Spectroscopie

[invitef353a0b8]

Bonsoir à tous,

J'ai commandé un réseau de 1000 traits/mm (une trentaine d'euros, port compris) pour que je puisse enfin me lancer dans la spectroscopie plus ou moins sérieuse.

J'ai bésoin de votre avis et vos conseils sur l'installation que je vais essayer de construire.

Je dispose de deux instruments, une lunette 80/400 et un tout nouveau mak 90/1250. La première question: est-ce la luminosité qui est importante ou la focale? Sur lequel des deux dois-je fixer mon réseau?

Vient ensuite le schéma optique. J'ai trouvé un modèle de spectroscope ici:

http://pagesperso-orange.fr/philippe...ectroscope.htm

D'après ce modèle, il va faloir que je mette la fente au foyer, que le faisceau lumineux passe ensuite à travers une lentille convexe pour arriver sur le réseau, que ça traverse une deuxième lentille identique à la première et à un certain angle, et pour finir que ça passe par une troisième lentille, cette dernière de focale plus courte que les deux premières. ouff. Le dessin l'explique sans doute mieux que moi.

Alors mes questions sont les suivantes:

1. dois-je mettre la fente au foyer?
2. les deux lentilles peuvent-elles être mes oculaires plossl 25 ou faut-il simplement des lentilles convexes tels les objectifs de jumelles?
3. à quel angle dois-je mettre ma deuxième lentille par rapport au faisceau qui sort de la fente?
4. puis-je remplacer la 3e lentille avec mon capteur CMOS du 350D? Je garde la lentille et j'utilise l'appareil sans objectif? Dois-je garder l'objectif et la lentille?

C'est plus facile quand on a 3'000.- euros pour s'acheter un spectroscope tout prêt. J'espère que quelqu'un pourrait m'aider, même un peu.

Merci
-----

[invited06e50ef]

Salut!

Super initiative c'est vachement intéressant la spectro, cet été j'étais à une rencontre astro et il y avait un Lhires (le spectre du soleil est magnifiquee!), mais aussi un spectro artisanal, moins performant biensûr mais qui permettait déjà de voir beaucoup de rais! Par contre, il était constitué de plusieurs objectifs. Il y a ce site aussi...

http://www.astrosurf.com/polo/spectr...s/spectro2.htm

Bonne chance,
Quentin.

[invited06e50ef]

Je me lancerais pas dans des réponses à tes questions je n'y connais pas grand chose!

A+,
Quentin.

[inviteca14cd6c]

Salut marar . en effet c'est une très bonne initiative, c'est une facette de l'astro peu connue des amateurs et pourtant passionante !
(Je vais essayer de répondre dans l'ordre à tes questions ) Alors le choix entre luminosité ou focale . La luminositée te permettra d'obtenir le spectre d'astres plus faible , donc ça dépend de ce que tu veux faire ( spectre de nébuleuses , de novae , d'étoiles variables...) , mais c'est sur qu'il est préférable de prendre le plus grand diamétre possible , sachant qu'un 200 mm permet déja une INFINITE d'application.Maintenant la focale . plus elle est élevée plus ton spectre sera détérioré car plus sensible à la turbu , mais en dessous de 2000mm ça ne pose pas de problême normalement . Je pense que le mak sera très bien pour la spectro , car en plus avec les lunettes achro le spectre risque de ne pas être focalisé dans toutes les couleurs ( c'est d'ailleur un moyen de voir la qualitée de ta lunette... ) .

-Je n'ai pas encore fait l'expérience de mettre un réseau devant l'oculaire mais il me semble qu'il n'y a pas besoin de l'incliné autant . On trouve d'ailleur dans le commerce des réseaux qui se présentent sous la forme de filtres et qui se visses directement sur la jupe de l'oculaire, le filtre est donc quasiment perpendiculaire à l'axe optique de ton scope .
-Pour la fente c'est simple . tu l'as met sois entre ton oculaire et le renvoie coudé , sois entre ta ccd et le renvoie .
-Pour voir si tu as un bon spectre c'est simple , il faut qu'il soit le plus fin possible , donc après il faut jouer avec la molette de MAP comme d'habitude .

En tout cas tu te lances dans une bien belle aventure, je te souhaite de bien t'amuser ! n'hésite pas à nous demander si tu veux de l'aide , d'autres personnes surement plus qualifiée que moi viendrons t'aider (normalement !)
Bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4ffabf87]

Bonsoir à tous,

J'ai commandé un réseau de 1000 traits/mm (une trentaine d'euros, port compris) pour que je puisse enfin me lancer dans la spectroscopie plus ou moins sérieuse.

J'ai bésoin de votre avis et vos conseils sur l'installation que je vais essayer de construire.

