spectro Influence de la largeur de fente

[Maitre Rubhan]

Hello,

 

Comme le temps est toujours couvert, on s'occupe... Voilà la manip du jour:

 

- 3 fentes à lames de rasoir sont interchangeables sur le "soceflar".

 

- Je ne sais pas leur donner la largeur que je veux, mais je peux mesurer celle que j'ai obtenue: par diffraction d'un faisceau de pointeur Laser.

 

-Voilà les 3 images, des moyennes de 50 images, sans autre traitement accentuateur:

 

 

-Le triplet du magnésium, vers 517 nm ne montre le doublet séparé qu'avec la fente à 0,04 mm. Leur écart est de 0,5 nm.

 

-Conclusion: "plus c'est fin, plus c'est bon. Heu... résolu..." Ce qu'on savait déjà, mais là, c'est incrusté...

 

A+

Phil

 

PS: Spectres colorisés, sous le nouveau Spectrace2, V2.5, disponible chez Robert...

[Poussin38]

bravo, on a bien la relation résolution = k x largeur de fente

[gabal]

Mais le choix de la largeur n'est pas aussi évident que ça. Il faut un compromis entre la luminosité du système et sa résolution ?

[Poussin38]

c'est un choix "au scalpel"

[Maitre Rubhan]

Il faut un compromis entre la luminosité du système et sa résolution ?

 

-Bien sûr. Si la source est lumineuse ou si tu as un capteur sensible, tu peux accroitre la résolution en fermant la fente. Si la source est faible, tu élargis la fente et tu perds en résolution.

 

-En stellaire, tu travailles sans fente, l'étoile est pontuelle. Le problème se pose sur les planètes ou le ciel profond...

 

A+

Phil

[elarwen]

-Bien sûr. Si la source est lumineuse ou si tu as un capteur sensible, tu peux accroitre la résolution en fermant la fente. Si la source est faible, tu élargis la fente et tu perds en résolution.

 

-En stellaire, tu travailles sans fente, l'étoile est pontuelle. Le problème se pose sur les planètes ou le ciel profond...

 

A+

Phil

 

En somme, l'idéal serait de monter plusieurs largeurs de fente, suivant si on s'attaque à du faible ou du brillant. Enfin je dis "plusieurs"... 2 ou 3, hein, ça sert à rien d'en faire 10...

 

Tu dis que c'est "à lames de rasoir", ton engin? Il est fait comment? T'as vraiment rapproché des lames de rasoir de façon parallèle aussi près l'une de l'autre ?

[Lasilla]

La lame de rasoir, c'est le seul truc que je connaisse qui a des bords suffisamment parfaits pour ne pas générer trop de rayures horizontales dans le spectre.

 

Et il faut vraiment les rapprocher autant, oui...

Ensuite, comme le dit Maître Rubban, à l'aide de la diffraction d'un faisceau laser, tu peux en mesurer la largeur assez précisément.

 

En fait, tu peux déjà essayer de te construire un spectro visuel: il suffit d'avoir un tube, un réseau (sur ebay, quues euros) et une lame de rasoir.

 

Je te montrerai si tu veux

[elarwen]

Et il faut vraiment les rapprocher autant, oui...

Ensuite, comme le dit Maître Rubban, à l'aide de la diffraction d'un faisceau laser, tu peux en mesurer la largeur assez précisément.

 

En fait, tu peux déjà essayer de te construire un spectro visuel: il suffit d'avoir un tube, un réseau (sur ebay, quues euros) et une lame de rasoir.

 

Je te montrerai si tu veux

 

Il "faut" les rapprocher, oui, mais là n'est pas le problème! Comment faire pour rapprocher des lames aussi près l'une de l'autre et de façon parallèle? Moi, c'est ça, qui m'épate.

On passe bien en-dessous du millimètre qui constitue mon évaluation de mes propres limites de manipulateur!

Tu dis 'il suffit", mais je suppose qu'après ça il faut encore pas mal d'huile de coude et encore plus d'astuce, non? J'avoue que je n'imagine aucune solution pour les approcher avec une telle précision, et encore moins pour en assurer le parallélisme. Vous travaillez au microscope, ou quoi?

