Absorption et émission de la lumière
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Questions and Answers

Quel est le principe de conservation qui régit la réflexion et la transmission de la lumière à travers un dioptre?

  • R + T = 1 (correct)
  • R - T = 1
  • R + T = 0
  • R * T = 1

    • Lorsqu'une intensité incidente est entièrement réfléchie, quel terme qualifie ce phénomène?

  • Transmission totale
  • Réflexion totale (correct)
  • Transmission partielle
  • Réflexion partielle

    • À incidence normale, comment s'exprime le coefficient de réflexion R en fonction des indices de réfraction?

  • R = (n1 + n2) / (n1 - n2)
  • R = (n1 / n2) * (n2 / n1)
  • R = (n1 - n2)² / (n1 + n2)² (correct)
  • R = (n2 - n1) / (n2 + n1)

    • Quels angles sont égaux lorsque la lumière atteint un dioptre par incidence normale?

    <p>Angle incident et angle réfléchi (D)</p> Signup and view all the answers

    En tenant compte d'un rayonnement incident de longueur d'onde l, quelle relation existe entre les intensités réfléchie et transmise?

    <p>I réfléchi + I transmis = I incident (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le résultat de l'absorption d'une onde électromagnétique (OEM) dans une matière homogène?

    <p>L'énergie de l'OEM est transférée aux molécules de la matière. (C)</p> Signup and view all the answers

    Comment le coefficient d'absorption a est-il affecté?

    <p>Il dépend de la longueur d'onde de l'OEM. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle loi décrit la relation entre l'absorbance A et le coefficient d'absorption a?

    <p>A = -Ln(I(d) / I(0)) (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel effet résulte des transitions radiatives après absorption de l'OEM?

    <p>Fluorescence à une longueur d'onde différente. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel facteur ne change pas le spectre d'absorption d'une molécule?

    <p>L'énergie des noyaux. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre l'intensité transmise I(d) et l'intensité initiale I(0) dans la matière d'épaisseur d?

    <p>I(d) = I(0) * exp(-a * d) (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle condition doit être remplie pour qu'une matière fluorescente émette de la lumière?

    <p>L'énergie absorbée doit être supérieure à l'énergie de transition radiative. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le lien entre les niveaux d'énergie et l'absorption de lumière par une molécule?

    <p>L'absorption de l'OEM entraîne des transitions entre les niveaux d'énergie. (B)</p> Signup and view all the answers

    Comment la fluorescence d'une molécule dépend-elle de son environnement?

    <p>Elle dépend des interactions moléculaires dans l'environnement. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel paramètre est utilisé pour caractériser la quantité de lumière absorbée par une substance?

    <p>Le coefficient d'absorption a. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la conséquence d'une incidence normale d'une OEM sur un dioptre?

    <p>Il y a réflexion et transmission selon des angles différents. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la forme d'une courbe de spectre d'absorption?

    <p>Elle présente des raies d'absorption distinctes. (A)</p> Signup and view all the answers

    Comment calcule-t-on le coefficient de transmission T en intensité?

    <p>T = I(d) / I(0) (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique est essentielle pour mesurer l'absorbance d'une solution?

    <p>L'épaisseur de la solution d'échantillon. (A)</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il lorsque la lumière rencontre un dioptre avec $n_1 < n_2$?

    <p>Le rayon transmis se rapproche de la normale au dioptre. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle de la normale au dioptre?

    <p>Elle est perpendiculaire à la surface du dioptre. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la première loi de Snell-Descartes?

    <p>i = r (D)</p> Signup and view all the answers

    Quand la réflexion totale se produit-elle?

    <p>Lorsque $i &gt; i_{lim}$. (A)</p> Signup and view all the answers

    Que signifie $n_1 > n_2$ pour un rayon transmis?

    <p>Il s'écarte de la normale. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la condition pour qu'il y ait un rayon réfracté?

    <p>Si l'angle d'incidence est inférieur à $i_{lim}$. (B)</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi est-il dit que le dioptre est homogène et isotrope?

    <p>Parce qu'il a la même composition dans toutes les directions. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui détermine l'angle limite pour la réflexion totale?

    <p>Les indices de réfraction $n_1$ et $n_2$. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène se produit à la surface d'un dioptre?

    <p>Il y a à la fois transmission et réflexion. (B)</p> Signup and view all the answers

    Que représente la 2ème Loi de Snell-Descartes?