Je dispose de deux instruments, une lunette 80/400 et un tout nouveau mak 90/1250. La première question: est-ce la luminosité qui est importante ou la focale? Sur lequel des deux dois-je fixer mon réseau?

Vient ensuite le schéma optique. J'ai trouvé un modèle de spectroscope ici:

http://pagesperso-orange.fr/philippe...ectroscope.htm

D'après ce modèle, il va faloir que je mette la fente au foyer, que le faisceau lumineux passe ensuite à travers une lentille convexe pour arriver sur le réseau, que ça traverse une deuxième lentille identique à la première et à un certain angle, et pour finir que ça passe par une troisième lentille, cette dernière de focale plus courte que les deux premières. ouff. Le dessin l'explique sans doute mieux que moi.

Alors mes questions sont les suivantes:

1. dois-je mettre la fente au foyer?
2. les deux lentilles peuvent-elles être mes oculaires plossl 25 ou faut-il simplement des lentilles convexes tels les objectifs de jumelles?
3. à quel angle dois-je mettre ma deuxième lentille par rapport au faisceau qui sort de la fente?
4. puis-je remplacer la 3e lentille avec mon capteur CMOS du 350D? Je garde la lentille et j'utilise l'appareil sans objectif? Dois-je garder l'objectif et la lentille?

C'est plus facile quand on a 3'000.- euros pour s'acheter un spectroscope tout prêt. J'espère que quelqu'un pourrait m'aider, même un peu.

Merci

bonjour,
voici quelques réponses :
1- oui il faut mettre la fente au niveau du foyer du telescope même si au départ tu n'as pas besoin de fente

2- oui tes deux lentilles peuvent être deux plossl 25.

3- l'angle de ta deuxième lentille est fixée par ton réseau. En fait ton réseau diffracte la lumiere selon sa longueur d'onde selon la loi :
sin i + sin alpha = k N lambda
où i est l'angle d'incidence du faisceau sur le réseau, alpha l'angle à laquel ressort le faisceau en fonction du nombre de traits N , de lordre à laquel tu regardes (en général k=1) et la longueur d'onde lambda.
En général un réseau est fabriqué pour travailler avec un certain angle d'incidence (angle de blaze).
une fois que tu as fixé l'angle de ta lentille tu peux balayer le spectre en faisant tourner le réseau sur lui même.

4-au niveau du foyer de la deuxième lentille tu peux placer une camera CCD (sans objectif pour visualiser le spectre)



Sur ce sujet je te conseille d'aller sur la page de C Buil qui apporte toutes les réponses à toutes les questions qu'y pourront te venir
http://www.astrosurf.com/buil/us/sta...ion1/make0.htm


enfin bon courage et felicitations pour ce beau projet. tiens nous au courant
Sébastien

[invitef353a0b8]

Salut

Merci pour vos réponses. Je vais digérer tout ça et je vous tiendrai au courrant.

[pluie chez vous aussi?]

[invitef353a0b8]

Salut

Je vous joins le schèma optique de mon futur spectrographe. J'ai choisi de mettre deux plossl de 25mm pour des raisons de poids. J'ai deux objectifs photo de 135mm et 50mm mais leur taille et leur poids est considérable par rapport aux oculaires. Je me demande s'il y aura une grosse différence de qualité entre les deux configurations.

Sur les sites que j'ai trouvés, notamment sur celui de M. Buil, le réseau est réfléchissant. Le mien est transparent - un miroir derrière le réseau fera l'affaire?

Coté pratique, le tout sera installé sur un support en bois, peint en noir... mais une chose que je ne comprends pas.. je pense que les distances entre la fente, le premier oculaire, le réseau, le second oculaire et l'appareil photo doivent être choisies--- en fonction de quoi? J'aimerais bien trouver le moyen de les savoir avant que je ne commence à faire des trous dans mes bouts de bois.

voilà donc, c'est toujours au stade de projet, mais ça avance petit à petit. Le réseau va arriver juste après que je parte en vacance, donc il n'y aura pas de nouveautés avant janvier.

[pephy]

bonjour,
pas de problème pour utiliser un réseau par transmission; inutile alors de prévoir la partie réseau par réflexion sauf si tu envisages de changer de réseau.
Par contre, par transmission, il ne faut pas aligner les 2 oculaires: le spectre est à rechercher dans une direction faisant un angle fonction du nombre de traits du réseau par mm; je peux te donner les formules si çà t'intéresse...

