SPECTROMÉTRIE UV / VISIBLE 1- Introduction- - IUT Annecy

Mesures Physiques Annecy – MPh2 SE3 ME3 – 2011 – Philippe GalezTechniques spectroscopiques d’analyse / Spectrophotométrie UV/visible______________________________________________________________________________________________Démonstration de la loi de Beer-LambertConsidérons le volume de matière absorbante représenté sur la figure 14 :V= S ⋅LFigure 14. Représentation schématique d’un volume de matière absorbante soumis en totalité à unrayonnement monochromatique UV/visible.Un faisceau parallèle de rayonnement monochromatique de puissance P 0 (énergie par unitéde temps et par unité de surface proportionnelle au nombre de photons par unité de tempset par unité de surface) y pénètre perpendiculairement à la surface. Après la traversée d’unelongueur L de matière qui contient n particules absorbantes (molécules, ions ou atomes) sapuissance est réduite à P en raison de l’absorption.Considérons à présent un volume d’épaisseur infinitésimale dx qui contient dn particulesabsorbantes ; à chaque particule, on associe une surface active à l’intérieur de laquelle il y acapture de photons. En d’autres termes, à chaque fois qu’un photon pénètre dans l’une deces surfaces, il est immédiatement absorbé. La projection orthogonale de ces surfacesparallèlement à l’axe du faisceau est notée a et communément appelée section efficaced’absorption. L’aire totale de ces projections dans le volume Sdx s’écrit donc :dS= a ⋅ dnLe rapport de l’aire de capture à l’aire totale de la section dS/S est égal à la probabilité decapture d’un électron par la section dans le volume Sdx.La puissance P x du faisceau rencontrant la section à la distance x de la face d’entrée del’échantillon est proportionnelle au nombre de photons par unité de surface et par seconde ;dP x est la quantité absorbée par seconde par le volume Sdx de l’échantillon. La fractionabsorbée dans le volume Sdx vaut donc :dP−PxxLe signe moins vient du fait que l’intensité diminue. Ce rapport est égal à la probabilité decapture. Nous obtenons donc :13