Modifié 4 juin 2008 par elarwen

[Lasilla]

Ahem...

Je ne sais pas comment fait Maitre Rubban, mais perso, je ferai ça à l'oeil, puis je contrôle que la largeur de la fente est bien uniforme en faisant une mesure par diffraction d'un faisceau laser en haut et en bas de la fente.

 

Sinon, il existe des fentes de largeur ajustable à l'aide d'une vis micrométrique, aussi...

Mais je n'ai aucune idée du pix.

[Maitre Rubhan]

Il "faut" les rapprocher, oui, mais là n'est pas le problème! Comment faire pour rapprocher des lames aussi près l'une de l'autre et de façon parallèle? Moi, c'est ça, qui m'épate.

 

-Ben en fait, ce qui est étonnant c'est que ça marche tout seul... Je place mes 2 lames face à face sur des points de colle, et je les pousse l'une vers l'autre jusqu'au contact. Je les sandwiche dans un cache diapos. Ensuite, avec une pointe d'opinel, j'appuie délicatement entre les 2 lames en haut et en bas, elles s'écartent alors très légèrement l'une de l'autre (car leur tranchant est bien sûr bisauté). Plus on appuie, plus elles s'écartent (a = k.F, c'est sûr...)

 

-Contrôle du parallélisme? Je la tiens devant mes yeux, face au fond de ciel: on voit très bien si les bords sont parallèles ou pas... Mais faut pas me demander la précision obtenue...

 

-Sans compter que si la fente n'est pas à bords parfaitement parallèles, ce n'est pas si catastrophique que ça (enfin, pour nous autres, modestes amateurs...): le spectre n'aura alors pas tout à fait la même finesse du haut en bas le long d'une raie, donc pour les larges objets, on prend la tranche de spectre la plus jolie.

 

-Je ferai mes prochaines fentes en silex, ça donne des bords bien nets aussi, s'ils sont polis patiemment au bois de renne.

 

A+

Phil

[gabal]

Plus simplement tu utilise des cales. Un bout de papier pour faire fin par exemple. Tu fais ça sur un cache diapos collé à la cyano en intercalant le bout de papier entre les deux partie de la lâme. Avec un peu d'adresse (et un poil de hauteur) ca fait une fente parallèle pas trop large.

Sinon pour les fentes variables, utilises un pied à coulisse à vis micrométrique et lecture digitale au 1/100e (15 euro). Tu colles les deux parties de la lame de rasoir, les lèvres en contact. Tu obtient ainsi une lame fixe, l'autre mobile et la possibilité de réglé l'écart à 10 microns prés.

Sinon encore Jeulin commercialise une série de fente, la plus fine que j'ai trouvé est de 1/16e de mm.

 

Nos messages se sont croisés avec mruban.

[gabal]

 

-Je ferai mes prochaines fentes en silex, ça donne des bords bien nets aussi, s'ils sont polis patiemment au bois de renne.

 

A+

Phil

 

Ca va donner avec le bitume de Judée !!!!

Bienvenue dans un monde de nouvelles technologies

[Olivier Thizy]

Bonjour,

 

 

Attention, même en stellaire, une fente améliore la résolution car la turbulence et la qualité (ou non) de l'optique utilisée détériore parfois beaucoup la résolution spectrale. En fait, l'avantage d'une fente est que la résolution du spectro est quasiment constante. L'influence de la turbulence joue par contre sur la quantité de flux qui rentre dedans, donc dans le rapport Signal/Bruit final.

 

 

Pour faire une fente de xx µm exactement est extrêmement difficile. Mais il est possible de mesurer facilement la largeur de sa fente en faisant des franges optiques avec un laser. C'est décrit dans la doc utilisateur du Lhires III (http://www.shelyak.com/fr/lhires3-doc.html'>http://www.shelyak.com/fr/lhires3-doc.html) et c'est une expérience amusante à faire même avec deux lames de rasoirs par exemple. On peut aussi vérifier le paralellisme en mesurant en haut et en bas de la fente sa largeur.

