Intensity-stabilized laser absorption spectroscopy, in the near-infrared, represents an extremely powerful tool for primary gas thermometry, provided that an accurate procedure of frequency calibration is used. The method consists in retrieving the Doppler width from highly accurate observations of the shape of a spectral line in any atomic or molecular system in the gas phase, at the thermodynamic equilibrium. Applied to CO₂ samples in the 2-μm wavelength region, it has recently allowed to perform a spectroscopic determination of the Boltzmann constant with a relative accuracy of  . We here discuss the main factors, of both fundamental and technical nature, limiting the accuracy of this method and report on the possibility of approaching the target accuracy of 10⁻⁶ by changing the molecular sample, the operation wavelength and the frequency calibration technique. To cite this article: A. Castrillo et al., C. R. Physique 10 (2009).

La spectroscopie d’absorption laser, dans le domaine de l’infrarouge proche, s’avère une puissante méthode pour la thermométrie primaire à gaz. L’objectif expérimental est de déterminer la largeur Doppler à partir d’une analyse très précise de la forme des raies d’absorption linéaire observées dans un système atomique ou moléculaire en phase gazeuse à l’équilibre thermodynamique. Appliquée au gaz carbonique à la longueur d’onde de 2-μm, cette technique a permis de déterminer la constante de Boltzmann avec une exactitude relative de  . Cet article analyse les facteurs principaux, de nature fondamentale ou instrumentale, qui peuvent limiter l’exactitude obtenue. Il suggère également que, en changeant la nature du gaz, la longueur d’onde du laser et la méthode d’étalonnage en fréquence, une exactitude meilleure que 10⁻⁶ en valeur relative peut être atteinte. Pour citer cet article : A. Castrillo et al., C. R. Physique 10 (2009).