Les sprays réactifs peuvent être trouvés dans de nombreuses applications industrielles. La caractérisation de l'état transitoire pour des gouttes est un défi, elle nécessite la mesure de la température et / ou des gradients de composition dans des gouttes. Dans cette thèse, la technique d'arc en ciel globale est étendue pour pouvoir quantifier l'évolution des gradients. Après l'étude numérique des caractéristiques de l'arc-en-ciel diffusé par goutte à gradient d'indice de réfraction radial, une étude expérimentale est réalisée pour le cas particulier de la capture du CO2 par des gouttes de MEA. Il a été démontré que des gradients de concentration peuvent être quantifiés lors des premiers instants de la mise en contact des gouttes avec le dioxyde de carbone. Après un temps de contact suffisamment long, l'analyse de la mesure d'arc en ciel globale basée sur des gouttes avec ou sans gradients révèle un comportement identique. / Reactive sprays can be found in numerous industries. The characterization of transient state for such droplets is a challenge, asks for the measurement of temperature and/or composition gradients inside the droplets. In this thesis, Global Rainbow Technique (GRT) is extended to be able to quantify the behavior of gradients. After the numerically studied on the characteristics of rainbow scattered by droplet with radial refractive index gradients, an experimental study is carried out for the particular case of CO2 capture by MEA droplets. According to the investigation, it is demonstrated that the gradients can be quantified during the first moments of injection. The analysis of GRT measurement based on the droplet with or without gradients indicates the identical behavior when the reacting time is long enough.