexion du rayonnement ainsi que l’\u00e9mission de rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique \u00e0 partir d’un \u00e9chantillon; l’\u00e9mission peut comprendre la phosphorescence, la fluorescence et l’\u00e9lectroluminescence.<\/p>\n\n

L’analyse spectroscopique consiste \u00e0 observer le rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique qui tombe dans la r\u00e9gion optique du spectre \u00e9lectromagn\u00e9tique ; cela inclut les lumi\u00e8res qui s’\u00e9tendent dans les r\u00e9gions de longueur d’onde visible, ultraviolette et infrarouge d’un spectre.<\/p>\n\n

Pour obtenir un maximum d’informations, l’\u00e9mission de lumi\u00e8re ou l’interaction doit \u00eatre indiqu\u00e9e comme une caract\u00e9ristique g\u00e9n\u00e9rale et une fonction normale de la longueur d’onde. Si la section de longueur d’onde pr\u00e9cise n’est pas importante, vous pouvez opter pour des spectrom\u00e8tres \u00e0 faible co\u00fbt ; ici, les filtres optiques vont isoler la longueur d’onde en fonction de la r\u00e9gion int\u00e9ress\u00e9e. <\/p>\n\n

Si la longueur d’onde pr\u00e9cise est une priorit\u00e9, vous voudrez utiliser un \u00e9l\u00e9ment dispersif qui parvient \u00e0 s\u00e9parer la lumi\u00e8re en un spectre de g\u00e9n\u00e9ration et des longueurs d’onde constitutives.<\/p>\n\n

Tous les spectrom\u00e8tres modernes incluent la dispersion de la lumi\u00e8re, c’est un r\u00e9seau de diffraction qui a des interf\u00e9rences destructives et constructives. Ces interf\u00e9rences sont utilis\u00e9es pour s\u00e9parer la lumi\u00e8re polychromatique, spatialement, sur le r\u00e9seau.<\/p>\n\n

Un monochromateur est une unit\u00e9 qui est utilis\u00e9e pour s\u00e9lectionner une longueur d’onde lumineuse sp\u00e9cifique \u00e0 partir d’une source lumineuse polychromatique ; les r\u00e9seaux de diffraction sont des caract\u00e9ristiques essentielles dans un monochromateur. Le monochromateur fait tourner le r\u00e9seau de diffraction pour manipuler et modifier la longueur d’onde afin qu’elle s’aligne et passe \u00e0 travers la fente de sortie. <\/p>\n\n

Tous les spectrophotom\u00e8tres ont des monochromateurs d’excitation, ils sont utilis\u00e9s pour s\u00e9lectionner la longueur d’onde de sortie souhait\u00e9e pour atteindre l’\u00e9chantillon de source de lumi\u00e8re blanche. Les spectres sont mesur\u00e9s en modifiant le signal en fonction de la longueur d’onde d’excitation et en balayant le monochromateur.<\/p>\n\n

Il existe deux approches utilis\u00e9es pour d\u00e9tecter la lumi\u00e8re \u00e9mise par un \u00e9chantillon. La premi\u00e8re approche comprend un monochromateur d’\u00e9mission, il prend la source lumineuse d’un \u00e9chantillon et le monochromateur s\u00e9lectionne la longueur d’onde qui atteint le d\u00e9tecteur.<\/p>\n\n

La seconde approche comprend la d\u00e9tection simultan\u00e9e d’un spectre de lumi\u00e8re dispers\u00e9e ; cela se fait en utilisant un d\u00e9tecteur \u00e0 matrice, appel\u00e9 spectrographe.<\/p>\n\n

Types de spectrom\u00e8tres optiques<\/strong><\/h3>\n\n

Une fois que vous avez compris ce qu’est un spectrom\u00e8tre et le r\u00f4le qu’il joue dans la dispersion de la lumi\u00e8re, nous pouvons maintenant en apprendre davantage sur les diff\u00e9rents types de spectrom\u00e8tres, leurs conceptions de base et leurs r\u00f4les. Les trois spectrom\u00e8tres courants comprennent les spectrom\u00e8tres Raman, les spectrofluorim\u00e8tres et les spectrophotom\u00e8tres.<\/p>\n\n

