Chapitre 5 : Spectres UV, Visible,IR. Sciensass

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2 I. Couleurs.

3 I. Couleurs. 1) Couleur spectrale.

4 I. Couleurs. 1) Couleur spectrale. Une lumière monochromatique du domaine visible est une couleur spectrale : elle ne contient que celle-là. L œil voit donc cette couleur.

5 I. Couleurs. 1) Couleur spectrale. Une lumière monochromatique du domaine visible est une couleur spectrale : elle ne contient que celle-là. L œil voit donc cette couleur.

6 I. Couleurs.

7 I. Couleurs. 2) Couleur perçue.

8 I. Couleurs. 2) Couleur perçue. Lorsqu une lumière est polychromatique, l œil fait lui-même le mélange des couleurs : on parle de couleur perçue.

9 I. Couleurs. 2) Couleur perçue. Lorsqu une lumière est polychromatique, l œil fait lui-même le mélange des couleurs : on parle de couleur perçue. Superposées, une lumière rouge et une lumière verte sont perçues jaune par notre cerveau.

10 I. Couleurs. 2) Couleur perçue. Lorsqu une lumière est polychromatique, l œil fait lui-même le mélange des couleurs : on parle de couleur perçue. Superposées, une lumière rouge et une lumière verte sont perçues jaune par notre cerveau. Pourtant...

11 I. Couleurs. 2) Couleur perçue. Lorsqu une lumière est polychromatique, l œil fait lui-même le mélange des couleurs : on parle de couleur perçue. Superposées, une lumière rouge et une lumière verte sont perçues jaune par notre cerveau. Pourtant... il n y a pas de jaune!

12 I. Couleurs.

13 I. Couleurs. 3) Couleur primaire.

14 I. Couleurs. 3) Couleur primaire. Les cônes de la rétine sont des cellules sensibles à la couleur. Or, il existe trois types de cônes sensibles au :

15 I. Couleurs. 3) Couleur primaire. Les cônes de la rétine sont des cellules sensibles à la couleur. Or, il existe trois types de cônes sensibles au : bleu rouge vert Ces couleurs sont dites primaires.

16 I. Couleurs. 3) Couleur primaire. Les cônes de la rétine sont des cellules sensibles à la couleur. Or, il existe trois types de cônes sensibles au : bleu rouge vert Ces couleurs sont dites primaires. Propriété La superposition des trois couleurs primaires donne du blanc.

17 I. Couleurs.

18 I. Couleurs. 4) Couleur secondaire.

19 I. Couleurs. 4) Couleur secondaire. La superposition lumineuse de deux couleurs primaires donne une couleur (pour le cerveau) dite secondaire.

20 I. Couleurs. 4) Couleur secondaire. La superposition lumineuse de deux couleurs primaires donne une couleur (pour le cerveau) dite secondaire.

21 II. Spectres.

22 II. Spectres. 1) Spectres d émission. La décomposition de la lumière émise par une source lumineuse est appelée spectre d émission.

23 II. Spectres. 1) Spectres d émission. La décomposition de la lumière émise par une source lumineuse est appelée spectre d émission. Il existe les spectres :

24 II. Spectres. 1) Spectres d émission. La décomposition de la lumière émise par une source lumineuse est appelée spectre d émission. Il existe les spectres : de raies

25 II. Spectres. 1) Spectres d émission. La décomposition de la lumière émise par une source lumineuse est appelée spectre d émission. Il existe les spectres : de raies continus

26 II. Spectres.

27 II. Spectres. 2) Spectres d absorption. Après avoir été traversée par une lumière blanche, une sustance chimique peut en absorber tout ou partie. La décomposition de la lumière transmise est appelée spectre d absorption.

28 III. Interaction onde-matière.

29 III. Interaction onde-matière. 1) Les atomes et la lumière. Un photon (particule de lumière), peut faire passer un électron d un atome de son niveau fondamental vers un niveau excité en lui transmettant son énergie E = hν. Lorsque l électron revient dans son niveau fondamental, il émet à nouveau un (ou plusieurs) photon(s).

30 III. Interaction onde-matière. 1) Les atomes et la lumière. Un photon (particule de lumière), peut faire passer un électron d un atome de son niveau fondamental vers un niveau excité en lui transmettant son énergie E = hν. Lorsque l électron revient dans son niveau fondamental, il émet à nouveau un (ou plusieurs) photon(s). Propriété Ces énergies correspondent à des photons des domaines UV ou visible.

