Le%20CD-ROM%20Spectroscope

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Le CD-ROM Spectroscope
Quelques expériences sur lanalyse de la lumière
J.Köppen koppen_at_astro.u-strasbg.fr
http//astro.u-strasbg.fr/koppen/spectro/spectrof
.html
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Comment voir le spectre du soleil
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en principe, on fait comme ça
Fente
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Mais plus facile le spectre dun réverbère
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Réflexions par un CD ROM enregistrable
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Réflexions dun CD  normal 
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Comment le CD ROM fait les couleurs
cest un réseau de diffraction !
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Prenons un petit morceau
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Les réseaux à diffraction
D 1.6 µm (CD ROM) 0.74 µm (DVD)
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La différence entre les réflexions des deux
rainures voisines détermine si londe de sortie
soit Brillant ( interférence constructif 
montmont) si D sin a 2n
l/2 Sombre ( interférence destructif 
montvallée) si D sin a (2n1)
l/2 n est lordre du spectre 0
image directe,
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Les angles de déflection (spectre 1ére ordre)
l CD ROM DVD
rouge 650 nm 24 61
orange 600 22 54
jaune 575 21.1 51
verte 550 20.1 48
turquoise 500 18.2 42.5
bleue 450 16.3 37.5
violet 400 14.5 32.7
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Un spectroscope ultra-simple
-- boîte de carton -- CD ROM -- carton --
ciseaux -- colle ou Scotch -- demi heure
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Les raies dans le spectre du soleil
l nm nom Identif. remarques
397, 393 H, K Ca II UV, yeux jeunes!
434 G,Hg H I
486 F, Hb H I bleue, facile
517 b Mg I verte, facile
589 D Na I orange, facile
656 C, Ha H I rouge, moins facile
687 B O2 rouge, difficile
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Suggestions pour démonstration

1. Mettre la fente à 1 mm
2. Laisser diriger le spectroscope vers une région
   brillante du ciel
3. Demander décrire ce qon voit  belles
   couleurs ,  arc-en-ciel 
4. Demander son remarquait qqe chose dans
   certains couleurs  bandes fines sombres 
5. Demander aux quels couleurs on voit une raie
    verte ,  jaune   orange ,  bleue 
6. Expliquer le phénomène, histoire, etc.

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Photographier les spectres?

• Camera avec film
• Temps de pose --- expérimentation!
• Focalisation ESSENTIEL --- expérimentation par
  essais systématiques
• Le film normal est sensible jusquà lUV !!!!
• 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

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Photographier le spectre dun réverbère
Objectif 35 mm Focalisation dist. 2 m Temps
de pose plusieurs sec
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Le réverbère à vapeur de mercure
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mais avec un spectroscope un peu plus solide
579577 546
436 405 (ord. 2)
405 (ordre 3)
Temps de pose 30 min
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Et le spectre de la lampe dans ma cuisine
436
579577
546
Cest bien le mercure
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Une réverbère à vapeur de sodium
Na D 589
Hg 546
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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 dartifice le 14 juillet !!!

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Spectroscope la version 2
Œil/Camera
CD ROM proche de loeil
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Le spectre du soleil (ordre 2)
visible pour moi
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Le spectre du soleil (suite, ordre 2)
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Le spectre du soleil (suite, ordres 23)
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Le spectre du soleil (zoom sur Ha 2)
Hg 3
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Le spectre du soleil (suite, ordre 3)
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Autres choses? Par ex. cest quoi ??
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lindicateur de mon fourneau est une lampe rouge
de néon/hélium
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WebCam des artefacts sont bien possibles!
Franges par la fenêtre du CCD (ça peut être
encore pire !)
Coupure par le filtre de couleur
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Le spectre du soleil SANS fente avec DVD
oeil/camera
Ordre 1
Ordre 0
soleil
Ordre 2
DVD
Le longueur focal de lobjectif
détermine léchelle du spectre focalisation
expérimenter ! Distance à ajuster pour obtenir
un spectre épais
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Distance trop grande
Plus proche, cest mieux !
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Spectre du soleil avec DVD et 35mm objectif
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Spectre du soleil avec DVD et 100mm objectif
Le triplet de Mg b 516.74, 517.27, 518.362
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Perspectives, activités, projets

• Construction et démonstration
• Explorer les lumières
• Explorer loptique 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, ...

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Yannick Wtral TIPE Lycée Kléber spectre soleil
Camera numérique
ordre 3
ordre 2
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Calibration des longueurs donde du spectre
ordre2
ordre 3
1.5ordre 3
Na D
Ha
Hg
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Fluorescence sous une lampe UV
Billet de tram
Papier
Sous lumière normale
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Le spectre dun billet de tram de Strasbourg
Lampe normale
Hg 405 436 546
Le lampe UV
Camera WebCam 15
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Il y a de papier demballage en arc-en-ciel
Ampoule normale
J
Réverbère de sodium
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
45
(No Transcript)