 

 

Si vous voulez voir l'influence des différents paramètres dans un spectro, amusez vous avec ETCL: Exposure Time Calculator for Lhires III. C'est un outil excel et vous pouvez simuler le rapport signal/bruit et la résolution obtenus avec un Lhires III selon pas mal de paramètres dont la largeur de la fente, le seeing, etc...

 

Vous pouvez le récupérer sur: http://www.shelyak.com/fr/lhires3-performances.html

 

 

Cordialement,

Olivier Thizy

http://www.shelyak.com/fr/

[elarwen]

-Ben en fait, ce qui est étonnant c'est que ça marche tout seul... Je place mes 2 lames face à face sur des points de colle, et je les pousse l'une vers l'autre jusqu'au contact. Je les sandwiche dans un cache diapos. Ensuite, avec une pointe d'opinel, j'appuie délicatement entre les 2 lames en haut et en bas, elles s'écartent alors très légèrement l'une de l'autre (car leur tranchant est bien sûr bisauté). Plus on appuie, plus elles s'écartent (a = k.F, c'est sûr...)

 

-Contrôle du parallélisme? Je la tiens devant mes yeux, face au fond de ciel: on voit très bien si les bords sont parallèles ou pas... Mais faut pas me demander la précision obtenue...

 

-Sans compter que si la fente n'est pas à bords parfaitement parallèles, ce n'est pas si catastrophique que ça (enfin, pour nous autres, modestes amateurs...): le spectre n'aura alors pas tout à fait la même finesse du haut en bas le long d'une raie, donc pour les larges objets, on prend la tranche de spectre la plus jolie.

 

-Je ferai mes prochaines fentes en silex, ça donne des bords bien nets aussi, s'ils sont polis patiemment au bois de renne.

 

A+

Phil

 

 

Bon déjà, l'idée qu'on puisse obtenir quelque chose de correct par ce genre de méthode n'est pas du tout une information neutre!

Le coup d'insérer un opinel oblige à le faire de manière "constante" le long de la fente, ce qui me parait difficile, à moi qui ne suis pas bricoleur.

 

Merci pour tes explications!

[elarwen]

 

Pour faire une fente de xx µm exactement est extrêmement difficile. Mais il est possible de mesurer facilement la largeur de sa fente en faisant des franges optiques avec un laser.

 

Cette manip là est donc supposée être facile?

Le matériel mis en jeu est-il facile à trouver? A prix raisonnable?

[Maitre Rubhan]

Cette manip là est donc supposée être facile?

Le matériel mis en jeu est-il facile à trouver? A prix raisonnable?

 

-Tu parles de la mesure de la largeur de fente? Si c'est ça, oui, c'est facile. Comme disait aussi Lasilla, tu envoies un faisceau Laser (d'un pointeur à pas cher dont tu connais la longueur d'onde) à travers la fente et tu mesures la largeur de la tache centrale de diffraction sur un mur:

 

lambda / a = h / 2D

 

a: largeur de fente

h: largeur de la tache de diff

D: distance fente-mur

lambda: long d'onde du Laser.

 

A+

Phil

[elarwen]

-Tu parles de la mesure de la largeur de fente? Si c'est ça, oui, c'est facile. Comme disait aussi Lasilla, tu envoies un faisceau Laser (d'un pointeur à pas cher dont tu connais la longueur d'onde) à travers la fente et tu mesures la largeur de la tache centrale de diffraction sur un mur:

 

lambda / a = h / 2D

 

a: largeur de fente

h: largeur de la tache de diff

D: distance fente-mur

lambda: long d'onde du Laser.

 

A+

Phil

 

Ah ben voilà qui répond à ma question!

Bon. Je dispose d'un collimateur laser, et d'après Lasilla ça pourrait faire l'affaire. Je n'en connais pas la longueur d'onde, mais ça doit pouvoir se trouver, ça...

Dans les conditions où j'imagine pouvoir faire l'expérience, la tache devrait être de taille centimétrique à vue de nez, à un ordre de grandeur près suivant la distance D et la largeur de fente...

