Techniques spectroscopiques

par Arnaud GAUTHIERUniversité de Lille 1

Rayonnement électromagnétique

Caractère ondulatoire

Relation de Planck E = h

Spectroscopie Infrarouge

Informations sur l’organisation structurale des matériaux

Etude des bandes d’adsorption, liées à la force de liaison entre noyaux atomiques

Les radiations IR sont adsorbées par une molécule en tant qu’énergie de vibration moléculaire

Loi de Hooke

µ = m1m2

m1+m2

=1

2C

k

µ

Elongation

Variation de la

distance interatomiq

ue

Déformation angulaire

Variation de l’angle entre deux liens adjacents

Modes vibrationnels

Elongationssymétrique asymétrique

Déformations ang. hors du plan

Déformations ang. dans le plan

Rocking Scissoring

Wagging Torsion

Stretching

Effet de la force de liaison

Force de liaison croissante

Fréquence croissante

C C C C C C

2150 1650 1200 cm-1

Effet de la force de liaison

Force de liaison croissante

Fréquence croissante

C H C H C H

3300 3100 2900 cm-1

sp sp2 sp3

Effet de la masse des atomes

Masse atomique croissante

C Br

1200 800 550 cm-1

C ClC OC CC H

Fréquence croissante

3000 1100

Raman

Radiation excitatrice (fréquence 0)

Transmission (fréquence 0)

Réflexion (fréquence 0)

Diffusion

Rayonnement monochromatique éclairant un matériel

Rayleigh (fréquence 0)Raman (fréquence 0 ± i)

Diffusion

d la fréquence des photons diffusés

d < 0 d = 0 - i diffusion Raman-Stockes

d > 0 d = 0 - i diffusion Raman-antiStockes

IR

Raman

0 500 1000 15000 500 1000 1500

0 500 1000 1500

Calcite Aragonite

Magnesite