La mesure des concentrations d'especes a l'etat de trace, susceptibles d'avoir un impact notable sur la sante, le climat ou la stabilite de la couche d'ozone constitue un veritable defi. Les prochaines missions spatiales, prevues a haute sensibilite, apporteront un progres si et seulement si les parametres spectraux necessaires sont disponibles. Pour certaines especes d'interet atmospherique telles que le chlorure de nitryle (ClNO₂), le phosgene (Cl₂CO) et le nitrate de chlore (ClONO₂), les donnees spectroscopiques sont incompletes ou quasiment inexistantes. Le defi dans cette these consiste a obtenir des parametres spectroscopiques (positions et intensites de raies ou sections efficaces d'absorption) pour ces especes, en vue des applications atmospheriques. Cependant, hormis Cl₂CO, la spectroscopie de ClNO₂ et ClONO₂ est rendue difficile par leur synthese chimique tres complexe, leur reactivite avec les metaux et les materiaux organiques et leur instabilite en presence de lumiere et chaleur. De plus, ces molecules sont assez lourdes (presence du chlore avec ses deux isotopomeres) et presentent des spectres denses et assez compliques par de nombreuses perturbations qui affectent les niveaux de vibration-rotation. Dans le cas de ClNO₂, des spectres ont ete enregistres dans la gamme 300 - 900 cm^-1 avec de meilleures conditions experimentales (haute resolution, basse temperature, long parcours, faible pression) en utilisant le rayonnement synchrotron de la ligne AILES a SOLEIL. Des modelisations precises des regions a 370 et 790 cm^-1 ont ete effectuees. Ces regions pourront etre exploitees pour une future teledetection atmospherique par spectroscopie IRTF respectivement par les instruments FORUM et IASI-NG. Les vibrations de basse energie de ClONO₂ jamais observees a haute resolution avant ce travail ont egalement ete mesurees. Une premiere modelisation de la region de la torsion vers 120 cm^-1 est presentee dans cette these. L'analyse de ces vibrations sera utile pour modeliser les bandes chaudes dans les fenetres atmospheriques ou ClONO₂ est actuellement detecte, et in fine permettra d'aboutir a une restitution bien plus precise du profil de concentration de ClONO₂. Concernant Cl₂CO, des sections efficaces ont ete mesurees au LISA, d'une part, a temperature ambiante pour clarifier les donnees des travaux anterieurs et, d'autre part, dans les conditions stratospheriques en soutien a la teledetection satellitaire. (auteur)