Spectroscopie atomique

Spectroscopie atomique
et moléculaire
Interaction lumière –matière
Instrumentation laser
La « couleur » électromagnétique
(lumière)
fréquence ν
noyau atomique
(accélérateur LHC)électron autour du
noyau (synchrotron)rayonnement thermique
(feu de cheminée)
Spectroscopie
atomique
Spectre en absorption
d’une étoile
«Signature» d’une molécule
(spectroscopie)
Laser (1960): T. Maiman, A. Javan
•Maser (1953): C.H. Autler, A.L. Schawlow
Spectroscopie
moléculaire
Atome et molécule (matière)
Un nuage d’atomes de Strontium
(fluorescence dans le bleu) piégé
par laser à 461 nm
Une chambre à vide pour
observer les molécules
astrophysiques à très basse
température (-269 C)
longueur
d’onde λ
1925: fonction d’onde atomique
Description du nuage électronique
autour du noyau atomique. Les
électrons peuvent absorber un
rayonnement électromagnétique d’une
certaine « couleur » et changer de
niveau d’énergie. (E. Schrödinger)
Les électrons ne peuvent être
observés que de manière probabiliste.
Etudier la formation du trou dans la
couche d’Ozone (1 dobson = 10 µ m )
Mesurer précisément les paramètres moléculaires
(intensité, largeur de raie, position en fréquence,…)
Production d’Ozone en
laboratoire par décharge
électrique
Orbitale électronique de l’atome d’hydrogène
probabilité de présence autour du noyau
1Å = 0,1 nm : 1/10 de milliardième de mètre
Etudier l’Atmosphère d’une planète ou la matière Astrophysique
(mesures)
O3
H2O
CO2
Les atomes peuvent partager le nuage
électronique pour former une molécule
2 atomes
d’hydrogène => H2
molécule très
abondante dans
l’univers
Etudier la concentration atmosphérique
des gaz à effet de serre
En laboratoire, on étudie les atomes
ou les molécule sous forme de gaz piégé
dans des cellules.On construit la source
laser de « couleur » adaptée pour en
étudier le comportement fondamental
(spectre de rotation, vibration, effets
isotopiques sous certaines conditions de
pression et de température).
La signature spectroscopique de l’Ozone (molécule
constituante de l’Atmosphère)
Vapeur d’eau dans
l’atmosphère (Image
METEOSAT 1999)
Mesure de la concentration de
CO2le 18 juillet 2012 sur le site
de Jussieu: