La spectroscopie, ou spectrométrie, est l'étude expérimentale du spectre d'un phénomène physique.

Définition

On parle de spectroscopie, ou de spectrométrie, pour désigner l'étude expérimentale du spectre d'un phénomène physique, c'est-à-dire de sa décomposition sur une échelle d'énergie, ou toute autre grandeur se ramenant à une énergie (fréquence, longueur d'onde etc. ). Historiquement, ce terme s'appliquait à la décomposition, par exemple par un prisme, de la lumière visible émise (spectrométrie d'émission) ou absorbée (spectrométrie d'absorption) par l'objet à étudier. Actuellement, ce principe est décliné en une grande variété de techniques expérimentales spécialisées qui trouvent des applications dans presque l'ensemble des domaines de la physique au sens large : astronomie, biophysique, chimie, physique atomique, physique des plasmas, physique nucléaire, physique du solide, mécanique, acoustique etc. On analyse par spectroscopie non seulement la lumière visible, mais également le rayonnement électromagnétique dans l'ensemble des gammes de fréquences, les ondes élastiques comme le son ou les ondes sismiques, ou encore des particules ou des masses.

Généralement, l'instrument de mesure permettant d'obtenir un spectre est nommé spectromètre ou spectroscope. Le suffixe «-scopie» fait référence à l'observation visuelle, par exemple l'impression sur un film photographique, la projection sur un écran ou bien l'utilisation d'une lunette d'observation. Le suffixe «-métrie» fait référence à l'enregistrement d'un signal par un appareil (table traçante ou enregistrement électronique).

Techniques de spectroscopie électromagnétique par domaine de longueur d'onde

Spectroscopie infrarouge

Dans le domaine de l'infrarouge :

• • Spectroscopie infrarouge
  • Spectroscopie proche infrarouge
  • Spectroscopie vibrationnelle, Spectroscopie rotationnelle

Spectroscopie visible et ultraviolet

Dans les domaines visible et ultraviolet :

Spectroscopie ultraviolet-visible Spectroscopie de fluorescence Spectrofluorimètre

Spectrophotométrie Spectrométrie Raman et hyper-Raman Spectroscopie Brillouin Spectroscopie de corrélation de fluorescence

Spectroscopie X

Dans le domaine des rayons X :

• Spectrométrie d'absorption des rayons X
• EXAFS, XANES
• Spectrométrie de fluorescence X
• Spectrométrie de fluorescence X en réflexion totale
• Microsonde de Castaing

Spectroscopie gamma

Dans le domaine des rayons gamma, voir l'article consacré à la spectrométrie gamma.

• Spectromètrie Mössbauer

Autres techniques de spectroscopie

Spectrométrie de masse

• Spectrométrie de masse à ionisation secondaire
• Spectromètre de masse à attachement d'ions

Spectrométrie électronique

• Spectrométrie Auger
• Spectrométrie de perte d'énergie des électrons (EELS)
• Spectroscopie des pertes d'énergie
• Spectrométrie photoélectronique UV
• Spectrométrie photoélectronique X

Spectroscopie de résonance

• Résonance magnétique nucléaire
• Résonance paramagnétique électronique
• Résonance ferromagnétique

Autres

• Spectroscopie diélectrique
• Spectromètre
• Spectrométrie de mobilité ionique
• Ion scattering spectroscopy
• Spectroscopie de rétrodiffusion de Rutherford
• Spectroscopie d'impédance électrochimique
• Spectroscopie à écho de spin
• Spectroscopie de résonance acoustique

La spectroscopie en astronomie

La spectroscopie est une technique beaucoup utilisée en astronomie, principalement dans l'UV, l'optique et l'infrarouge. On peut distinguer :

• la spectroscopie longue-fente qui utilise les premiers ordres de diffraction et est utilisée le plus souvent pour la spectroscopie d'un seul objet à la fois ;
• la spectroscopie échelle qui utilise les ordres élevés de diffraction et qui permet d'atteindre de très hautes résolutions spectrales ;
• la spectroscopie multi-objets qui est dédiée à la spectroscopie simultanée de plusieurs objets à la fois, soit grâce à des masques, soit grâce à des fibres optiques.

Voir aussi

Voir aussi la liste des revues scientifiques de spectroscopie

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