« Spectroscopie ultraviolet-visible » : différence entre les versions — Wikipédia


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[[Image:DU640 spectrophotometer.jpg|thumb|right|250px|Spectromètre UV/Visible Beckman DU640]]

La '''spectroscopie ultraviolet-visible''' ou '''spectrométrie ultraviolet-visible''' est une technique de [[spectroscopie]] mettant en jeu les [[photon]]s dont les longueurs d'onde sont dans le domaine des [[ultraviolet]] ({{λ|200 |nm}}{{λ|400 |nm}}), du visible, et jusqu'au proche [[infrarouge]] ({{λ|750 |nm}} -{{λ|1400 |nm}}). Soumises à un rayonnement dans cette gamme de longueurs d'onde, les [[molécule]]s subissent une [[transition électronique]]. Cette technique est complémentaire de la [[spectroscopie de fluorescence]] en ce sens que la fluorescence met en jeu des transitions depuis l'[[Excitation (physique)|état excité]] jusqu'à l'[[état fondamental]] alors que la spectroscopie d'absorption traite des transitions entre état fondamental et état excité<ref>Skoog, et. al. Principles of Instrumental Analysis. 6th ed. Thomson Brooks/Cole. 2007, 169-173.</ref>.

==Applications==

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:<math>A=-log(%T)</math>

Les éléments de base du spectrophotomètre sont une source lumineuse, un support pour l'échantillon, un [[monochromateur]] (généralement équipé d'un réseau de diffraction) afin de séparer les différentes longueurs d'ondes de la lumière, et un détecteur. La source de radiation est parfois un filament de [[tungstène]] (émettant dans la zone 350-{{λ|1700 |nm}}), une [[lampe à arc au deutérium]] qui émet un spectre continu dans la région ultraviolette (190-{{λ|400 |nm}}), et plus récemment des lampes à arc au xénon utilisables dans toute la région UV-VIS<ref>Skoog, et. al. Principles of Instrumental Analysis. 6th ed. Thomson Brooks/Cole. 2007, 349-351.</ref> et des diodes électro-luminescentes (DEL) et pour les longueurs d'ondes du visible. Le détecteur est typiquement une [[photodiode]], un photomultiplicateur ou un [[Capteur photographique|CCD]]. Les photodiodes sont utilisées avec des monochromateurs, qui sélectionnent une seule longueur d'onde perçue par le détecteur. Mais on utilise de plus en plus souvent les CCD et barrettes de photodiodes qui peuvent enregistrer le spectre complet en un temps très court (de l'ordre de quelques millisecondes).

[[Image:UV-vis.png|thumb|300px|Diagramme d'un spectrophotomètre UV-visible à faisceau unique.]]

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Un spectrophotomètre peut être soit à ''simple faisceau'' soit à ''double faisceau''. Dans un instrument à simple faisceau, toute la lumière passe par la cellule contenant l'échantillon. <math>I_o</math> doit être mesurée par retrait de l'échantillon. Ce procédé est le premier qui fut utilisé, mais reste commun à la fois dans l'enseignement et les laboratoires industriels. Dans un instrument à double faisceau, la lumière est séparée en deux faisceaux avant d'atteindre l'échantillon. L'un des faisceaux est utilisé comme référence et traverse un "blanc" d'absorbance nulle ou connue, l'autre passe par l'échantillon. Certains instruments à double faisceau ont deux détecteurs (photodiodes ou photomultiplicateurs), et les faisceaux de référence et d'échantillonnage sont mesurés en même temps. Dans d'autres instruments équipés d'un seul détecteur, les deux faisceaux passent par un [[séparateur optique]], qui bloque l'un des faisceaux à la fois. Le détecteur alterne entre la mesure du faisceau échantillon et celui du blanc.

Les échantillons pour la spectrophotométrie UV-visible sont la plupart du temps liquides, bien que l'absorbance de gaz ou de solides puisse également être mesurée. Les échantillons sont typiquement placés dans des cellules [[Transparence|transparentes]], connues parfois sous le nom de [[cuvette (analyse)|cuvette]]s. Ces cuvettes sont typiquement de forme parallélépipédique, avec un trajet optique souvent de l'ordre du {{unité/2|1 |cm}} (la longueur ''ℓ'' dans la loi de Beer-Lambert). Les [[tube à essai|tubes à essai]] peuvent aussi être utilisés comme cuvettes dans certains instruments. Le type de contenant d'échantillon utilisé doit permettre le passage des longueurs d'ondes de la plage d'intérêt. Les cuvettes les plus utilisées sont en général en [[silice]] fondue de haute qualité ou en [[quartz (minéral)|quartz]] car elles sont transparentes dans les régions UV-VIS et proche-infrarouge. Les cuvettes en verre et en plastique sont aussi communes, bien que le verre et la plupart des plastiques absorbent dans l'UV, ce qui limite leur usage au visible et proche infrarouge<ref>Skoog, et. al. Principles of Instrumental Analysis. 6th ed. Thomson Brooks/Cole. 2007, 351.</ref>.

== Spectre ultraviolet-visible==