Spectroscopie Imagerie

Spectroscopie imagerie, CM1

(Fluorescence)

1) Généralités

Lumière : onde electromagnétique.

Vitesse lumière ; 3.10.8 m.s-1

1 HZ= 1/s = 1cm-1

Attention aux unités entre longueur d’onde et nombre d’onde !

La lumière est composée de photons. Ce sont les photons qui interagissent avec les molécules.

La Lumière va être absorbée par la molécule. En fonction de l’énergie du photon les conséquences ne seront pas les mêmes.

Uv du visible, sont ceux qu’on va étudier. Les photons provenent d’une source lumineuse absorbés ayant cette énergie vont toucher les électrons de valences (couche périphérique).

Les électrons de valences vont absorber l’énergie, être excités et passer au niveau supérieur (s’éloignent du noyau).

C) Transition electronique.  

La molécule absorbe les photons = Absorption.

Aucun électron ne peut avoir les 4 nb quantiques identiques. 3 oui.

Sur chaque état électronique fondamentaux il y a des états vibrationnels (V et des niveaux rotationnels. (voir schéma sur diapo).  

Tout dépend de l’énergie fournie à la molécule. Niveau rotationnel 1, vibrationnel 2 et enfin niveau excité S1 et là il y a absorption et fluorescence. 

Pour déterminer triplet ou singulet, il fait calculer la multiplicité du spin.

A l’état fondamental S=0 il est singulet, M=1

Dans un état triplet, M=3.

Courbe de Morse : Représente les niveaux electroniques

Variation de l’E potentielle en fonction de la distance inter atomique.

N0= état fondamental.

Le zigzag : probabilité de présence de l’electron sur ce niveau.

Lorsque la molécule absorbe des photons elle modifie sa géométrie.

Diagramme de Jablonski.

Si on coupe la source lumineuse, toutes les molécules  vont passer du niveau S2 au niveau S1V0 = convertion interne (CI). De là, trois solutions : fluorescence, relaxation , CIS

CIS intersystemcrossing. Si je n’ai pas excité la molécule, absorbé les photons, les électrons ne peuvent pas redescendre en emmétant de la lumière. Il faut d’abord une absorption.

Fluorescence et phosphorescence, différence= temps que ça dure. Phosphorescence descend par les triplets. est plus rapide.

2) Spectrométrie Electronique.

Utiliser les photons dans le domaine du spectre électromagnétique. Le domaine du visible visible = 100-800 nm

Puit de potentiel electronique= courbe de morse.

A) transition électronique

E0 à E1= transition électronique pure. = V0 à V0’

V0 à V1’ ou V2’ = transition électronique sur des niveaux vibrationnels excités. = transition vibronique.

Les bandes n’ont pas toutes la même intensité : 0-0 ou 0-1

B) Caractéristiques des bandes spectrales, Beer Lambert

L’absorbance correspond à l’absorption

I0= lumière incidente. Les photons passent par la molécules, certaines sont absorbée, les autres sont transmises, I.

Au delà d’une certaine longueur d’onde, l’absorption n’est plus la bonne et la loi de Beer Lambert est erronée.

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