Pour qu'une vibration soit active en spectroscopie infrarouge, il faut qu'elle entraîne une variation du moment dipolaire µ de la molécule. Les modes doublement ou triplement dégénérés sont caractérisés par une même fréquence de vibration.
Pour que la transmission soit effective, le signal IR doit traverser complètement l'échantillon, ce qui nécessite souvent que l'échantillon soit préparé d'une manière spécifique. Si l'échantillon est trop épais trop de lumière IR sera absorbée par l'échantillon, ce qui provoque une absorption totale.
Un spectre infrarouge est traditionnellement présenté en transmittance (fraction de l'intensité transmise par rapport à l'intensité incidente) exprimée en pourcentage et l'axe des abscisses en fonction du nombre d'onde (inverse de la longueur d'onde), sur un axe dirigé vers la gauche.
Le spectre infrarouge d'un échantillon est établi en faisant passer un faisceau de lumière infrarouge au travers de cet échantillon. L'examen de la lumière transmise indique la quantité d'énergie absorbée à chaque longueur d'onde.
Lors d'une spectroscopie IR, une liaison chimique impliquée dans un groupement caractéristique présente un nombre d'onde d'absorption déterminé. En conséquence, un spectre IR d'une molécule permet de déterminer ses liaisons chimiques, mais aussi d'identifier les groupes caractéristiques.
La spectroscopie infrarouge (IR)
La spectroscopie IR repose sur l'absorption d'énergie électromagnétique pour des radiations dont la longueur d'onde appartient au domaine de l'infrarouge (de 750 nm à 1 mm).
Ainsi, tous les corps chauds -- c'est-à-dire tous les corps dont la température excède le 0 K -- émettent un rayonnement IR. Il faut y inclure les êtres humains et les animaux qui nous entourent, mais aussi les ampoules à incandescenceampoules à incandescence et même les LED.
Les solvants utilisés pour leur analyse sont par exemple l'eau pour les composés qui y sont solubles, ou l'éthanol pour les composés organiques hydrophobes (les solvants organiques peuvent avoir une absorption UV significative : tous les solvants ne sont donc pas pertinents pour une spectroscopie UV.
Le principe de la spectroscopie est basé sur l'absorption de la lumière par la majorité des molécules du spectre électromagnétique et la conversion de cette absorption en vibration moléculaire.
(1) Le terme de spectrométrie, initialement réservé à l'enregistrement et à la mesure, tend à devenir synonyme de spectroscopie, l'œil étant remplacé dans l'observation par d'autres récepteurs et instruments, et le domaine visible ne constituant qu'un domaine particulier d'analyse.
En effet, lorsque les rayons infrarouges frappent par exemple la peau, les liaisons moléculaires se mettent en mouvement et libèrent ainsi de l'énergie que nous ressentons comme de la chaleur. Tous les objets de la vie quotidienne émettent de l'énergie thermique, y compris les glaçons.
Le rayonnement IR, ou rayonnement infrarouge, est un type de rayonnement électromagnétique qui a des longueurs d'onde plus longues que la lumière visible, mais des longueurs d'onde plus courtes que les micro-ondes.
Se caractérisant par des longueurs d'onde comprises entre 780 nm et 1 mm (1 000 000 nm) dans le spectre électromagnétique, le rayonnement IR ne peut pas être perçu par l'œil humain.
Le dioxyde de carbone laisse passer la lumière visible, mais sa capacité à vibrer sur une échelle moléculaire fait que le CO2 absorbe le rayonnement infrarouge.
La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier ou spectroscopie IRTF (ou encore FTIR, de l'anglais Fourier Transform InfraRed spectroscopy) est une technique utilisée pour obtenir le spectre d'absorption, d'émission, la photoconductivité ou la diffusion Raman dans l'infrarouge d'un échantillon solide, liquide ou ...
La longueur d'onde dans le vide des infrarouges est comprise entre le domaine visible (≈ 0,7 μm ) et le domaine des micro-ondes (0,1 mm ). La Commission électrotechnique internationale estime que l'infrarouge s'étend de 780 nm à 1 mm.
Le principe de la spectrophotométrie est simple : l'appareil réalise une mesure de l'intensité de la lumière qu'il reçoit, une fois celle-ci passée à travers un récipient transparent (cuvette dont la matière doit être adaptée à la longueur d'onde), contenant la solution à étudier.
La spectrophotométrie est une méthode qui consiste à mesurer l'absorbance, généralement en solution afin de déterminer la concentration de l‛espèce colorée. Plus l'échantillon est concentré, plus il absorbe la lumière. L‛appareil est le spectrophotomètre.
Cette technique vise à mesurer l'absorbance ou la densité optique d'une substance chimique en solution. Plus l'échantillon est concentré, plus il absorbe de lumière dans les limites de proportionnalité fixées par la loi de Beer-Lambert. Les analyses sont effectuées dans l'ultraviolet et le visible.
Le principe de la spectrométrie d'absorption dans l'ultraviolet et le visible repose sur l'absorption du rayonnement par les molécules dans le domaine allant de 190 à 800 nm, ce qui correspond à l'ultraviolet (190-400 nm) et au visible (400-800 nm).
Un spectromètre, ou spectroscope, est un appareil qui permet d'effectuer une mesure spectrométrique de l'absorbance d'une solution à une longueur d'onde donnée ou sur une région donnée du spectre. Si ce bandeau n'est plus pertinent, retirez-le.
Un spectrophotomètre UV VIS est un instrument conçu pour mesurer l'absorbance dans le domaine UV VIS selon la loi de Beer-Lambert. Il mesure l'intensité de la lumière qui traverse une solution échantillon dans une cuvette et la compare à l'intensité de la lumière avant qu'elle ne traverse l'échantillon.
La couleur noire absorbe les infrarouges du soleil et stocke ainsi la chaleur. Alors, tous en tee-shirts blancs ! Pas vraiment… Car le blanc, à l'inverse du noir, laisse pas- ser les ultraviolets.
Des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthane, vapeur d'eau, etc.) se trouvent dans l'atmosphère et capturent les rayons infrarouges : le sol terrestre et l'atmosphère échangent continuellement de l'énergie sous forme de rayonnement infrarouge.
Certains auteurs parlent de rayonnement infrarouge tellurique. L'atmosphère terrestre absorbe alors 95% de ce rayonnement infrarouge tellurique (50 % par la vapeur d'eau, 25 % par le dioxyde de carbone, le reste par le méthane, l'ozone (qui a une bande d'absorption à 11,4 μm, les nuages...)