S'il suffit juste de fixer le laser en direction du mur et de mettre la fente sur la trajet, ça me paraît jouable!

[Lasilla]

C'est un laser rouge, donc ça doit être un bête Hélium-Néon à He-Ne à 632,8 nm.

 

 

Avis des experts?

[Maitre Rubhan]

C'est un laser rouge, donc ça doit être un bête Hélium-Néon à He-Ne à 632,8 nm.

 

-Ch'ais pas trop... C'est un gros Laser "de table"? Genre 30 à 40 cm de long, alimenté en 220V et rouge? Alors il y a des chances que Lasilla ait raison.

 

-Si c'est un pointeur Laser "de poche" (à base de diode Laser), ce n'est pas aussi simple, il y en a plusieurs sortes. 650, 680 nm ou plus...

 

-Un bon moyen pour le savoir: utiliser un réseau! On envoie le Laser à travers, on projette les spectres sur le mur. Et on a:

 

sin theta = 1000.N.lambda

 

où:

tan theta = (ecart sur le mur entre ordre 0 et ordre 1) / distance réseau-mur

N: nombre de traits par mm du réseau

Lambda: long d'onde cherchée.

 

Par exemple, mon pointeur porte-clef a l'air de tourner vers 650 nm...

 

A+

Phil

Modifié 5 juin 2008 par Maitre Rubhan

[Lasilla]

Ah mince, la diode laser!

Mais évidemment!...

Non, c'est un truc à base de diode laser puisqu'il se servira de son laser de collimation.

Et je ne pense pas qu'il ait un réseau.

 

Mais ça peut s'arranger.

[Olivier Thizy]

-Tu parles de la mesure de la largeur de fente? Si c'est ça, oui, c'est facile. Comme disait aussi Lasilla, tu envoies un faisceau Laser (d'un pointeur à pas cher dont tu connais la longueur d'onde) à travers la fente et tu mesures la largeur de la tache centrale de diffraction sur un mur:

 

lambda / a = h / 2D

 

a: largeur de fente

h: largeur de la tache de diff

D: distance fente-mur

lambda: long d'onde du Laser.

 

A+

Phil

 

 

Bonjour,

 

ci-joint la partie de la doc du Lhires III sur le sujet en format PDF. Cela explique bien la manip à faire.

 

Cordialement,

Olivier Thizy

http://www.shelyak.com/fr/

[mariposa]

c est incroyable !!! c est desesperant !! ca n a même pas encore degeneré ce post ? ah la la y a plus de jeunesse !!!!

[syncopatte]

Je pense qu'au plus la fente est étroite, au mieux c'est.

 

(mais pas trop non plus)

 

Non?

 

Patte.

[gabal]

c est incroyable !!! c est desesperant !! ca n a même pas encore degeneré ce post ? ah la la y a plus de jeunesse !!!!

 

C'est que nous sommes spectrals, éthérés, hauts en couleurs, loins de ces bassesses.

[Poussin38]

petit up de quelques années

 

existe t il d'autres solutions pour faire une fente ou celle des lames est elle la plus simple ?

 

Et dans le cas d'une star analyser, elle devrait se situer à quelle distance devant lui ?

[gabal]

Ca nous rajeunit pas. Maitre Rubhan ne passe plus par ici. dommage.

Il me semble que si tu fais un montage classique la fente doit se trouver au foyer F' de la collimatrice, le foyer F étant occupé par le réseau.

J'ai vu aussi des montages avec SA100 sans collimatrice (Robin ?).

Coté fente j'ai employé des gélatines Jeulin sérigraphiée, pas trés convaincant en spectro.

Bon depuis j'ai un LhiresIII et la fente en lame Inox a été remplacé par un bloc de verre aluminé avec 4 largeurs de fente gravées. Topissime !

Oû peut ton récupérer des fentes fines ? Scanner ? Mirroir plan de newton abandonné à rayer, bien droit ?

Une autre possibilité est d'utiliser un simple trou. Les raies ne seront plus droite mais des points. C'est ce qui est fait avec l'e-shell, un trou de 50µm. C'est faisable.