Réfractométrie et interférométrie en analyse chimique

Dans le vide, le rayonnement électromagnétique, quelle que soit sa fréquence (ou sa longueur d’onde), se propage à vitesse constante.

Mais, lorsqu’il doit traverser un milieu matériel, il subit des interactions de diverses natures qui entraînent des modifications à sa propagation telles que :

• atténuation en fonction de la distance traversée : absorption ;

• modification de sa répartition spatiale : diffusion ;

• réduction ou dédoublement de sa vitesse de propagation : réfraction, polarisation ;

• variation de la vitesse de propagation avec la fréquence : dispersion ;

• changement de fréquence : fluorescence ;

• et autres effets secondaires.

Dans les domaines de fréquence du rayonnement pour lesquels l’absorption est peu importante, les modifications de la vitesse de propagation d’un rayonnement sont susceptibles d’apporter des informations sur la nature et/ou les conditions physiques (pression, température) d’un milieu traversé, quel qu’en soit son état (gazeux, liquide ou solide).

C’est ainsi que l’indice de réfraction absolu n d’un milieu par rapport au vide est défini comme le rapport c/v de la vitesse de propagation c d’un rayonnement électromagnétique monochromatique dans le vide à sa vitesse v dans ce milieu.

La réfractométrie photonique (domaines des radiations ultraviolettes, visibles et infrarouges) est l’ensemble des techniques de mesure des indices de réfraction, susceptibles de jouer un rôle en analyse chimique.

Les mesures réfractométriques ne sont applicables qu’à des milieux optiquement transparents. Cependant, les gels et les liquides opaques ou fortement teintés peuvent être analysés par certaines méthodes ne nécessitant qu’une très petite quantité de produit.