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.
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
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
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.