Principe Spectro FT-IR ???

[invitedae07ceb]

Bonjour

J'essaie de comprendre le fonctionnement des spectro FT-IR. Pouvez-vous me dire si l'explication que j'en donne ci-dessous est correcte ? j'ai un peu du mal à comprendre concrêtement ce que représente l'interferogramme et quel est le but de la création des interférences

On envoit une radiation comportant toutes les longueurs d'onde du proche IR vers un interféromètre de Michelson. En fonction de la position du miroir mobile, je vais traiter une longueur d'onde bien précise. Donc à T1, mon miroir est en position 1 et je traite donc un rayonnement de longueur d'ondeλ1. Si dans léchantillon que je dois analyser, j'ai un composant qui absorbe à la longueur d'onde λ1, l'intensité initiale de ma radiation de longueur d'onde λ1 va être modifiée. A T2, mon miroir est en position 2 etc ... Mon interferogramme est donc une courbe de l'intensité en fonction de la position du miroir qui est elle-même fonction du temps. Or à une position du miroir correspond une longueur d'onde analysée. Donc je peux transformer ma courbe I=f(position du miroir) en I=f(λ). Cette transformation se fait grace à un outil mathématique appelé "transformée de fourier

Merci d'avance pour votre aide
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[philou21]

..Donc à T1, mon miroir est en position 1 et je traite donc un rayonnement de longueur d'ondeλ1. Si dans léchantillon que je dois analyser, j'ai un composant qui absorbe à la longueur d'onde λ1, l'intensité initiale de ma radiation de longueur d'onde λ1 va être modifiée. A T2, mon miroir est en position 2 etc ...

Non, c'est tout faux... ce que tu décris est un appareil dispersif qui traite les longueur d'onde l'une après l'autre, là c'est un peu plus subtil, tu traites toutes les longueurs d'ondes en même temps.

Mon interferogramme est donc une courbe de l'intensité en fonction de la position du miroir qui est elle-même fonction du temps.

oui

Or à une position du miroir correspond une longueur d'onde analysée.

non ...

Donc je peux transformer ma courbe I=f(position du miroir) en I=f(λ). Cette transformation se fait grace à un outil mathématique appelé "transformée de fourier

oui..

[invitedae07ceb]

Merci pour votre aide

Bon donc, je n'ai visiblement pas tout compris.

Si je reprends :

1)J'ai une source qui émet une radiation qui comprend toutes les longueurs d'onde du proche IR
2)Cette radiation est séparée en deux faisceaux de même intensité au niveau d'une lame séparatrice. Un des faisceaux est réfléchi vers un miroir fixe, l'autre est transmis par la lame vers un miroir mobile.
3)les miroir renvoit les deux faisceaux qui ensuite se recombinent.Si les 2 miroirs sont à même distance de la lame séparatrice, les 2 faisceaux qui se recombinent sont en phase et le faisceau résultant sera d'intensité max. Si les deux miroirs ne sont pas à égale distance de la sépratrice, les deux faisceaux ne seront pas en phase et il y aura création d'interférences qui peuvent être constructives ou destructives.
5) Le faisceau recombiné traverse l'échantillon où des absorptions se produisent en fonction de la nature chimique des composants de l'échantillon.
6) Après avoir traversé l'échantillon, le faisceau arrive au détecteur sous forme de signal électrique, l'interferogramme

Donc ce que je ne comprends pas c'est à quoi sert le mouvement du miroir ?
Créer un déphasage entre les 2 faisceaux ce qui aboutit à la créations d'interférences et donc des variations d'intensité mais où est-ce que je fais le lien entre tout ça et le fait que mon échantillon absorbe à certaines longueurs d'onde et pas à d'autres ???
J'ai l'impression qu'en fin de compte,le but de tout ce dispositif est juste de faire varier l'intensité du faisceau qui va traverser l'échantillon. Donc à un temps T1, j'ai une intensité 1 et j'aurai un spectre 1 et à T2, j'aurai le même spectre mais issu del'irradiation de l'échantillon par un faisceau d'intensité 2. Est-ce cela ? Et qu'apporte le fait que l'on fasse varier l'intensité ?

[philou21]

C'est un petit peu compliqué...j'essaierai de te répondre demain.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Philou21 a raison: c'est un peu longuet comme explication. Et dans wikipedia ce n'est pas très réussi.
Si Philou21 n'a pas le temps je tacherai de vos donner l'explication à ma sauce.
Commencez déjà par réfléchir à ce que l'on obtiendrait comme mesure d'amplitude par un capteur au centre de l'image d'interférence en fonction de la position du bras mobile si la lumière utilisée était monochromatique (la forme le la courbe). Une fois que vous aurez compris cela, le reste est très simple.
Au revoir.

[philou21]

Bon, je vais essayer…LPFR me corrigera.

Il y a deux manières de déterminer un spectre :

• utiliser un appareil dispersif qui va « étaler » les longueurs d’onde dans l’espace et donc permettre de mesurer l’intensité de l’onde pour chaque λ en effectuant un scan

• Mesurer l’amplitude de l’onde pendant un certain temps et récupérer la fonction f(t) ensuite par une transformée de Fourier on obtient le spectre g( ). C’est ce qui se passe par exemple en RMN pulsée.

Pour l’IR les fréquences sont beaucoup trop élevées (de l’ordre de10¹⁴ Hz) pour que le détecteur puisse enregistrer les variations temporelles de l’onde, de plus les détecteurs mesurent l’intensité plutôt que l’amplitude, impossible donc de faire une transformée de Fourier. On va feinter en interposant un interféromètre dans le système.

LPFR a raison, il faut raisonner tout d’abord sur une onde monochromatique.
Comme tu l’as compris le déplacement du miroir mobile va moduler l’intensité de sortie de façon sinusoïdale : en phase, pas en phase etc…C’est l’interférogramme. Si tu réfléchis bien ce signal ,en intensité, va ressembler furieusement à l’onde monochromatique mais avec une fréquence beaucoup plus faible mais directement proportionnelle à la fréquence du rayonnement IR.

Le détecteur peut suivre sans problème les variations temporelles qui sont alors plutôt lente. Si tu fais une TF de ce signal elle sera homothétique à celle qu’on obtiendrait pour l’IR. Il suffit de connaitre le facteur de proportionnalité entre et pour afficher au lieu de sur le spectre.

On généralise sans peine si le rayonnement est polychromatique. Le facteur de proportionnalité est déterminé dans la pratique en enregistrant, en même temps que l’IR, l’interférogramme d’un laser dont la fréquence est connue

[LPFR]

Bonjour Philou.
Je ne vois rien à corriger.
Attendons voir ce que Potache a compris.
Suivant la situation, je rajouterai ma version ou non.
Mais il faudrait savoir si Potache sait qu'elle est la TF d'une sinusoïde (ou d'un morceau de sinusoïde). S'il ne le sait pas, il faut commencer par là.
Cordialement,