[pephy]

mais une chose que je ne comprends pas.. je pense que les distances entre la fente, le premier oculaire, le réseau, le second oculaire et l'appareil photo doivent être choisies--- en fonction de quoi? J'aimerais bien trouver le moyen de les savoir avant que je ne commence à faire des trous dans mes bouts de bois.

la fente est à placer au foyer du premier oculaire, la webcam au foyer du second. Comme ces foyers ne sont pas toujours accessibles dans certains types d'oculaires il est préférable d'utiliser des objectifs photo.
Le réseau reçoit un faisceau parallèle; les distances lentilles -réseau sont sans importance

[inviteca14cd6c]

Salut marar . Tu peux acheter une plaque en bois à 2 ou 3 euros et faire des lignes à la scies sauteuse dans l'axe de tes optiques. Dans chaques lignes tu metra une vis que tu pourras serrer avec un écrou papillon et au bout de ses vis tu installes soit des serrages pour goutiéres ( pour les objectifs , ça marche très bien ! ) , soit bidouiller un truc pour tenir les oculaires . Après tu n'as plus qu'à faire glisser tes optiques jusqu'à trouver le bon réglage et relever les mesures. Je me comprend ?
Bonne soirée

[invitef353a0b8]

Salut

RT: très bonne idée, je vais chercher une scie-sauteuse.

pephy: oui s'il te plaît, les formules m'aideront beucoup. J'ai commencer à faire les calculs d'après le stage spectro de M. Buil... mais je me suis arrêté. Il calcule les angles d'incidence etc pour un réseau par réflexion... je suis incapable (paresseux?) à les transposer pour un réseau transparent. si tu les a toutes prêtes, je prends volontiers.

merci pour votre aide. Si ça marche je vous construis un spectroscope pour chacun

[inviteca14cd6c]

je dis pas non ! Je vais acheter sans doute une petite ccd atik et le staranalyser sur le C8 pour commencer à m'initier .
bonne nuit

[pephy]

bonjour,
ce n'est pas très compliqué:
si le réseau est éclairé perpendiculairement, le spectre d'ordre 1 s'obtient par
N étant le nombre de traits par unité de longueur.
Il faut simplement utiliser des unités pratiques: N en traits par millimètres et longueur d'onde en nanomètres (violet=400 nm;rouge=800 nm)et pouvoir calculer un ArcSin avec une calculatrice
ce qui donne
Par exemple, je dispose d'un réseau à 528 traits par millimètres:
violet: sin(i')=528*400/1000000=0,2112 -> i'=12,2°
rouge-> sin(i')=0,4224--> i'=25°
Si le réseau n'est pas perpendiculaire au faisceau incident il faut calculer:

l'angle i se mesurant dans le même sens que i'. dans mon exemple si je prends i=15° le spectre est obtenu pour: 28°< i'<43°

Une idée à creuser: au lieu d'utiliser un 2e oculaire pour éclairer la webcam,on doit pouvoir utilser la webcam avec son oculaire d'origine,réglé sur l'infini...

[invitef353a0b8]

Merci pephy

donc si j'ai bien compris, pour

N=1000 traits/mm, faisceau perpendicualire sur le réseau
lambda=550 nanomètres (milieu du spectre)
i' - angle du faisceau lumineux après le réseau

sin(i')=1000*550/1000000
sin(i')=55/100
sin(i')=0.55

donc l'objectif devrait se trouver dans un angle de 34° par rapport au faisceau lumineux qui sort de l'objectif collimateur et qui arrive perpendiculairement sur le réseau. Ceci pour le spectre du premier ordre.

Je dois encore voir si l'objectif est assez grand pour que je puisse faire tourner le spectre sur lui même sans devoir changer d'angle.

J'essaye donc avec un angle de 34° et je vais voir ce que ça donne. Je voulais mettre mon 350D et non pas la webcam, vu que le capteur est beaucoup plus grand. J'ai calculé toutefois qu'à la sortie du colimateur le faisceau aura 1.8mm...

C'est tout flou pour ma petite cervelle, il va faloir que j'essaye pour de vrai.

Merci encore. Je vais sûrement vous souler encore

[pephy]

pour éviter les calculs fastidieux je viens de mettre en ligne un petit programme en Javascript -->reseau plan
programmation encore un peu "bourrin" et pas encore réussi à faire calculer avec une incidence non nulle
j'essaierai d'améliorer çà

[invitef353a0b8]

Ouiiii! Merci pephy.

[pephy]

un petit peu amélioré reseau

[inviteca14cd6c]

bravo pephy , SUPER boulot ! Je m'en servirai sans aucun doute quand j'aurai acheté le star analyser

[invitef353a0b8]

Salut,

Voilà, je pense avoir calculé tout ce que je pouvais, en attendant ce réseau qui va sûrement atterir dans ma boite aux lettres juste après que je parte.

Je vous mets le schéma optique et je vous prie de me signaler les erreurs grossières que j'ai sûrement commises. Je n'ai plus fait de math ni de physique depuis fort longtemps. J'ai re-découvert la trigonométrie, bonheur total

Une chose que j'ai trouvé étrange.. le spectre ne s'étale pas de la même manière dans tous les couleurs, la relation nm/pixel n'est pas constante. Autre chose, d'après mes calcules je devrais avoir un spectre de 1913 pixels... paint me dit que ça correspond à quelque 60 cm (!!) Je doute fortement que mon spectroscope de fortune puisse sortir un spectre si étendu.

