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4 • Oscillateur harmonique
E
R
M
A
D
S
G
P
B
S : source ; E : échantillon ; P : platine tournante ; M : monochromateur ; D : détecteur ;
R : référence ; B : enregistreur ; A : amplificateur ; G : atténuateur
Figure 4.4
signal. Ainsi, durant une période de rotation, le monochromateur M reçoit successivement, décalés d’une demi-période, les flux qui proviennent de l’échantillon et de
la référence.
Après amplification, le rapport entre les signaux de référence et ceux de l’échantillon est enregistré pour chaque longueur d’onde, donnant le spectre d’absorption.
c) Spectres d’absorption
L’étude des vibrations des molécules diatomiques à l’état libre est, du point de vue
de la théorie quantique, la plus simple puisqu’elle se ramène, en première approximation, à celle de l’oscillateur harmonique.
Cependant, des mouvements de rotation des molécules en phase gazeuse ont lieu
en même temps que leurs vibrations (voir chapitre 6). Les variations d’énergie de
vibration, lors de l’absorption des quanta du rayonnement, peuvent donc être simultanées avec celles des énergies de rotation.
La figure 4.5 montre le spectre d’absorption de la molécule d’oxyde de carbone, CO, à température ambiante, correspondant à la transition vibrationnelle
n = 0 → n = 1 à laquelle se superposent de nombreuses transitions rotationnelles.
Cette combinaison d’effets de rotation et de vibration peut être évitée en mettant
en solution les molécules étudiées au lieu de les utiliser en phase gazeuse. Ainsi, par
exemple, l’oxyde de carbone CO peut être dissout dans un solvant inerte comme le
tétrachlorure de carbone, CCl 4 . Les molécules du liquide voisines d’une molécule de
CO empêchent les rotations de cette dernière tout en affectant en partie les vibrations
de CO à l’état libre.
On obtient alors une bande unique d’absorption, correspondant à la transition vibrationnelle n = 0 → n = 1, et présentant un maximum à 2 140 cm
−1 .
4 • Oscillateur harmonique
E
R
M
A
D
S
G
P
B
S : source ; E : échantillon ; P : platine tournante ; M : monochromateur ; D : détecteur ;
R : référence ; B : enregistreur ; A : amplificateur ; G : atténuateur
Figure 4.4
signal. Ainsi, durant une période de rotation, le monochromateur M reçoit successivement, décalés d’une demi-période, les flux qui proviennent de l’échantillon et de
la référence.
Après amplification, le rapport entre les signaux de référence et ceux de l’échantillon est enregistré pour chaque longueur d’onde, donnant le spectre d’absorption.
c) Spectres d’absorption
L’étude des vibrations des molécules diatomiques à l’état libre est, du point de vue
de la théorie quantique, la plus simple puisqu’elle se ramène, en première approximation, à celle de l’oscillateur harmonique.
Cependant, des mouvements de rotation des molécules en phase gazeuse ont lieu
en même temps que leurs vibrations (voir chapitre 6). Les variations d’énergie de
vibration, lors de l’absorption des quanta du rayonnement, peuvent donc être simultanées avec celles des énergies de rotation.
La figure 4.5 montre le spectre d’absorption de la molécule d’oxyde de carbone, CO, à température ambiante, correspondant à la transition vibrationnelle
n = 0 → n = 1 à laquelle se superposent de nombreuses transitions rotationnelles.
Cette combinaison d’effets de rotation et de vibration peut être évitée en mettant
en solution les molécules étudiées au lieu de les utiliser en phase gazeuse. Ainsi, par
exemple, l’oxyde de carbone CO peut être dissout dans un solvant inerte comme le
tétrachlorure de carbone, CCl 4 . Les molécules du liquide voisines d’une molécule de
CO empêchent les rotations de cette dernière tout en affectant en partie les vibrations
de CO à l’état libre.
On obtient alors une bande unique d’absorption, correspondant à la transition vibrationnelle n = 0 → n = 1, et présentant un maximum à 2 140 cm
−1 .