Photomètre (HU) : Différence entre versions

Version actuelle en date du 9 janvier 2024 à 16:24

Traduction anglaise : Photometer

Dernière mise à jour : 09/01/2024

Appareil optique destiné à mesurer la quantité de lumière arrivant en un point, soit pour tout le spectre, soit pour une longueur d’onde définie.

• On parle de spectrophotomètre lorsque l'appareil est capable de mesurer le rayonnement pour différentes longueur d'onde et de produire un spectre lumineux.
• On parle de colorimètre lorsque l'appareil est destiné à mesurer spécifiquement la couleur de l'échantillon, au sens de la perception humaine, c'est à dire en ne prenant en compte que les longueurs d'onde visibles.

[modifier] Utilisation des photomètres

Les principes de la photométrie sont anciens et dus à des peintres tout autant qu'à des scientifiques (Simonot, 2020). A l'origine, leur objectif était uniquement de mesurer, de la façon la plus objective possible, la lumière incidente due à une source. Il s'agissait donc de reproduire le mieux possible la perception humaine. Leur utilisation actuelle par les chimistes et les biologistes est détournée. Il s'agit principalement de quantifier la concentration d'un élément dans un liquide, en mesurant la lumière absorbée pour tout le spectre ou pour une longueur d’onde définie. Nous ne traiterons que de cet aspect.

[modifier] Fonctionnement d'un photomètre

Un photomètre se compose d’une ou plusieurs sources lumineuses, de différents filtres (ou d'un dispositif monochromateur, par exemple un prisme en verre dans le cas d'un spectrophotomètre), d'un diaphragme et d’une cellule photosensible. Le principe consiste à mesurer la quantité de lumière reçue par une cellule placée derrière l'échantillon à analyser et d'en déduire la quantité absorbée en fonction de la longueur d'onde sélectionnée, puis la concentration recherchée (figure 1).

Il est souvent nécessaire de rajouter dans la solution un réactif destiné à colorer l'élément à doser.

Figure 1 : Schéma de principe de l'utilisation d'un photomètre en chimie analytique ; l'objectif est de mesurer la concentration d'un élément dans l'échantillon placé dans la cuve.

Le marché propose de très nombreux modèles de laboratoires ou portables, utilisables directement sur le terrain pour mesurer la concentration de différents paramètres dans l'eau.

Les appareils de laboratoire comme les appareils portables sont généralement précalibrés pour un ensemble de paramètres et la longueur d’onde nécessaire au réactif utilisé est choisie automatiquement par l’appareil en fonction du paramètre à doser. Il sont également étalonnés et la quantité de lumière mesurée est directement interprétée en terme de concentration.

Les photomètres sont plus précis que les comparateurs visuels (ou les bandelettes) et offrent aux bureaux d’études et aux gestionnaires une solution technico-économique intéressante, par exemple pour évaluer, suivre ou contrôler sur le terrain les rejets polluants au réseau collectif (rejets industriels ou autres).

Bibliographie :

• Simonot, L. (2020) : Premières mesures photométriques : De Léonard de Vinci à Pierre Bouguer ; photonique n°125 ; pp. 25-27 ; disponible sur https://www.photoniques.com/articles/photon/pdf/2020/06/photon2020105p25.pdf.

On trouvera à l'article Spectromètre (HU) une explication des différences entre photomètre, spectrophotomètre et spectromètre ainsi que quelques compléments théoriques sur le lien entre absorbance et concentration d'une substance.