un peu d'aide sur un analyseur Infrarouge à Transfomée de Fourier

[invite2cf75316]

Bonjour,

Je suis actuellement en train de travailler sur un analyseur IRTF dans le cadre de mon projet de stage mais j’ai quelques soucis à comprendre complètement le principe.

Voilà ce que j’en ai tiré :
Cette méthode utilise un interféromètre. Un faisceau IR est dirigé ve un séparateur qui réfléchit 50% du faisceau sur un miroir mobile et transmet le reste sur un miroir fixe. De retour vers le séparateur, le mouvement du MM produit une interférence entre les 2 faisceaux combinés. Cela donne un rayonnement à amplitude variable selon la position du MM qui est dirigé vers la cellule de prélèvement.

Mon problème c’est que je ne comprends pas en quoi ce rayonnement est utile à la détection qualitative et quantitative du gaz au travers duquel il passe. Je ne comprends le phénomène qui se produit.

Quelqu’un pourrait-il m’aider ?
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[invite9e2d2859]

Quand une onde rencontre un petit objet (de taille comparable à la longueur d'onde lambda*10 ou /10), il se produit un phénomène de diffusion.

On démontre (difficilement !) que la fonction de l'onde diffusée est égale à la transformée de Fourier du potentiel diffuseur.

Par exemple, si la particule est assimilable à une boule (f(r) = vecteur constant, r étant lui même un vecteur), la transformée de Fourier s'écrira :
f(q) = f(r) x exp(i x prod scal(q.r)], q étant lui-même un vecteur et i le nombre complexe racine carrée de -1.

Ce que tu mesureras, c'est l'intensité I de la fonction vectorielle f(q) qui est de la forme I = sin(x) / x à quelques constantes près.

Sachant que les longueurs d'onde du domaine de l'infra-rouge va de 500 à 850 nm environ, tu peux mesurer des particules dont la taille est comprise entre 1 micro-mètre et 1 Angstrom (10^-10 m)

[inviteb836950d]

Quand une onde rencontre un petit objet (de taille comparable à la longueur d'onde lambda*10 ou /10), il se produit un phénomène de diffusion....

Bruno, l'infra rouge à transformée de Fourier n'a rien avoir avec ça...On parle de spectroscopie ici.

...Mon problème c’est que je ne comprends pas en quoi ce rayonnement est utile à la détection qualitative et quantitative du gaz au travers duquel il passe. Je ne comprends le phénomène qui se produit...

Que veux-tu comprendre en fait ? le fonctionnement d'un IR à transformée de Fourier ou la spectroscopie infra rouge ?

[invite2313209787891133]

Bonjour

Dans la cas d'un FTIR les longueurs d'ondes sont plutôt dans la gamme des 2.5 à 25µm. Ce domaine de longueur d'onde correspond à l'énergie mise en jeu dans les liaisons des molécules.

Concrètement on dirige un faisceau d'IR vers un échantillon. Les fréquences qui correspondent à une énergie de liaison sont absorbées, puis émises à nouveau dans toute les directions. Ainsi on observe des "manques" dans le faisceau de départ. Ces manques correspondent à des liaisons précises.
En analysant le spectre on peut alors déterminer l'ensemble des liaisons, et par l'intemédiaire d'une banque de données (ou d'une solide expérience) le composé en question.

Le FTIR est basé sur ce principe, on fait passer le faisceau IR par un miroir semi-réfléchissant.
Une moitié passe à travers l'échantillon, puis est rajoutée à l'autre moitié qui n'a pas subie d'absorption.
La somme des 2 faisceaux donne un interferogramme (qui est en fait l'interference d'un faisceau sur l'autre en fonction de la position du miroir de balayage; cette information de position étant codée par un laser), qui analysé donne le spectre d'absorption.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb836950d]

Le FTIR est basé sur ce principe, on fait passer le faisceau IR par un miroir semi-réfléchissant.
Une moitié passe à travers l'échantillon, puis est rajoutée à l'autre moitié qui n'a pas subie d'absorption...

Non Dudulle, c'est pas comme ça que ça se passe ...
Le faisceau passe dans un interféromètre (c'est ici qu'on a la séparatrice et les deux miroirs dont l'un est mobile). Une fois l'interférence faite, on le fait passer à travers l'échantillon et enfin, une fois mesuré, on fait la transformée de Fourier pour avoir le spectre.

L'interféromètre sert à "préparer" le faisceau de façon à pouvoir calculer son spectre par transformée de Fourier.