Spectrophotomètre USB Logiciel et Guide d`utilisation

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Spectrophotomètre USB
Logiciel et Guide d’utilisation

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Un spectromètre est un appareil qui décompose
la lumière en différentes couleurs en étalant, ou
en dispersant les longueurs d'onde différentes.
C'est ce que fait la pluie, en réfractant la lumière
quand elle crée un arc en ciel qui va du violet au
jaune puis rouge. Cette gamme de couleurs est
appelée le spectre visible. Les êtres humains peu-
vent voir la lumière entre 380nm (Violet) et 780
nm (rouge foncé). D'autres créatures animales
peuvent voir différentes gammes de lumière.
Vous pouvez obtenir le même effet en réfléchis-
sant la lumière avec un CD.
La surface du CD agit comme un réseau de dif-
fraction. Ou plutôt un réseau de réfraction. Si
vous voulez savoir comment fonctionne une mo-
to, la meilleure chose à faire est de le mettre en
pièces et de voir de quoi elles sont faites.
La même chose s'applique à la lumière en utili-
sant la réfraction ou de diffraction, nous pouvons
voir ce qui se passe à chaque longueur d'onde.
Spectroscopie
Spectre d’un lampe à incandescence
Spectre de la lumière solaire
Spectres
Sur la droite, trois spectres vues à travers un
spectroscope traditionnel. Celle du haut est celui
d'une lampe à incandescence.
La suivante celui de la lumière du soleil. C'est un
spectre qui contient des fines lignes noires dues à
l'absorption de certaines longueurs d'onde pré-
sentes dans le soleil par l'atmosphères de la
Terre. Ce sont les lignes de Fraunhofer.
La dernière est un spectre d'une émission à partir
d'un tube à décharge de gaz d'hydrogène. Il
montre que la gaz hydrogène n'émet de la lu-
mière qu'à certaines longueurs d'onde. Il s'agit
d'un spectre d'émission
Spectre d’émission de l’hydrogène. Les atomes d’hy-
drogène excites emettent une série de fines lignes ap-
pelées series de Balmer.

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Regarder la lumière du soleil à travers le spectromètre
nous renseignera beaucoup sur la façon dont il fonc-
tionne. Si vous avez un spectroscope de poche, vous
pouvez comparer ce que vous voyer à travers le spec-
troscope traditionnel avec ce qu'affiche le logiciel
d'analyse du spectrophotomètre USB quantum.
La lumière du soleil pénètre dans le spectromètre à
travers une fente de 50µ de large. Cela est très étroit;
5/100e de millimètre.
Dans un spectroscope classiques, vous verrez un spec-
tre et chaque ligne d'absorbance est représentées pas
un trait noir. Elles correspondent aux zones de faible
intensité sur le graphique quantum. La lumière passe à
travers un système optique permettant la focalisation
et la réflexion de la lumière incidente qui tombe sur un
réseau linéaire CCD avec des centaines de minuscules
capteurs dans une ligne de sorte que chaque capteur
(souvent appelé un pixel) dans le tableau correspond à
une longueur d'onde.
Le nombre de photons frappant chaque pixel est
convertie en une tension qui est elle même convertie
en une valeur ordonnée sur le graphique. L'axe des x
est adaptées au nombre de pixels qui indique la lon-
gueur d'onde.
Limites Optiques
Résolution, 2nm (séparation entre deux longueurs
d’onde) qui elle même est limitée par différents fac-
teurs:
• La largeur de la fente
• Les spécifications et qualités du réseau
• Le nombre de pixels du graphique
• La taille du système.
Cela entraîne une dispersion apparente des raies
d'émissions et d'absorption dans l'affichage qui appa-
raissent sous forme de pics.
Dans les applications de chimie il n'est pas rare que les
pics d'absorption fassent une centaines de nanomètres
de large. En fait, il sera nécessaire de lisser le spectre.
Toujours en chimie, c'est la sensibilité qui est impor-
tante. Cette sensibilité permet au spectromètre de dé-
tecter de petits changements dans l'absorption sur l'axe
des y.
Ici, un spectre d’émission. De l’hydrogène, avec
observation des Lignes de Balmer.
Optical spectroscope view
Intensité
Longueur d’onde
Optical spectroscope view
Les lignes d’émissions ressemblent à des pics très
aigues. Il est possible d’identifier l’élément en fonc-
tion de ses pics d’émission.
CCD array
50µm slit
Principe.
Quantum view

