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Concept
Bande d'absorption
Résumé
right|thumb|302x302px|Bandes d'absorption dans l'atmosphère terrestre créées par des gaz à effet de serre et les effets sur la radiation transmise
Une bande d'absorption est un intervalle de longueurs d'onde ou, de façon équivalente, de fréquences ou d'énergies sur laquelle une certaine absorption d'énergie se produit.
Dans le domaine optique, selon la mécanique quantique, les atomes et les molécules peuvent seulement absorber certaines quantités d'énergie, ou exister dans des états spécifiques. Lorsque de tels quanta de radiation électromagnétique sont émis ou absorbés par un atome ou une molécule, l'énergie de la radiation change l'état de l'atome ou molécule d'un état initial à un état final. L'intervalle de longueurs d'onde, dans le spectre électromagnétique, qui constitue la bande d'absorption est caractéristique d'une transition particulière d'un état initial à un état final donnés dans une substance donnée.
Les représentations de ces bandes en termes de fréquence, d'énergie ou de longueur d'onde sont interchangeables car ces grandeurs sont déductibles les unes des autres par les relations de Planck.
La notion de bande d'absorption est également utilisée en acoustique physique.
Les transitions électromagnétiques dans les atomes, molécules et matière condensée ont surtout lieu dans les parties visible et ultraviolette du spectre. Les électrons de cœur des atomes, ainsi que d'autres phénomènes, sont observés via la spectrométrie d'absorption des rayons X. Les transitions électromagnétiques dans le noyau atomique sont observées avec la spectroscopie Mössbauer, en rayons gamma.
Pour un solide fait de molécules, les facteurs principaux qui expliquent l'élargissement d'une raie spectrale en une bande d'absorption sont les distributions des énergies de vibration et de rotation des molécules de l'échantillon, ainsi que celles de leurs états excités. Pour les cristaux solides, la forme des bandes d'absorption est déterminée par la densité d'états électroniques des états initiaux et finaux électroniques ou de lattices de vibration, appelés phonons, de la structure cristalline.
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