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SPECTROSCOPIE

L A CONTRIBUTION de la spectroscopie à notre connaissance du monde physique est considérable. C’est grâce à elle que la structure de l’atome a été révélée et que la mécanique quantique a vu le jour. Si nous exceptons la Lune, qui est maintenant directement accessible à l’homme, tout ce que nous savons sur l’Univers, nous le devons à la spectroscopie, à l’analyse de la lumière qui nous parvient des profondeurs de l’espace et qui, à partir de certaines sources, met des milliards d’années à nous atteindre.

Les méthodes d’analyse spectrale, rudimentaires il y a deux siècles, se sont considérablement perfectionnées. Le domaine spectral exploré, limité au début à celui qui correspond à la sensibilité de notre œil (moins d’une octave de l’échelle des longueurs d’onde), s’étend aujourd’hui des ondes hertziennes aux rayons 塚, englobant les radiations infrarouges et ultraviolettes et couvrant près d’une centaine d’octaves. L’intérêt de la spectroscopie dépasse de beaucoup la seule physique. Les spectromètres sont devenus des outils indispensables du laboratoire et de l’industrie, qu’il s’agisse de spectromètres optiques qui permettent, en un temps très bref, de faire l’analyse élémentaire qualitative et quantitative d’échantillons divers, ou qu’il s’agisse de spectromètres de résonance magnétique de haute résolution qui rendent possibles l’identification des molécules les plus complexes et la détermination précise de leur structure. Plusieurs éléments chimiques ont été découverts et caractérisés grâce à leur spectre: le rubidium, le césium, l’hélium vu d’abord dans le spectre solaire et isolé ensuite sur Terre; il en est de même pour des isotopes restés longtemps inconnus, comme l’hydrogène lourd ou deutérium, les oxygènes 17 et 18 et bien d’autres. Depuis 1960, l’exploration, dans le domaine des ondes centimétriques et millimétriques, des radiations provenant de l’espace interstellaire y révèle tous les jours l’existence d’atomes et de molécules de plus en plus complexes, de l’hydrogène atomique aux amines. Peut-être parviendrons-nous à comprendre ainsi l’origine de la vie dans l’Univers. C’est à partir d’études spectrales qu’ont été développées, pendant la dernière décennie, des sources de radiations cohérentes: les masers du domaine hertzien, les lasers du domaine optique. Ce sont également des méthodes de spectroscopie, tirant parti de la finesse des radiations monochromatiques, qui ont permis d’atteindre des performances extraordinaires en métrologie: mesure des fréquences et des durées atteignant une précision relative de l’ordre de 10 size=1^漣12, mesure des longueurs dont la précision approche 10 size=1^{漣 10}.

L’histoire de la spectroscopie fournit l’un des plus beaux exemples de la collaboration féconde entre expérimentateurs et théoriciens. C’est l’étude du spectre du corps noir qui a conduit Planck à la découverte du quantum d’action , et l’analyse des spectres des atomes a permis l’édification de la mécanique quantique qui aide à débrouiller l’écheveau de la structure des configurations électroniques des atomes, à comprendre la genèse du tableau périodique des éléments et à préciser les propriétés des noyaux atomiques.

La spectroscopie n’est pas une science achevée; elle évolue et s’enrichit d’année en année par l’élaboration de méthodes inédites d’investigation – ainsi le développement récent de la spectroscopie par transformée de Fourier – et par l’exploration de nouveaux spectres. Pour le seul cas des atomes (molécules monoatomiques) à l’état neutre et à différents états d’ionisation, on prévoit l’existence de plus de cinq mille spectres distincts dont une faible proportion seulement a été enregistrée à l’heure actuelle. Un travail immense reste à accomplir.

• 1864; de spectre et scopie

n. f. PHYS étude du spectre d'un rayonnement, de l'absorption ou de l'émission énergétique qui caractérise un rayonnement en fonction de sa fréquence.

⇒SPECTROSCOPIE, subst. fém.

PHYS., CHIM. Analyse des corps par l'examen visuel de leur spectre d'absorption ou d'émission au moyen d'un spectroscope (v. spectre II A). L'étude du spectre de la lumière renvoyée par les planètes a permis de mettre en évidence les molécules présentes dans leur atmosphère. La spectroscopie a fourni également de précieux renseignements sur les gaz émis par les comètes (SCHATZMAN, Astrophys., 1963, p. 143). Les perfectionnements de l'analyse chimique par spectroscopie de fluorescence des rayons X (...) ont fourni un moyen précieux de recherche rapide des éléments (Hist. gén. sc., t. 3, vol. 2, 1964, p. 482).

Prononc.:[]. Étymol. et Hist. 1863 (C.r. de l'Ac. des sc., t. 56, p. 1292). Dér. de spectroscope, par substitution de l'élém. formant -scopie à -scope. Bbg. URLICH (M.). Dossiers terminol. Néol. Marche. 1982, n° 31, p. 48.

spectroscopie [spɛktʀɔskɔpi] n. f.

ÉTYM. 1864; de spectro-, et -scopie.

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♦ Phys. Branche de la physique qui concerne la théorie des spectres, des états énergétiques, ainsi que les techniques d'étude qui y sont relatives. || Spectroscopie : branche de la physique nucléaire qui étudie la distribution de l'énergie ou du moment de particules obtenues au cours de la désintégration (au spectromètre à scintillation ou au spectromètre magnétique). || Spectroscopie γ, pour la mesure des énergies et des états de polarisation des rayons γ émis dans des réactions nucléaires. || Spectroscopie des micro-ondes, des radiofréquences. || Utilisation de la spectroscopie en astrophysique, en biologie.