Généralités sur les méthodes spectroscopiques

Un peu d'électromagnétisme :
la nature de la lumière


La lumière se présente sous deux aspects selon les conditions expérimentales : corpusculaire ou ondulatoire.


Radiations électromagnétiques

Onde électromagnétique

La lumière (visible ou invisible) est une radiation électromagnétique : champs électrique E et magnétique B perpendiculaire, vibrant en phase, se propageant à la vitesse c.

On limite généralement la lumière à son champ E, le seul perceptible par l’œil et les autres photodétecteurs.

La radiation est caractérisée par sa fréquence et sa longueur d’onde :

l = c.T.

[m] = [m.s-1].[s]

c = 3.108 m.s-1

On utilise aussi le nombre d’onde :

s = 1 / l .

[m-1] = 1 / [m]

Spectre électromagnétique

Visible entre 400 et 800 nm. UV avant 400 nm, IR après 800 nm.


Le photon (Einstein, 1905)

L’énergie d’un photon est donnée par :

E = h.n.

[J] = [J.s][Hz]

h : cte de Planck, h = 6,62 10-34 J.s

Calcul de la quantité de mouvement du photon :

p = m.c = h / l .

[kg.m.s-1] = [kg][m.s-1] = [J.s] / [m]

L'équation E = h.n montre que ce sont les photons de plus grande fréquence qui sont les plus énergétiques, d'où le danger des rayonnements UV.

  • Duberthet L. 1996 - Le soleil et la peau - Pour la Science, 226, p.44-50.

 


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