31 III. Interaction onde-matière.

32 III. Interaction onde-matière. 2) Les molécules et la lumière. Les molécules de substances colorées, captent des photons lorsqu elles possèdent des liaisons conjuguées.

33 III. Interaction onde-matière. 2) Les molécules et la lumière. Les molécules de substances colorées, captent des photons lorsqu elles possèdent des liaisons conjuguées. Propriété Les énergies engagées sont souvent dans le visible, mais aussi dans l IR.

34 III. Interaction onde-matière.

35 III. Interaction onde-matière. Les molécules absorbent également l énergie lumineuse du domaine IR par vibrations, torsion de leurs liaisons.

36 III. Interaction onde-matière. Les molécules absorbent également l énergie lumineuse du domaine IR par vibrations, torsion de leurs liaisons.

37 III. Interaction onde-matière. Les molécules absorbent également l énergie lumineuse du domaine IR par vibrations, torsion de leurs liaisons. Propriété De plus, il faut une énergie bien précise et distincte pour chaque mode de vibration. Or, comme une onde électromagnétique transporte une énergie proportionnelle à sa fréquence ν, la molécule absorbe exactement chaque fréquence correspondant à chaque mode de vibration.

38 III. Interaction onde-matière. Les molécules absorbent également l énergie lumineuse du domaine IR par vibrations, torsion de leurs liaisons. Propriété De plus, il faut une énergie bien précise et distincte pour chaque mode de vibration. Or, comme une onde électromagnétique transporte une énergie proportionnelle à sa fréquence ν, la molécule absorbe exactement chaque fréquence correspondant à chaque mode de vibration. Ces énergies étant plutôt faibles, elles se situent dans l IR.

39 IV. Spectres IR.

40 IV. Spectres IR. Un échantillon est éclairé par une onde électromagnétique monochromatique.

41 IV. Spectres IR. Un échantillon est éclairé par une onde électromagnétique monochromatique. On mesure soit l absorbance A, soit la transmittance T et tout le spectre est balayé.

42 IV. Spectres IR. Un échantillon est éclairé par une onde électromagnétique monochromatique. On mesure soit l absorbance A, soit la transmittance T et tout le spectre est balayé.

43 Pour résumer.

44 Pour résumer.

45 IV. Spectres IR.

46 IV. Spectres IR. Comment identifier une molécule à l aide d un spectre IR?

47 IV. Spectres IR. Comment identifier une molécule à l aide d un spectre IR? Un spectre IR est une courbe représentant la transmittance T (en ordonnée et sans unité) en fonction du nombre d onde σ exprimé en cm 1.

48 IV. Spectres IR. Comment identifier une molécule à l aide d un spectre IR? Un spectre IR est une courbe représentant la transmittance T (en ordonnée et sans unité) en fonction du nombre d onde σ exprimé en cm 1. Qu est-ce que le nombre d onde σ?

49 IV. Spectres IR. Comment identifier une molécule à l aide d un spectre IR? Un spectre IR est une courbe représentant la transmittance T (en ordonnée et sans unité) en fonction du nombre d onde σ exprimé en cm 1. Qu est-ce que le nombre d onde σ? Propriété L énergie transportée par une onde électromagnétique s écrit (programme de 1S) :

50 IV. Spectres IR. Comment identifier une molécule à l aide d un spectre IR? Un spectre IR est une courbe représentant la transmittance T (en ordonnée et sans unité) en fonction du nombre d onde σ exprimé en cm 1. Qu est-ce que le nombre d onde σ? Propriété L énergie transportée par une onde électromagnétique s écrit (programme de 1S) : E = h c λ = hcσ

51 IV. Spectres IR. Comment identifier une molécule à l aide d un spectre IR? Un spectre IR est une courbe représentant la transmittance T (en ordonnée et sans unité) en fonction du nombre d onde σ exprimé en cm 1. Qu est-ce que le nombre d onde σ? Propriété L énergie transportée par une onde électromagnétique s écrit (programme de 1S) : E = h c λ = hcσ Cette énergie est inversement proportionnelle à la longueur d onde λ et proportionnelle au nombre d onde σ. Donc, plus σ est grand, plus l énergie est grande.

52 VI. C est parti!

53 VI. C est parti!

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55 Le pic situé à environ 1650 cm 1 est caractéristique de la liaison C=C et celui de la flèche de gauche (à environ 3100cm 1 ) de la liaison C-H trigonale.

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