    <p>$n_1 sin(i) = n_2 sin(i')$ (B)</p> Signup and view all the answers

    Comment l'intensité de la lumière incidente affecte-t-elle la réflexion et la transmission?

    <p>L'intensité incidente se divise entre réflexion et transmission. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet d'un dioptre sur un rayon lumineux incident?

    <p>Le rayon peut être transmis, réfléchi ou les deux. (C)</p> Signup and view all the answers

    Dans quelle situation la lumière n'est-elle pas réfractée?

    <p>Lorsque la lumière se propage dans le même milieu. (C)</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il si $i = 90$ degrés?

    <p>Le rayon est totalement réfléchi. (C)</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Absorption et émission par la matière

    • Les molécules en solution peuvent absorber et émettre de la lumière.
    • Les niveaux d'énergie des molécules sont quantifiés : énergie électronique, vibration et rotation.
    • L'absorption d'un photon conduit à une excitation vers un niveau d'énergie excité.
    • L'énergie absorbée est égale à la différence d'énergie entre les niveaux : DEabs = h nabs = h c /labs.
    • Le spectre d'absorption est caractérisé par la forme et l'intensité des raies, qui dépendent de la nature et la quantité des molécules absorbantes.

    Absorption de la lumière par la matière

    • La matière homogène et isotrope peut absorber de la lumière à des longueurs d'onde spécifiques.
    • L'énergie de la lumière absorbée est transférée au milieu absorbant.
    • Le coefficient d'absorption "a" dépend de la longueur d'onde, de l'énergie et de l'intensité de la lumière, ainsi que des constituants de la matière.

    Intensité transmise par absorption

    • L'intensité de la lumière transmise diminue avec l'épaisseur de la matière traversée.
    • La relation entre l'intensité transmise I(d) et l'intensité incidente I0 est donnée par : I(d) = I(0)exp[ -a d].
    • Le coefficient d'absorption "a" est exprimé en m-1 ou sous-multiples (cm-1, mm-1...).

    Absorption et absorbance

    • L'absorbance "A" est une mesure de l'absorption, indépendante de la longueur du trajet optique.
    • La loi de Beer-Lambert relie l'absorbance à la concentration molaire "cM" et au coefficient d'extinction molaire "e" : A = e cM d.

    Fluorescence après absorption

    • La fluorescence est un processus d'émission de lumière après absorption.
    • La longueur d'onde de la lumière émise (lfluo) est plus grande que celle de la lumière absorbée (labs) : DEabs > DEfluo.
    • La durée de vie du niveau d'énergie excité est appelée "t".

    Réflexion et réfraction par un dioptre

    • Un dioptre est une surface qui sépare deux milieux d'indices de réfraction différents (n1 et n2).
    • La lumière peut être partiellement réfléchie et partiellement transmise à l'interface.
    • Dans le cas d'un dioptre plan, les angles d'incidence (i), de réflexion (r) et de réfraction (i') sont liés par les lois de Snell-Descartes.

    Angles de réflexion et de réfraction

    • La première loi de Snell-Descartes stipule que l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion : i = r.
    • La deuxième loi de Snell-Descartes stipule que le rapport entre le sinus de l'angle d'incidence et le sinus de l'angle de réfraction est égal au rapport des indices de réfraction des deux milieux : n1 sin (i) = n2 sin(i').
    • Si n1 < n2, le rayon transmis se rapproche de la normale.
    • Si n1 > n2, le rayon transmis s'écarte de la normale.

    Réflexion totale

    • La réflexion totale se produit lorsque l'angle d'incidence est supérieur à l'angle limite (ilim).
    • L'angle limite est donné par : ilim = ArcSin(n2/n1).

    Coefficients de réflexion et transmission

    • Le coefficient de réflexion (R) représente la fraction de l'intensité incidente qui est réfléchie.
    • Le coefficient de transmission (T) représente la fraction de l'intensité incidente qui est transmise.
    • La conservation de l'énergie implique que R + T = 1.

    Pertes de Fresnel en incidence normale

    • En incidence normale (i = 0), le coefficient de réflexion est donné par : R = ((n2 - n1) / (n2 + n1))^2.
    • Les pertes de Fresnel sont dues à la différence d'indices de réfraction entre les deux milieux.

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