Analyse par le spectrophotomètre à Transformée de Fourier de la lumière diffusée
Lorsque l'on analyse, à l'aide d'un spectrophotomètre à Transformée de Fourier, la lumière diffusée par les molécules d'oxygène soumises au champ électrique excitateur d'un faisceau laser vert, on voit apparaître, sur l'écran de l'ordinateur, un pic vert avec de part et d'autre, un pic orangée et un pic bleu.
Le pic vert ω0 correspond à la même pulsation que la lumière laser soit 19 435 cm-1 . Le pic orangé est positionné à ω1 = 17 881 cm-1 . Le pic bleu en ω2 correspond à 20 989 cm-1 . Ces pics sont l'un et l'autre distants de 1554 cm-1 de ω0 de manière soustractive et additive.
Il est important de noter que le pic bleu est nettement moins intense que le pic orangé.
Lumière diffusée par le dioxygène
Analyse par transformée de Fourier du signal reçu
Ce phénomène est de même nature que la composition des ondes radio TSF (grandes ondes, ondes moyennes ou ondes courtes en modulation d'amplitude). Dans le cas de la modulation d'amplitude, on module une porteuse (ν0) par la fréquence vocale issue d'un microphone. Prenons l'exemple concret de RTL (Radio Luxembourg) en modulation d'amplitude (AM) qui émet sur les grandes ondes (GO) avec une porteuse de fréquence 242 kHz, et d'un microphone donnant la note "la 3" étalon à 440 Hz (Ω) .
L'oreille humaine capte 10 octaves de 16 Hz à 16 000 Hz. On passe d'un octave à l'autre en multipliant la fréquence par 2. L'analyse par Transformée de Fourier de l'onde reçue par le transistor comprend une fréquence centrale à 242 kHz, celle de la porteuse, et 2 fréquences latérales distantes chacune de 440 Hz de la fréquence centrale. En réalité, apparaissent des harmoniques avec les 2 ou 3 1er multiples de Ω. En radio, on utilise des filtres qui sont d'autant plus sélectifs qu'ils ne laissent pas passer les harmoniques qui produisent du brouillage.
Afin de couvrir le spectre de l'audition humaine, la réglementation en Europe réserve 2 bandes latérales de 9kHz. Ce qui ne permet pas de transmettre toutes les fréquences perceptibles par l'oreille humaine. C'est suffisant pour une bonne retransmission de la parole, mais pas celle du chant ou de la musique. C'est l'inconvénient des ondes longues (GO), moyennes (PO) ou ondes courtes (OC) avec leurs bandes latérales trop étroites. De plus les radio AM sont écoutées à des distances où les distorsions de propagation sont importantes, dégradant également la qualité.
Ces différents défauts sont éliminés en radio FM (modulation de fréquence) : la bande passante suffisante en VHF (ondes métriques / de 30 Mhz à 300 MHz, de 10 m à 1 m) permet d'affecter 150 kHz à chaque émission et les émissions sont écoutées en propagation directe. Ce qui rend une qualité musicale exceptionnelle en restituant, sans distorsion, tout le spectre perceptible par l'oreille humaine.
D'autre part, comme on le verra plus loin en diffusion Raman, la réception ou l'analyse spectrale d'une seule bande latérale suffit pour avoir l'information. En radio, la réception peut se faire en bande latérale unique (BLU en français et SSB en anglais), soit sur l'une, soit sur l'autre bande. En ce qui concerne la diffusion Raman, on verra plus loin que le choix de l'analyse d'une bande latérale n'est pas indifférent quant à l'intensité du signal reçu.
Il n'est pas anodin de noter que l'émission en modulation d'amplitude d'ondes longues, moyennes ou courtes et l'explication de l'effet Raman se soit produites de manière quasi concomitente au début du XXe siècle.
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