Apport théoriques spectroscopie et couleur

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Vision des couleurs et
spectrophotométrie
Vision des couleurs : synthèse additive
Pour déterminer la couleur perçue lors d’un mélange de lumière colorée
comme sur un écran de télévision, on utilise la synthèse additive des
couleurs.
Deux couleurs sont complémentaires
l’une de l’autre si, par synthèse additive,
elles donnent une lumière blanche.
Vert
Jaune
Cyan
Rouge
Bleu
Magenta
Le magenta est la couleur complémentaire du vert
Le jaune est la couleur complémentaire du bleu
Le cyan est la couleur complémentaire du rouge
Les couleurs primaires sont :
le rouge, le vert et le bleu
Application : pixels des écrans d’ordinateurs, éclairages de spectacles
L’œil et la vision des couleurs
L’œil perçoit des objets grâce aux images qui se
forment sur la rétine.
Celle-ci est recouverte d’une multitude de
récepteurs photosensibles : plus de six millions de
cônes et cent millions de bâtonnets.
Les bâtonnets permettent de voir par faible
luminosité, mais ne permettent pas d’apprécier les
couleurs.
Les couleurs sont perçues par l’activation plus ou
moins prononcée de trois types de cônes, chacun
principalement sensible à une lumière colorée :
rouge, vert ou bleu.
Vision des couleurs : synthèse soustractive
Pour déterminer la couleur
perçue lors de mélange de
pigments ou lors de la
superposition de filtres
colorés, on utilise la
synthèse soustractive des
couleurs.
Magenta
Bleu
Cyan
Les trois couleurs de base sont alors :
Le magenta, le cyan et le jaune
Application : encre d’une imprimante, pigments du peintre
Rouge
Jaune
Noir
Vert
La couleur d’un objet
Un objet n’a pas de couleur propre.
Sa couleur dépend de trois facteurs :
De la lumière incidente.
Des propriétés de la matière dont est fait l’objet : la matière
diffuse, absorbe ou transmet les lumières colorées.
De l’observateur.
La couleur d’un objet
Lumière blanche
incidente
Rouge, vert, bleu
Absorption du bleu
Diffusion du rouge et du
vert
Détection dans l’œil par
stimulation des cônes
« rouge » et « vert »
On voit du jaune
La couleur d’un objet
Application à la spectrophotométrie
Lumière blanche
incidente
Rouge, vert, bleu
Absorption du vert par le
permanganate de potassium
Transmission du rouge
et du bleu,
Détection dans l’œil
par stimulation des
cônes « rouge » et
« bleu »
On voit du magenta
par synthèse additive.
Application à la spectrophotométrie
La solution colorée de permanganate de potassium peut être plus ou moins
concentrée et donc plus ou moins colorée : il existe une relation entre
coloration et concentration.
L'absorbance Aλ est une grandeur mesurable,
sans dimension, qui caractérise la capacité d'une
espèce chimique colorée à absorber une
radiation de longueur d'onde λ.
Elle se mesure à l'aide d'un spectrophotomètre.
L'absorbance Aλ est proportionnelle à la
concentration c en espèce chimique colorée
contenue dans la solution.
Loi de Beer-Lambert : A = k.c
Spectre d’absorption d’une solution aqueuse de
permanganate de potassium
La loi de Beer Lambert
Φ0 : le flux incident d’un faisceau de lumière monochromatique
Φt : le flux transmis après avoir traversé un milieu absorbant
L
La transmittance ou facteur de transmission, le rapport :
T 
t
0
L’absorbance est définie par :
 0 
1


A  log 
A  log 
T 
 t 
Φ0
Φt
L’absorbance n’a pas d’unité
Loi de Beer-Lambert : A(λ) = ε(λ).L.c
ε(λ) : coefficient d’absorption ou coefficient d’extinction ; dépend de la
substance étudiée et de la longueur d’onde
L : longueur de solution traversée
C : concentration molaire

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