Processus d'absorption lumineuse
Transmittance : \(T = \frac{I}{I_0}\) où I est l'intensité lumineuse transmise et I₀ l'intensité lumineuse incidente. Absorbance : \(A = -\log(T) = \log\left(\frac{I_0}{I}\right)\)
- Identifier le pourcentage de lumière absorbée
- Calculer la transmittance T
- Appliquer la formule A = -log(T)
Si 50% de la lumière est absorbée, alors 50% est transmise
Donc T = 50/100 = 0,5
A = -log(T) = -log(0,5)
A = -log(5×10⁻¹) = -[log(5) + log(10⁻¹)]
A = -[log(5) - 1] = 1 - log(5)
log(5) ≈ 0,699
A = 1 - 0,699 = 0,301 ≈ 0,30
Une absorbance de 0,30 correspond à une transmittance de 50%, ce qui est cohérent
L'absorbance de la solution est de 0,30.
• Relation A-T : A = -log(T)
• Transmittance : T = I/I₀
• Propriétés logarithmiques : log(a×10ⁿ) = log(a) + n
Loi de Beer-Lambert : \(A = \varepsilon \times l \times c\) où A est l'absorbance, ε le coefficient d'extinction molaire (L.mol⁻¹.cm⁻¹), l la longueur du trajet optique (cm), c la concentration (mol.L⁻¹).
A = 0,5
l = 1 cm
c = 0,01 mol/L (concentration de la solution)
A = 0,5 (absorbance mesurée)
l = 1 cm (longueur de la cuve)
A = ε × l × c
Donc ε = A/(l × c)
ε = 0,5 / (1 × 0,01) = 0,5 / 0,01 = 50 L.mol⁻¹.cm⁻¹
ε s'exprime en L.mol⁻¹.cm⁻¹
Absorbance sans unité = (L.mol⁻¹.cm⁻¹) × cm × mol.L⁻¹ ✓
Le coefficient d'extinction molaire est de 50 L.mol⁻¹.cm⁻¹.
• Loi de Beer-Lambert : A = εlc
• Manipulation algébrique : Isoler ε
• Vérification unitaire : S'assurer que les unités sont cohérentes
Absorbance : \(A = \log\left(\frac{I_0}{I}\right)\) où I₀ est l'intensité lumineuse incidente et I l'intensité lumineuse transmise. C'est une mesure logarithmique de la fraction de lumière absorbée.
I = 25
I₀ = 100 (intensité lumineuse incidente)
I = 25 (intensité lumineuse transmise)
A = log(I₀/I) = log(100/25) = log(4)
log(4) = log(2²) = 2 × log(2) ≈ 2 × 0,301 = 0,602 ≈ 0,60
Si 25/100 = 0,25 de la lumière est transmise, alors 75% est absorbée
Une absorbance de 0,60 est cohérente avec ce niveau d'absorption
L'absorbance est de 0,60.
• Définition fondamentale : A = log(I₀/I)
• Propriétés logarithmiques : log(a/b) = log(a) - log(b)
• Calcul numérique : log(4) ≈ 0,60
Complémentarité des couleurs : Une solution colorée absorbe principalement les radiations lumineuses dont la couleur est complémentaire de celle qu'elle transmet. La couleur perçue est la superposition des radiations transmises.
Une solution bleue apparaît bleue car elle transmet principalement la lumière bleue
Elle absorbe les radiations dont la couleur est complémentaire du bleu
Dans le cercle chromatique, le bleu est complémentaire de l'orange-rouge
Cela correspond à des longueurs d'onde comprises entre 600 et 700 nm
Les molécules de la solution ont des niveaux d'énergie qui correspondent à l'absorption de photons de couleur orange-rouge
Les photons bleus ne sont pas absorbés car leur énergie ne correspond pas aux transitions électroniques
Absorbance maximale pour les longueurs d'onde orange-rouge
Cette absorption détermine la couleur perçue de la solution
Une solution bleue absorbe principalement la lumière orange-rouge car cette couleur est complémentaire du bleu. La couleur perçue est le résultat de la superposition des radiations transmises, tandis que les radiations absorbées correspondent aux transitions électroniques des molécules.
• Couleurs complémentaires : Bleu ↔ Orange-rouge
• Transitions électroniques : Correspondance énergie-longueur d'onde
• Perception visuelle : Superposition des radiations transmises
Relation absorbance-transmittance : \(A = -\log(T)\) où A est l'absorbance et T la transmittance. On peut donc écrire : \(T = 10^{-A}\). La transmittance est le rapport I/I₀.
A = -log(T)
Donc -A = log(T)
Et T = 10⁻ᴬ
T = 10⁻¹·²
T = 10⁻¹·² = 1/10¹·² = 1/15,85 ≈ 0,063
T = 0,063 = 6,3%
Une absorbance de 1,2 correspond à une forte absorption
Seulement 6,3% de la lumière est transmise, ce qui est cohérent
Cela signifie que 93,7% de la lumière incidente est absorbée par la solution
6,3% de la lumière incidente est transmise par la solution.
• Relation inverse : T = 10⁻ᴬ
• Propriétés logarithmiques : 10^(log(x)) = x
• Interprétation : A = 1,2 ⇒ T = 6,3%
- Absorbance : A = log(I₀/I) = -log(T)
- Transmittance : T = I/I₀
- Beer-Lambert : A = εlc
- Relation inverse : T = 10⁻ᴬ
- L'absorbance est logarithmique, pas linéaire
- La loi de Beer-Lambert est valable pour des solutions diluées
- La couleur perçue est complémentaire de la couleur absorbée
- Le coefficient d'extinction ε dépend de la substance et de la longueur d'onde