Spectrom\u00e8tres Raman<\/strong><\/h4>\n\n

Le spectrom\u00e8tre Raman est utilis\u00e9 pour l’analyse spectroscopique de la lumi\u00e8re d’un \u00e9chantillon. La lumi\u00e8re blanche et l’excitation du monochromateur \u00e0 prisme sont remplac\u00e9es par un laser ; il y a deux raisons \u00e0 cela.<\/p>\n\n

Premi\u00e8rement, ‘Raman’ est un effet de diffusion et la lumi\u00e8re n’est pas absorb\u00e9e par l’\u00e9chantillon. Par cons\u00e9quent, vous n’aurez pas besoin d’une source lumineuse accordable \u00e0 large bande pour correspondre aux caract\u00e9ristiques d’absorption. Deuxi\u00e8mement, l’effet Raman est plus faible que la fluorescence et les sources qui incluent un flux de photons \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n\n

Spectrofluorim\u00e8tre<\/strong><\/h4>\n\n

Ceci est \u00e9galement connu sous le nom de spectrom\u00e8tre de fluorescence\/photoluminescence et est utilis\u00e9 pour mesurer l’\u00e9mission de fluorescence d’un \u00e9chantillon. Il existe une convention g\u00e9n\u00e9rale selon laquelle le spectrofluorim\u00e8tre est un instrument de paillasse compact et sa taille est similaire \u00e0 celle du spectrophotom\u00e8tre. <\/p>\n\n

Le c\u00f4t\u00e9 excitation de cet appareil est similaire au spectrophotom\u00e8tre, ce qui signifie qu’il comprend une source de lumi\u00e8re blanche et un monochromateur d’excitation. Les lampes \u00e0 arc sont utilis\u00e9es comme source lumineuse car elles ont une plage de luminosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e qui peut \u00eatre utile pour mesurer toute \u00e9mission de fluorescence faible.<\/p>\n\n

Spectrophotom\u00e8tre<\/strong><\/h4>\n\n

Ce terme peut \u00eatre utilis\u00e9 pour d\u00e9crire une vari\u00e9t\u00e9 d’outils qui sont utilis\u00e9s pour mesurer la lumi\u00e8re, la d\u00e9finition exacte d\u00e9pend du domaine scientifique ou de l’industrie. Le terme \u00ab\u00a0photo\u00a0\u00bb est utilis\u00e9 pour le spectrom\u00e8tre car il aide \u00e0 la mesure quantitative de l’intensit\u00e9 lumineuse avec la longueur d’onde. <\/p>\n\n

La mesure commune prise par cet instrument mesure le spectre de l’\u00e9chantillon d’absorption. C’est l\u00e0 que le balayage du monochromateur d’excitation a lieu, il surveille \u00e9galement le changement d’intensit\u00e9 lumineuse lorsqu’il est transmis \u00e0 travers un \u00e9chantillon.<\/p>\n\n

Comprendre la dispersion de la lumi\u00e8re dans un spectrom\u00e8tre<\/strong><\/h4>\n\n

Le faisceau incident de lumi\u00e8re blanche doit \u00eatre r\u00e9solu en ses longueurs d’onde constitutives avant de pouvoir fournir des informations chimiques pertinentes sur la structure mol\u00e9culaire et la composition des mat\u00e9riaux. La propri\u00e9t\u00e9 de base de l’absorbance maximale \u00e0 des longueurs d’onde sp\u00e9cifiques par diff\u00e9rentes entit\u00e9s chimiques est la base de l’estimation chimique dans les analyses de laboratoire de routine utilisant les techniques d’analyse spectroscopique optique rapide.<\/p>\n\n

Prismes<\/h4>\n\n

Un prisme est un bloc triangulaire de verre ou de quartz avec des surfaces polies lisses qui est utilis\u00e9 pour disperser le faisceau lumineux incident dans ses longueurs d’onde ou couleurs constitutives.<\/p>\n\n

