Regards sur la couleur
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La spectroscopie ou la couleur des molécules
Chaque molécule absorbe la lumière de façon spécifique, suivant l'agencement propre de ses atomes. Le spectre d'une molécule constitue sa véritable carte d'identité.
 
Physique La spectroscopie
 
« L'atmosphère de Titan, satellite de Saturne, renferme du méthane », « il y a des molécules organiques dans les enveloppes autour des étoiles », « la concentration d'ozone autour du pôle sud a diminué au cours de ces dernières années »... Comment le sait-on ? A-t-on ramené des échantillons pour les analyser en labo ? Non... Mais il suffit que ces zones qui nous intéressent soient éclairées (par le soleil, par une autre étoile...) et que l'on puisse analyser la lumière qui les a traversées. Les longueurs d'onde qui auront été absorbées nous renseigneront sur la nature des molécules présentes.
Principales phases de la descente de la sonde Huygens dans l'atmosphère de Titan - Source : ESA
Principales phases de la descente de la sonde Huygens
dans l'atmosphère de Titan
Source : ESA
 
Cette lecture de la matière grâce à la lumière a des applications multiples. Des satellites survolent en permanence notre planète : du ciel, on peut observer la terre, ses océans, sa végétation... En utilisant différents domaines de longueur d'onde d'observation, on accède à différents renseignements : ainsi l'eau et la végétation peuvent avoir des couleurs voisines dans le domaine visible mais l'eau absorbe fortement le rayonnement infrarouge et la chlorophylle des feuilles, non.
représentation schématique d'un satellite de télédétection - Crédit : centre canadien de télédétection, Ressources naturelles Canada
représentation schématique d'un satellite de télédétection - Crédit : centre canadien de télédétection, Ressources naturelles Canada

spectre d'absorption de la chlorophylle - © "Biologie et Multimédia", Université Pierre et Marie Curie.

On peut aussi par exemple déterminer la composition de l'air, au dessus d'une ville ou d'une usine à risque, en utilisant la spectroscopie.

Les chercheurs utilisent la spectroscopie dans les laboratoires pour mieux comprendre la structure des molécules impliquées dans de nombreux processus physiques, chimiques et biologiques.

Spectre d'absorption de la chlorophylle (en haut, spectre témoin). On voit qu'elle absorbe fortement le bleu et le rouge, d'où sa couleur verte.