Que se passe-t-il lorsque le dioxyde de carbone absorbe un photon IR ?

Les molécules de dioxyde de carbone (CO2) absorbent les photons infrarouges (IR) à des longueurs d'onde spécifiques. Ces longueurs d'onde correspondent aux niveaux d'énergie nécessaires pour exciter les différents modes vibrationnels de la molécule. Lorsqu’une molécule de CO2 absorbe un photon IR, elle gagne de l’énergie et passe à un niveau d’énergie vibratoire plus élevé.

Généralement, le rayonnement IR absorbé par le CO2 se situe dans les régions de 15 µm (667 cm-1) et 4,25 µm (2 350 cm-1) du spectre électromagnétique. Ces bandes sont dues respectivement aux modes d’étirement et de flexion asymétriques de la molécule de CO2.

La longueur d'onde spécifique absorbée dépend de divers facteurs, notamment la température, la pression et la concentration de CO2 dans l'environnement. À température et pression ambiantes, les bandes d'absorption les plus fortes du CO2 sont centrées autour de 15,8 µm (632 cm-1) et 4,26 µm (2349 cm-1).

La capacité du CO2 à absorber le rayonnement infrarouge est un aspect crucial de l’effet de serre naturel de la Terre. Lorsque la lumière du soleil atteint l'atmosphère terrestre, une partie du rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre est absorbée par le CO2 et d'autres gaz à effet de serre. Cette absorption retient la chaleur dans l'atmosphère, contribuant ainsi à l'effet de réchauffement global et à la régulation de la température de la Terre.

La mesure et la surveillance de l'absorption du rayonnement IR par le CO2 jouent un rôle important dans divers domaines tels que la science atmosphérique, la recherche climatique, la surveillance des gaz à effet de serre et la détection environnementale. Les scientifiques utilisent des techniques et des instruments spectroscopiques pour étudier et analyser les caractéristiques spectrales et le comportement du CO2 dans différents environnements.