Le verre absorbe la lumi\u00e8re dans la r\u00e9gion UV et n’est pas utilis\u00e9 pour les \u00e9tudes d’absorbance dans la gamme de longueurs d’onde d’environ 200 \u00e0 350 nm. D’autre part, le quartz peut \u00eatre utilis\u00e9 \u00e0 la fois dans les r\u00e9gions UV et visible. Cependant, bien que les prismes offrent un milieu de dispersion moins cher, ils souffrent d’une dispersion non lin\u00e9aire \u00e0 des longueurs d’onde plus longues, c’est-\u00e0-dire \u00e0 l’extr\u00e9mit\u00e9 sup\u00e9rieure dans la r\u00e9gion visible, disons, de 600 \u00e0 800 nm et les longueurs d’onde dispers\u00e9es semblent \u00eatre rapproch\u00e9es.<\/p>\n\n

Caillebotis<\/h4>\n\n

Les r\u00e9seaux sont des surfaces planes sur lesquelles sont grav\u00e9es des rainures et la distance entre les rainures ou lignes grav\u00e9es est de l’ordre des longueurs d’onde de la lumi\u00e8re \u00e0 disperser. Les r\u00e9seaux sont plus co\u00fbteux que les prismes mais offrent un avantage car la lumi\u00e8re dispers\u00e9e est exempte de toute distorsion non lin\u00e9aire sur les longueurs d’onde dispers\u00e9es.<\/p>\n\n

Monochromateur<\/h4>\n\n

Un monochromateur est un agencement d’\u00e9l\u00e9ments optiques utilis\u00e9s dans un spectrom\u00e8tre pour isoler les bandes de longueur d’onde souhait\u00e9es pour effectuer une analyse spectroscopique.<\/p>\n\n

La configuration monochromatique couramment utilis\u00e9e, \u00e9galement connue sous le nom de monochromateur \u00e0 r\u00e9seau de Czerny-Turner, est d\u00e9crite bri\u00e8vement. Les principaux composants comprennent\u00a0:<\/p>\n\n

Fente d’entr\u00e9e –<\/strong> la lumi\u00e8re \u00e0 large bande de la source lumineuse est collimat\u00e9e en un faisceau \u00e9troit en fonction de la largeur de la fente d’entr\u00e9e qui est ensuite dirig\u00e9e vers un miroir concave qui r\u00e9fl\u00e9chit et \u00e9tale le faisceau sur la surface du r\u00e9seau.<\/p>\n\n

R\u00e9seau –<\/strong> Le r\u00e9seau disperse le faisceau incident dans ses longueurs d’onde constitutives. Un r\u00e9seau fixe disperse le faisceau incident selon un motif d\u00e9fini. D’autre part, le r\u00e9seau peut \u00eatre tourn\u00e9 sur son axe central pour \u00e9taler le diagramme de diffraction afin de couvrir de larges bandes de longueur d’onde. Le faisceau dispers\u00e9 r\u00e9fl\u00e9chi est dirig\u00e9 vers le deuxi\u00e8me miroir concave<\/p>\n\n

Fente de sortie \u2013<\/strong> la lumi\u00e8re dispers\u00e9e r\u00e9fl\u00e9chie atteint la fente de sortie situ\u00e9e au niveau du plan focal du deuxi\u00e8me miroir concave. La largeur de la fente de sortie peut \u00eatre fixe ou peut \u00eatre modifi\u00e9e pour obtenir l’intensit\u00e9 lumineuse accrue pour des d\u00e9terminations sensibles. Cependant, la largeur de la fente de sortie doit \u00eatre optimis\u00e9e pour tirer le meilleur parti d’une intensit\u00e9 de faisceau plus \u00e9lev\u00e9e et en m\u00eame temps pour \u00e9viter l’\u00e9talement sur la bande de longueurs d’onde du faisceau isol\u00e9.<\/p>\n\n

Afin d’isoler la bande de longueur d’onde d’int\u00e9r\u00eat et de s\u00e9lectionner la largeur optimale de la fente de sortie, il est toujours utile d’effectuer des mesures d’absorbance d’essai avant de prendre les observations finales dans des conditions optimales.<\/p>\n\n

La source<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

C’est un fait bien connu que la lumi\u00e8re blanche ordinaire comprend un m\u00e9lange de diff\u00e9rentes longueurs d’onde ou couleurs. Nous connaissons tous les diff\u00e9rentes couleurs de l’arc-en-ciel qui sont en fait diff\u00e9rentes couleurs comprenant de la lumi\u00e8re blanche. La lumi\u00e8re blanche est rarement utilis\u00e9e en tant que telle dans l’analyse spectroscopique bien que la source<\/p>\n

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