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Partie 2 • Méthodes spectrométriques
les photons qui empruntent le trajet optique constituent une très petite partie de la lumière
émise.
source
référence
échantillon
détecteur
épaisseur
traversée
pénétration
faisceau
prisme saphir
1 - fibre aller
2 - fibre retour
1 - fibre aller
2 - fibre retour
2
2
1
1
monochromateur
« optrode »
Figure 9.17 Principe d’un spectrophotomètre avec sonde d’immersion.
La lumière monochromatique issue du spectrophotomètre est guidée vers une cellule à
immersion puis retourne vers le détecteur. Le trajet de référence est également assuré
par une autre fibre optique. À gauche, sonde à transmission. À droite sonde ATR : Le
prisme saphir a un indice plus grand que celui de la solution. Le dessin matérialise les
trois réflexions du faisceau optique avec pénétration dans la solution (voir explication
au § 10.9.3).
9.9 ANALYSE QUANTITATIVE : LOIS DE L’ABSORPTION
MOLÉCULAIRE
9.9.1 Loi de Beer et Lambert
L’UV/Visible est largement exploité en analyse quantitative, depuis fort longtemps dans
le domaine du visible. Les mesures reposent sur la loi de Beer et Lambert qui relie dans
certaines conditions, l’absorption de la lumière à la concentration d’un composé en solution.
L’origine de cette loi remonte aux travaux du mathématicien français Lambert qui avait,
au XVIII
e siècle, défini les bases de la photométrie. Par la suite Beer, physicien allemand
du XIX
e siècle, a posé une loi qui permet de calculer la quantité de lumière transmise après
passage à travers une épaisseur donnée d’un composé en solution dans une matrice non
absorbante.
Il en est résulté la loi de Beer et Lambert présentée ici sous sa forme actuelle :
A = ´ l c
(9.4)
A désigne l’absorbance, paramètre optique sans dimension, accessible au moyen du spectrophotomètre, est l’épaisseur (en cm) de la solution traversée, c la concentration molaire
et ´ l le coefficient d’absorption molaire (L·mol
−1
·cm
−1 ) à la longueur d’onde l à laquelle on fait la mesure. Ce coefficient, (également appelé coefficient d’absorbance) propre
au composé analysé, dépend en outre de la température et du solvant. Généralement sa valeur est repérée pour la seule longueur d’onde du maximum d’absorption. Elle peut varier
sur une large plage allant de quelques unités à plus de 200 000.
Partie 2 • Méthodes spectrométriques
les photons qui empruntent le trajet optique constituent une très petite partie de la lumière
émise.
source
référence
échantillon
détecteur
épaisseur
traversée
pénétration
faisceau
prisme saphir
1 - fibre aller
2 - fibre retour
1 - fibre aller
2 - fibre retour
2
2
1
1
monochromateur
« optrode »
Figure 9.17 Principe d’un spectrophotomètre avec sonde d’immersion.
La lumière monochromatique issue du spectrophotomètre est guidée vers une cellule à
immersion puis retourne vers le détecteur. Le trajet de référence est également assuré
par une autre fibre optique. À gauche, sonde à transmission. À droite sonde ATR : Le
prisme saphir a un indice plus grand que celui de la solution. Le dessin matérialise les
trois réflexions du faisceau optique avec pénétration dans la solution (voir explication
au § 10.9.3).
9.9 ANALYSE QUANTITATIVE : LOIS DE L’ABSORPTION
MOLÉCULAIRE
9.9.1 Loi de Beer et Lambert
L’UV/Visible est largement exploité en analyse quantitative, depuis fort longtemps dans
le domaine du visible. Les mesures reposent sur la loi de Beer et Lambert qui relie dans
certaines conditions, l’absorption de la lumière à la concentration d’un composé en solution.
L’origine de cette loi remonte aux travaux du mathématicien français Lambert qui avait,
au XVIII
e siècle, défini les bases de la photométrie. Par la suite Beer, physicien allemand
du XIX
e siècle, a posé une loi qui permet de calculer la quantité de lumière transmise après
passage à travers une épaisseur donnée d’un composé en solution dans une matrice non
absorbante.
Il en est résulté la loi de Beer et Lambert présentée ici sous sa forme actuelle :
A = ´ l c
(9.4)
A désigne l’absorbance, paramètre optique sans dimension, accessible au moyen du spectrophotomètre, est l’épaisseur (en cm) de la solution traversée, c la concentration molaire
et ´ l le coefficient d’absorption molaire (L·mol
−1
·cm
−1 ) à la longueur d’onde l à laquelle on fait la mesure. Ce coefficient, (également appelé coefficient d’absorbance) propre
au composé analysé, dépend en outre de la température et du solvant. Généralement sa valeur est repérée pour la seule longueur d’onde du maximum d’absorption. Elle peut varier
sur une large plage allant de quelques unités à plus de 200 000.