Encore merci pour votre aide.

[pephy]

bonjour,
joli schéma.

niveau calculs:
la largeur angulaire du spectre est de 29° soit 0,506 radians.
Au foyer de l'oculaire 25 mm cela donne 25*0,506=12,65 mm
pour 400 nm avec 6,4 micromètres par pixel -> 62,5nm/pixel
tu indiques 6,42 10^7 mm pour un pixel ce n'est pas bon:
22,2/3456=0,00642mm=6,42 micromètre=6,42.10^(-6)m

Comment trouves-tu la largeur de 1,8mm pour le faisceau incident?

Quel fournisseur pour le réseau ?

[pephy]

la dispersion n'est pas linéaire, c'est inévitable avec la relation qui fait intervenir un arcsinus. Il faudra faire un étalonnage du spectroscope, par exemple avec le spectre du Soleil.
ci-joint courbes de déviation et de dispersion pour un réseau à 1000 traits/mm

[invitef353a0b8]

Salut

Pephy, je te remercie pour ton aide, tu as été vraiment sympa avec moi Je me disais que ça doit être à cause du arcsinus.

1.8 mm selon les formules de C. Buil, sur sa page décrivant un stage de spectroscopie. (largeur = diamètre de l'instrument x focale de l'instrument / focale de l'oculaire servant comme objectif collimateur) Le fournisseur du réseau est Jeulin, à travers un revendeur suisse. Je l'ai reçu aujourd'hui pour une trentaine d'euros (3 semaines pour la livraison).

Je profite pour vous souhaiter Joyeux Noel et une Nouvelle Année calme et productive. Je m'en vais demain, plus de téléphonie mobile ni d'internet jusqu'au debut janvier.

Attention si vous skiez, je viens de me détruire un genou. Le contorsionisme au télescope est devenu d'autant plus pénible.

Soyez heureux, mangez bien, buvez... assez, et on s'écrira en 2008.

Bonnes fêtes.

[pephy]

bonjour,
c'est pas ta semaine de chance: un genou, un miroir,...prompt rétablissement!
OK pour la largeur du faisceau.
Jeulin, je connais; je pense qu'il pourront me livrer directement.

[invitef64dca4c]

bonjour,
si quelqu'un pouvait m'expliquer ,c'est quoi exactement un reseau,comment peut-il arriver à separer des longueur d'ondes proches,qu'est ce que ça veut dire 1000 trait/ ,merci d'avance.

[invite0b61d62b]

Un petit tour par Google, smina, pour t'éclairer :
http://www.astrosurf.com/luxorion/sp...troscopes2.htm
http://www.ac-nice.fr/clea/A13.html

Jean

[Vador59]

Salut à tous!

Je déterre un peu ce topic, parce que j'ai dans l'idée (enfin, chez moi, ça va prendre deux ou trois ans, me connaissant...) de faire un peu de spectro vue la qualité médiocre de mon ciel du Nord, généreusement pollué (notamment en lumières parasites). Mon dada étant le planétaire, je suis en quête de quelques sujets "exotiques" (oui je sais, ya plein de choses à faire avec les étoiles variables... Mais bon!). J'ai cru lire quelque part qu'avec un bon spectroscope, on pouvait par exemple détecter une éruption sur Io ou encore (mais là je m'avance peut-être un peu trop) du cryovolcanisme sur Triton. Evidemment, il faut que le télescope soit suffisamment important pour focaliser des objets à faible magnitude comme Triton; ceci dit, les contraintes en terme de qualité de miroir sont-elles les mêmes (qu'en est-il du lambda pour ce genre de télescope spécialisé).

Merci d'avance pour vos réponses à un sujet un peu pointu...

[invite99a2eede]

salut....
je suis pas un specialiste en spectro mais si mes souvenirs sont bons ...on s'en fout un peu de la qualité du miroir
biensur faut pas non plus en faire avec une "bouze" acheté au carrouf du coin quand meme

ça va surtout dependre du spectro que tu vas utiliser...
certains sont moins "sensibles" que d'autres
si tu ne connais pas je ne peux que te conseiller les 3 sites de references avec des pro dans se domaine:

http://astrosurf.com/buil/
http://valerie.desnoux.free.fr/
http://www.shelyak.com/

pour christian et valerie tu peux leurs demander directement...ils sont vraiment très sympa et d'une aide precieuse question spectro

[invite0b61d62b]

Bonjour Vador, on trouve tout sur Futura
http://www.futura-sciences.com/fr/ne...mateurs_26218/

Jean