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Le CD-ROM Spectroscope

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Le CD-ROM Spectroscope. Quelques expériences sur l’analyse de la lumière. J.Köppen koppen@astro.u-strasbg.fr. http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/spectrof.html. Comment voir le spectre du soleil …. … en principe, on fait comme ça:. Fente.

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PowerPoint Slideshow about 'Le CD-ROM Spectroscope' - Olivia


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Presentation Transcript
le cd rom spectroscope

Le CD-ROM Spectroscope

Quelques expériences sur l’analyse de la lumière

J.Köppen koppen@astro.u-strasbg.fr

http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/spectrof.html

comment le cd rom fait les couleurs
Comment le CD ROM fait les couleurs…

… c’est un réseau de diffraction !

les r seaux diffraction
Les réseaux à diffraction

D = 1.6 µm (CD ROM)

0.74 µm (DVD)

slide10

La différence entre les réflexions des deux rainures voisines détermine si l’onde de sortie soit:

Brillant (« interférence constructif »: mont+mont):

si D sin a = 2n * l/2

Sombre (« interférence destructif »: mont+vallée):

si D sin a = (2n+1) * l/2

n est l’ordre du spectre

0 = image directe, …

un spectroscope ultra simple
Un spectroscope ultra-simple

-- boîte de carton

-- CD ROM

-- carton

-- ciseaux

-- colle ou Scotch

-- demi heure

suggestions pour d monstration
Suggestions pour démonstration
  • Mettre la fente à 1 mm
  • Laisser diriger le spectroscope vers une région brillante du ciel
  • Demander décrire ce q’on voit : « belles couleurs », « arc-en-ciel »
  • Demander s’on remarquait ‘qqechose’ dans certains couleurs : « bandes fines sombres »
  • Demander aux quelscouleurs on voit une raie: « verte », « jaune » = « orange », « bleue »
  • Expliquer le phénomène, histoire, etc.
photographier les spectres
Photographier les spectres?
  • Camera avec film:
  • Tempsdepose --- expérimentation!
  • Focalisation : ESSENTIEL --- expérimentation par essais systématiques
  • Le film normal est sensible jusqu’à l’UV !!!!
  • Camera numérique / Webcam:
  • Focalisation (manuelle !!!) : essais sont plus faciles
  • Problèmes possibles : fausses structures
  • Le CCD peut-être moins sensible vers le rouge et le violet extrêmes que les yeux
photographier le spectre d un r verb re
Photographier le spectre d’un réverbère

Objectif : 35 mm

Focalisation : dist. 2 m

Temps de pose : plusieurs sec

mais avec un spectroscope un peu plus solide
… mais avec un spectroscope un peu plus solide

579+577 546 436 405 (ord. 2)

405 (ordre 3)

Temps de pose : 30 min

et le spectre de la lampe dans ma cuisine
Et le spectre de la lampe dans ma cuisine

436

579+577

546

C’est bien le mercure

autres sources lumineuses
Autres sources lumineuses
  • Diverses lampes : ampoules ordinaires, ampoules économiques, tubes « néon »
  • Les diodes électroluminescentes : indicateurs,

signaux, feux de la circulation

  • Les tubes fluorescents, lumières de réclame
  • Les types différents des réverbères
  • Le ciel ou les nuages rosés ou jaunâtres au lever ou coucher du soleil
  • Feu d’artifice : le 14 juillet !!!
spectroscope la version 2
Spectroscope: la version 2

Œil/Camera

CD ROM proche de l’oeil

webcam des artefacts sont bien possibles
WebCam : des artefacts sont bien possibles!

Franges par la fenêtre du CCD

(ça peut être encore pire !)

Coupure par le filtre de couleur

le spectre du soleil sans fente avec dvd
Le spectre du soleil SANS fente – avec DVD

oeil/camera

Ordre 1

Ordre 0

soleil

Ordre 2

DVD

Le longueur focal de l’objectif détermine

l’échelle du spectre; focalisation : expérimenter !

Distance : à ajuster pour obtenir un spectre épais

slide32

Distance trop grande

Plus proche, c’est mieux !

spectre du soleil avec dvd et 100mm objectif
Spectre du soleil avec DVD et 100mm objectif

LetripletdeMgb:516.74, 517.27, 518.362

perspectives activit s projets
Perspectives, activités, projets …
  • Construction et démonstration
  • Explorer les lumières
  • Explorer l’optique des CDs et DVDs
  • Elever la couche métallique : reseau à transmission
  • Développement et amélioration: mettre le CD sur un table tournant, … orientation du CD, distances fente -- CD – œil, … utiliser des miroirs pour changer le ligne de visée, …
  • Photographier des spectres : optimalisation de la technique, identification des raies, extraction des intensités, ...
calibration des longueurs d onde du spectre
Calibration des longueurs d’onde du spectre

ordre2

ordre 3

1.5*ordre 3

Na D

Ha

Hg

fluorescence sous une lampe uv
Fluorescence sous une lampe UV

Billet de tram

Papier

Sous lumière normale

le spectre d un billet de tram de strasbourg
Le spectre d’un billet de tram de Strasbourg

Lampe normale

Hg 405 436 546

Le lampe UV

Camera : WebCam €15

il y a de papier d emballage en arc en ciel
Il y a de papier d’emballage en arc-en-ciel …

Ampoule normale

J

Réverbère de sodium