Les spectroscopies résolues en temps permettent d’accéder directement à la dynamique de différents degrés de liberté moléculaires, tels que les vibrations, la (photo)réactivité, les changements d’état de spin ou encore les transferts d’énergie, sur des échelles de temps allant de la femtoseconde à la seconde. Les avancées technologiques récentes permettent désormais de suivre couramment ces dynamiques à leurs échelles naturelles de temps et d’énergie.

Ce cours introduit les spectroscopies moléculaires résolues en temps dans une perspective expérimentale, en mettant l’accent sur leurs applications en chimie. Nous nous intéresserons principalement aux approches pompe-sonde dans différents domaines spectraux, en utilisant des configurations à une ou deux couleurs. Les principes et les motivations de la spectroscopie bidimensionnelle seront également présentés. Les concepts essentiels seront illustrés à travers des exemples représentatifs, notamment la dynamique vibrationnelle de l’eau et des solutions aqueuses, la dynamique de transition de spin dans les complexes de métaux de transition et l’isomérisation ultrarapide dans les rhodopsines. Le cours présentera également les principales méthodes de traitement des données et d’analyse cinétique, complétées par une séance pratique d’analyse de données à l’aide d’outils Python.

L’objectif principal du cours est de fournir aux étudiants les outils nécessaires pour comprendre, concevoir et interpréter de manière critique des expériences de spectroscopie résolue en temps, et pour relier les signaux mesurés aux dynamiques moléculaires sous-jacentes.