Coefficient de diffusion spectral s(λ)

Appelé aussi coefficient de turbidité. Grandeur de mesure de l’affaiblissement de la puissance rayonnante d’un faisceau optique lorsqu’il traverse un échantillon exempt d’absorption.

La valeur de la turbidité peut être mesurée par deux méthodes aux principes différents, fondés tous les deux sur l’évaluation de la lumière diffusée.

• La mesure de l’intensité de la lumière diffusée créée latéralement sous un angle défini (intensité de diffusion).

• La mesure de la perte de lumière d’un faisceau transmis (angle = 0°), soit la quantité de lumière qui a été enlevée par la diffusion (coefficient de diffusion s).

La valeur de mesure de cette deuxième méthode est définie, tout comme le coefficient d’absorption a, par la diminution de l intensité de lumière lorsqu’elle traverse une épaisseur optique L :

I_out #9;intensité de la lumière sortante

I_in #9;intensité de la lumière entrante

L épaisseur optique

s coefficient de diffusion

Fig. 11: Coefficient de diffusion

La valeur chiffrée du coefficient de diffusion correspond donc à l’atténuation à 1/10 de la lumière entrante. L’unité est m^-1 Le coefficient est une constante de matériel dont la valeur est caractéristique pour la suspension à une longueur d’onde donnée. Dans le cas de diffusion simple il est proportionnel à la concentration de particules (diffusion multiple). Généralement le coefficient diminue à longueurs d’onde croissantes.

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Fig. 12: Coefficient de diffusion [1/m] de formazine en fonction de la longueur d’onde λ

. (Conc. = 1 FNU)

Naturellement cette méthode ne peut être appliquée qu’à la condition que le fluide à mesurer ne contienne pas de substances absorbantes (couleur) qui transforment la puissance lumineuse en chaleur à la longueur d’onde utilisée.

Dans la pratique, cette méthode n’est employée que pour la mesure de turbidités élevées parce que les turbidités faibles atténuent trop peu la lumière passante, c’est-à-dire qu’il faudrait mettre en œuvre des épaisseurs optiques trop importantes. Les appareils sont étalonnés à la suspension standard formazine, comme ceux fondés sur la mesure de la lumière diffusée. Le domaine de concentration exploité couvre des valeurs de 50 à 20.000 FNU.

Il faut retenir que cette méthode, tout comme la mesure de la lumière diffusée, ne permet pas l’interprétation directe en concentration de particules d’autres matières que la formazine. Ceci parce que la taille des particules et leur indice de diffraction influencent également la valeur mesurée. Matières en suspension, concentration de