L’absorbance

Cours de physique – niveau classe de première S – partie « Couleurs et images – Matières colorées »

  1. Notation et unité
  2. Qu’est ce que l’absorbance ?
  3. Valeurs de l’absorbance
  4. De quelles grandeurs dépend elle ?
  5. Loi de Beer-Lambert
  6. Mesurer une absorbance

Notation et unité

L’absorbance se note A ( comme Absorbance !) avec parfois la mention de la longueur d’onde du rayonnement (car elle dépend de cette grandeur)

C’est une grandeur sans unité. (Car elle est définie comme le logarithme d’un rapport d’intensités lumineuses)

Qu’est ce que l’absorbance ?

L’absorbance est une grandeur qui indique en quelles proportions un milieu absorbe un rayonnement lumineux qui le traverse: Plus elle est élevée et plus le rayonnement est absorbé.

Valeurs de l’absorbance

Sa valeur minimale est 0, il n’y a alors aucune absorption et l’intensité du rayonnement emergent est égale à celle du rayonnement incident. Le milieu est alors dit parfaitement “transparent”.

Elle ne possède pas de valeur maximale, plus l’intensité du rayonnement émergent en faible par rapport à celle du rayonnement incident et plus l’absorbance est élevée

Par exemple:

  • Si l’intensité du rayonnement émergent est 10 fois plus faible que celle du rayonnement incident alors A=1
  • Si le rapport entre les deux intensité est de 100 alors l’absorbance vaut A=10
  • Si ce rapport est de 1000 alors A = 1000
  • etc

Remarques

  • L’absorbance n’est pas définie lorsque le milieu absorbe en totalité le rayonnement incident, ce milieu est alors qualifié d’opaque.
  • Le comportement d’un milieu face à un rayonnement et donc l’absorbance dépendent fortement de la longueur d’onde considéré, il est fréquent qu’un milieu soit totalement opaque pour certains intervalles de longueurs et parfaitement transparents pour d’autres intervalles.

De quelles grandeurs dépend elle ?

L’absorbance dépend:

  • du milieu dans lequel se propage le rayonnement lumineux
  • du rayonnement lumineux

En ce qui concerne le rayonnement, elle:

  • dépend de sa longueur d’onde
  • ne dépend pas de l’intensité du rayonnement incident

En ce qui concerne le milieu, elle dépend:

  • de sa composition chimique
  • de la température
  • de la pression (en particulier pour les gaz)
  • de la dimension de ce dernier (plus elle est importante et plus l’absorbance est élevée)

Loi de Beer-Lambert

Cette loi permet d’exprimer l’absorbance dans le cas où le milieu traversé par le rayonnement est une solution.

Elle s’exprime par la formule suivante:

A(λ) = ε(λ).L.C

(Voir fiche loi de Beer-Lambert)

Cette loi indique (en autre) que l’absorbance d’une solution est proportionnelle à sa concentration.

Mesurer une absorbance

Dans le cas d’une solution aqueuse il est possible de mesurer une absorbance en utilisant un appareil appelé spectropohotomètre. Il comportant un emplacement destiné à recevoir une cuve de la solution dont l’absorbance est à mesurer. Après quelque réglages (selection de la longueur d’onde, “mise à zéro” de l’absorbance du solavant…), le spectrophomètre émet un rayonnement d’une intensité connue qui traverse la cuve et sa solution avant que sa nouvelle intensité ne soit à nouveau mesurer pour en déduire l’absorbance.

 


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2 commentaires sur L’absorbance

  1. Bonjour,
    Je vous félicite pour la clarté de ce cours, d’autant plus que les élèves n’ont à ce stade pas encore connaissance de la fonction log je crois.

    Je me permets toutefois de vous signaler qu’il y a une petite coquille dans le cours lorsque vous donnez des valeurs d’absorbance pour des rapports d’intensité :

    En effet, si on définit bien l’absorbance comme le log (logarithme en base 10) du rapport entre l’intensité entrante sur l’intensité sortante, alors :
    A = log (I_0/I).

    Dans ce cas, si l’intensité du rayonnement émergent est 10 fois plus faible que celle du rayonnement incident alors I_0/I=10 et A=log(10)=1
    Plus généralement si le rapport est 10^n, alors A=log(10^n)=n.log(10)=n
    et donc rapport de 100=10^2 => A=2
    rapport de 1000=10^3 => A=3

    * Cette explication détaillée n’étant bien sûr adressée qu’aux élèves qui tomberaient sur cette page avant que vous n’ayez pu faire les modifications de la page.

    • Merci beaucoup pour ce complément d’information très détaillé. Effectivement la fonction logarithme reste assez mystérieuse pour les lycéens, même en classe de première ils ont tendance à paniquer lorsqu’on leur donne la relation entre niveau d’intensité sonore et intensité sonore…

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