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- En optique, il s\u2019agit d\u2019ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques (\u00ab lumi\u00e8re \u00bb au sens large) que l\u2019on nomme d\u2019apr\u00e8s leur gamme de fr\u00e9quence (ou leur longueur d\u2019onde) : ondes radio, infrarouge, visible, UV, rayons X (les ondes radio pour les t\u00e9l\u00e9communications sont maintenant not\u00e9es 5G, 4G, 3G).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
![\"\"](\"http:\/\/www.sciences-aco.fr\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Spectro-spectre.png\")
<\/figure>\n\n\n\n- \n
- Les ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques peuvent \u00eatre envoy\u00e9es sur des objets dont on peut d\u00e9duire la nature ou la structure en observant la transmission et la diffusion selon leur fr\u00e9quence. C\u2019est ce que fait l\u2019\u0153il humain (d\u00e9cid\u00e9ment nos perceptions ont des capacit\u00e9s extraordinaires) car non seulement il voit en relief, mais aussi il diff\u00e9rencie les fr\u00e9quences dans la gamme du visible : les co<\/mark>ul<\/mark>eu<\/mark>rs <\/mark>! Sinon on ne verrait que du noir et blanc\u2026<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
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- L\u2019\u00eatre humain a explor\u00e9 le monde avec la lumi\u00e8re du soleil, des \u00e9toiles ou d\u2019une flamme et ses yeux pendant des mill\u00e9naires jusque vers le milieu du 19\u00e8me si\u00e8cle. Depuis lors on a pu faire beaucoup mieux en produisant des sources de rayonnement bien calibr\u00e9es, de fr\u00e9quence variable et en utilisant des \u00e9l\u00e9ments dispersifs (monochromateurs) pour s\u00e9lectionner les longueurs d\u2019onde) et des d\u00e9tecteurs sensibles dans toutes les gammes, et qui permettent des mesures d\u00e9taill\u00e9es des propri\u00e9t\u00e9s de la mati\u00e8re. Par exemple, on peut mesurer la composition chimique de l\u2019atmosph\u00e8re avec de l\u2019infrarouge : taux d\u2019oxyg\u00e8ne, de vapeur d\u2019eau, de CO2, de polluants, de poussi\u00e8res, etc. Avec des rayons X on peut mesurer la structure et la composition d\u2019\u00e9chantillons solides de mani\u00e8re non destructive et avec une grande sensibilit\u00e9 (d\u00e9tection de traces) sur des \u00e9chantillons tr\u00e8s petits ou pr\u00e9cieux : roches, pierres pr\u00e9cieuses, \u0153uvres d\u2019art et\/ou tr\u00e8s anciennes.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Sch\u00e9ma de principe d\u2019une exp\u00e9rience de spectroscopie<\/p>\n\n\n\n
![\"\"](\"http:\/\/www.sciences-aco.fr\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Spectro-principe-exp.png\")
<\/figure>\n\n\n\nBien qu\u2019il existe de nombreuses sources de laboratoire : lampes \u00e0 incandescence, LED, lasers, etc., toutes les gammes de fr\u00e9quence ne peuvent \u00eatre atteintes avec des performances suffisantes. La seule source qui permet de balayer tout le spectre \u00e9lectromagn\u00e9tique avec une grande brillance est le rayonnement synchrotron, en particulier dans le domaine des rayons X (dans ce domaine il est des millions de fois plus brillant que les classiques tubes \u00e0 rayons X) et dans une gamme beaucoup plus large.<\/p>\n\n\n\n
Pour obtenir les meilleurs performances, les synchrotrons utilis\u00e9s doivent \u00eatre tr\u00e8s grands (354 m de circonf\u00e9rence pour SOLEIL), ce qui est on\u00e9reux. Par contre cette grande taille permet de desservir simultan\u00e9ment plusieurs dizaines d\u2019exp\u00e9riences (\u00ab lignes de lumi\u00e8re \u00bb) 24 h sur 24 toute l\u2019ann\u00e9e. Ces lignes comprennent des appareillages diff\u00e9rents permettant des mesures dans divers domaines spectraux pour diverses disciplines. Chacune est un v\u00e9ritable petit laboratoire sophistiqu\u00e9 (\u00e9quip\u00e9 par une \u00e9quipe d\u00e9di\u00e9e de chercheurs et techniciens) dans lequel les utilisateurs ext\u00e9rieurs (des milliers chaque ann\u00e9e) n\u2019ont qu\u2019\u00e0 apporter leurs \u00e9chantillons. C\u2019est pourquoi ces centres synchrotron sont appel\u00e9s les \u00ab laboratoires des laboratoires \u00bb<\/p>\n\n\n\n
Ainsi le rayonnement synchrotron est devenu un outil universel dans l\u2019\u00e9tude de la mati\u00e8re (Physique, Chimie, Biologie, Arch\u00e9ologie\u2026) qui est compl\u00e9mentaire des laboratoires traditionnels des centres de recherche ou de l\u2019industrie.<\/p>\n\n\n\n
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Pour en savoir plus :<\/p>\n\n\n\n
Sur les fr\u00e9quences en musique : https:\/\/www.deleze.name\/marcel\/physique\/musique\/GammeTemperee.html<\/a><\/p>\n\n\n\n
- L\u2019\u00eatre humain a explor\u00e9 le monde avec la lumi\u00e8re du soleil, des \u00e9toiles ou d\u2019une flamme et ses yeux pendant des mill\u00e9naires jusque vers le milieu du 19\u00e8me si\u00e8cle. Depuis lors on a pu faire beaucoup mieux en produisant des sources de rayonnement bien calibr\u00e9es, de fr\u00e9quence variable et en utilisant des \u00e9l\u00e9ments dispersifs (monochromateurs) pour s\u00e9lectionner les longueurs d\u2019onde) et des d\u00e9tecteurs sensibles dans toutes les gammes, et qui permettent des mesures d\u00e9taill\u00e9es des propri\u00e9t\u00e9s de la mati\u00e8re. Par exemple, on peut mesurer la composition chimique de l\u2019atmosph\u00e8re avec de l\u2019infrarouge : taux d\u2019oxyg\u00e8ne, de vapeur d\u2019eau, de CO2, de polluants, de poussi\u00e8res, etc. Avec des rayons X on peut mesurer la structure et la composition d\u2019\u00e9chantillons solides de mani\u00e8re non destructive et avec une grande sensibilit\u00e9 (d\u00e9tection de traces) sur des \u00e9chantillons tr\u00e8s petits ou pr\u00e9cieux : roches, pierres pr\u00e9cieuses, \u0153uvres d\u2019art et\/ou tr\u00e8s anciennes.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
- Les ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques peuvent \u00eatre envoy\u00e9es sur des objets dont on peut d\u00e9duire la nature ou la structure en observant la transmission et la diffusion selon leur fr\u00e9quence. C\u2019est ce que fait l\u2019\u0153il humain (d\u00e9cid\u00e9ment nos perceptions ont des capacit\u00e9s extraordinaires) car non seulement il voit en relief, mais aussi il diff\u00e9rencie les fr\u00e9quences dans la gamme du visible : les co<\/mark>ul<\/mark>eu<\/mark>rs <\/mark>! Sinon on ne verrait que du noir et blanc\u2026<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n