Au terme de ce cours, l'étudiant sera capable de
L'objectif de ce cours est de fournir les bases nécessaires à la compréhension des profils spectraux de raies d'absorption infrarouge. Les effets physiques à l'origine des différents profils spectraux sont d'abord décrit en détails. Plusieurs profils élaborés sont ensuite décrits. Enfin, l'importance d'utiliser des profils spectraux très élaborés est mise en évidence, effectuée à travers différents exemples d'applications, notamment atmosphériques.
Ce cours est un exposé des grands modèles de profils spectraux utilisés actuellement. Les bases décrivant les phénomènes physiques mis en jeu sont d'abord décrites. Ensuite, plusieurs modèles théoriques élaborés sont explicités. Enfin, de nombreuses applications illustrant l'utilisation de ces profils spectraux sont données, montrant ainsi l'importance de ces études aussi bien pour des raisons fondamentales qu'appliquées. Les équations des profils spectraux étudiés sont données, sans toutefois les établir de manière analytique. L'accent est mis sur les phénomènes physiques responsables de ces profils spectraux.
Les séances de TD permettent à l'étudiant d'approfondir la compréhension d'un profil élaboré décrit dans un article scientifique fourni par les enseignants.
I. Modèles théoriques de profils spectraux.
1. Introduction
2. Profil spectral normalisé
3. Absorbance
4. Facteurs d'élargissement (Largeurs naturelle, Dopler, et collisionnelle)
5. Effets d'élargissement en fonction de la pression
6. Déformations instrumentales
7. Profil de Voigt
8. Effet Dicke - rétrécissement collisionnel
9. Modèle de Rautian et Sobel'man
10. Modèle de Galatry
11. Effet de la dépence en vitesse
12. Modèle de collision dure dépendant de la vitesse
13. Interférence entre raies
II. Exemples d'applications
1. Intérêts fondamental et appliqué
2. Intensité de raie
3. Coefficient d'élargissement collisionnel
4. Coefficient de déplacement collisionnel
5. Dépendence en température des paramètres spectraux
6. Applications atmosphériques
Compréhension profonde d'un article scientifique fourni individuellement à chaque étudiant et décrivant un profil spectral élaboré.
Exposé au tableau et dans un Powerpoint, ou vidéo en cas d'enseignement à distance. Par contre, tout enregistrement audio ou vidéo du cours par l'étudiant est interdit.
Présentation d'un travail (10 minutes d'exposé oral devant toute la classe et manuscrit de 10 pages au maximum) relatif la comparaison entre deux profils spectraux décrits dans la littérature. Deux articles sont fournis par les enseignants. La note tiendra compte de la démarche physique du raisonnement et de la clarté de l'exposé.
Il n'y a aucun ouvrage de référence. Cependant, deux ou trois articles de revues scientifiques seront fournis par le professeur.