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Signification des Icones
Nouvelle fenètre
Ouvrir un spectre enregistré
Sauvegarder un spectre
Imprimer le graphique
Concentration
Cinétique
Capture d’écran
Zoom Numérique
Zoom +
Zoom -
Graphe d’émission de référence
Couleurs
Faire le zéro
Faire le noir
Intensité
Mode Absorbance
Mode Transmission
Copier les données

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Le Mode INTENSITÉ est le mode par défaut
L'axe des y lit l'intensité, qui correspond au nombre de
photons qui ont frappé chaque pixel du réseau au cours
de un temps d'intégration. Il s'agit d'une mesure rela-
tive. L'intensité est le mode idéal pour la plupart des
applications de physique, utilisant simplement la fibre
optique.
Spectre de référence
Avant de pouvoir faire quelques manipulations que ce
soient, il va falloir indiquer au spectro le ZÉRO.
Le Zéro s’obtient en bouchant tout simplement l’en-
trée de lumière dans l’appareil et en cliquant sur l’i-
cone du NOIR.
Cette opération ne changera rien au spectre obtenu,
mais l’appareil aura un zéro enregistré pour chaque
longueur d’onde.
Noir
Mode Intensité
Temps d’intégration
Le Temps d'Intégration est le temps d'exposition pour
chaque pixel de la matrice. Chacun des pixels est lu à
son tour et le temps entre les chaque lecture contrôles
la quantité de charge dans chaque capteur CCD. La
charge diminue a chaque photon, donc si il n'y a pas
beaucoup de photons le capteur prendra beaucoup de
temps pour réduire sa charge.
S'il y a de trop nombreux photons la décharge com-
plète du capteur se fera en peu de temps. S'il ya trop de
photons, les capteurs saturent. Ceci n'endommage pas
le capteur, mais les données recueillies n'auront au-
cune valeur.
Pour les sources très faible un plus long temps d'inté-
gration est nécessaires, ce qui entraîne plus de bruit
(parasite) pour moins signal. Le temps d'intégration
par défaut est 100 ms.
Le temps de l'intégration est définie dans le bas de la
fenêtre.
Cuve d’échantillon et cuve de reference.
Ensuite, il faut indiquer la source de comparaison.
C'est la référence. Généralement, ce serait une cuve
contenant le solvant incolore sans trace échantillon.
Configurez votre échantillon de référence de sorte que
le point le plus élevé sur l'axe Ysoit d'environ 85% de
la pleine échelle. Cliquez sur l'icône du spectre de ré-
férence. Vous verrez Pas de changement, mais votre
spectre de référence est maintenant stockées.
Soyez prudent. Si vous changer quelque chose a votre
référence, vous devez mémoriser une nouvelle réfé-
rence. Vous pouvez cliquez sur l'icône pour mettre à
jour la référence autant de fois que vous le souhaitez.
Si vous modifiez le temps d'intégration, vous aurez
besoin de stocker nouvelle référence.
Une fois le noir et la référence enregistrée, les mesures
sont réalisable et les modes transmission et Absor-
bance sont disponibles.
Cette icône permet de superposer les couleurs de la
lumière visible au spectre obtenu. L'écran couleur cou-
vre toute la gamme visible de 380nm à 780nm. En de-
hors de cette gamme les UV et NIR (proche infra-
rouge) ne sont pas visibles.
.
Affichage en couleur