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Concept
Dichroïsme circulaire
Résumé
redresse=1.6|vignette|Effet du dichroïsme circulaire sur deux rayons lumineux polarisés respectivement circulaire gauche et circulaire droite : ils ne subissent pas la même absorption.
On dit qu'un matériau présente un dichroïsme circulaire s'il absorbe différemment la lumière selon que sa polarisation est circulaire droite ou circulaire gauche.
La polarisation de toute onde lumineuse peut se décomposer en deux parties : l'une circulaire droite (PCD) et l'autre circulaire gauche (PCG). En présence de dichroïsme circulaire, l'une des deux composantes sera absorbée plus rapidement que l'autre. Cette propriété se rencontre plutôt dans les liquides et les solutions du fait de la structure des molécules. On suppose que c'est le cas pour le reste de l'article.
Le phénomène est découvert par le physicien français Aimé Cotton en 1896 .
L'absorbance du milieu dichroïque présente deux valeurs, associées respectivement aux deux polarisations circulaires : et . On définit alors la différence entre ces deux absorbances :
Cette grandeur dépend de la longueur d'onde, c'est-à-dire de la couleur de l'onde lumineuse utilisée.
On peut aussi exprimer l'égalité ci-dessus à l'aide de la loi de Beer-Lambert :
où et sont les absorptivités molaires respectives de la lumière PCG et PCD, C est la concentration molaire, et l est la longueur traversée.
On définit alors le dichroïsme circulaire par :
Cependant la grandeur mesurée n'est pas directement cette dernière. En effet, il est seulement possible de mesurer l'ellipticité grâce à des polariseurs. Cette ellipticité est un angle correspondant à la forme de la polarisation de la lumière : si la polarisation est rectiligne alors , et si la polarisation est circulaire alors . Et au fur et à mesure que la lumière avance dans la solution dichroïque, sa forme se rapproche petit à petit vers un cercle. Autrement dit, son ellipticité s'approche de 45°.
Pour relier l'ellipticité mesurée au dichroïsme circulaire, on a recours à une approximation très souvent vérifiée : on suppose que l'effet de ce dichroïsme est faible, c'est-à-dire .
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