Qu'est-ce que Spectrum

Les substances possèdent leurs propres propriétés permettant de les distinguer. De par leur composition, les substances émettent leurs spectres caractéristiques sous certaines conditions. Cette propriété du spectre permet de déterminer la composition d'une substance.

La lumière étant fluctuante par nature, sa longueur d'onde en est un indicateur. Des couleurs différentes indiquent des longueurs d'onde différentes. De l'ultraviolet à ondes courtes à l'infrarouge à ondes longues, toute lumière est visible. Une série de longueurs d'onde différentes, classées séparément selon leur longueur d'onde, constitue ce qu'on appelle le spectre. La spectroscopie d'émission fonctionne dans le domaine spectral d'une partie seulement de l'ultraviolet, du visible et de l'infrarouge, avec des longueurs d'onde comprises entre 1600 et 8500 Å. Le spectre d'une substance peut être analysé parspectroscopie d'émission.

Les substances peuvent émettre des spectres. Ces substances ont un effet d'absorption et de diffusion de la lumière. Ces phénomènes peuvent être utilisés pour la détermination des substances. Il existe trois types de spectres émis par les substances : les spectres de raies, les spectres de bandes et les spectres continus.

Habituellement, la source d'étincelle utilisée pour l'analyse spectrale est une flamme, un arc ou une étincelle. Sous l'action de cette source, la substance analysée se trouve à l'état gazeux à haute température, généralement dissociée en atomes ou en ions, qui émettent des spectres de raies après l'étincelle. Par conséquent, l'analyse spectrale utilise les raies du spectre. Les résultats ne donnent que le type et la composition des éléments qui composent la substance, et non sa structure moléculaire.

L'étincelle atomique de chaque élément produit un ensemble de spectres caractéristiques, dont l'apparition prouve la présence de l'élément dans la source de rayonnement. Des dizaines de milliers de raies spectrales produites par l'étincelle atomique ou ionique ont vu leurs longueurs d'onde déterminées. La détermination de la longueur d'onde étant très précise, la plupart des raies spectrales du spectre peuvent être identifiées avec précision. Le spectre pour l'analyse qualitative est donc une méthode très fiable, sensible, rapide et simple.

Lorsque la teneur en un élément de l'échantillon n'est pas trop élevée, l'intensité des raies spectrales émises par cet élément est proportionnelle à sa teneur. Cette relation constitue la base de l'analyse spectrale quantitative et en fait une méthode très pratique. L'analyse spectrale quantitative est plus rapide que l'analyse chimique et peut être réalisée avec moins d'échantillons.

Les spectres émis par une substance doivent être séparés spectroscopiquement. Le spectromètre doit comporter trois éléments : une fente incidente, un réseau qui sépare la lumière de différentes longueurs d'onde et la dispose en rangées selon leur longueur d'onde, et une fente de sortie qui focalise l'image pour former des raies spectrales (les raies spectrales étant l'image de la fente).

Les raies spectrales se situent sur le plan focal et peuvent être captées avec une plaque photographique, observées avec un oculaire (pour la lumière visible) ou reçues avec une fente de sortie (pour les distinguer des autres raies spectrales environnantes). On utilise soit un spectrographe, soit un spectroscope, soit un monochromateur. Si une fente de sortie est installée sur plusieurs raies spectrales et qu'un dispositif de réception photoélectrique (tube photomultiplicateur) est installé derrière la fente de sortie, on obtient un photochromateur.spectromètre à lecture directe.