Croix lumineuse, source ponctuelle

[KilyBurny]

Bonjour,

quelqu'un pourrait-il m'expliquer par quel phénomène on observe une croix sur les images de sources lumineuses "ponctuelles" comme une étoile par exemple?
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[invite231234]

C'est depuis que Jésus crie !

PS : Ouais la lumière je sais ...

[KilyBurny]

C'est depuis que Jésus crie !

PS : Ouais la lumière je sais ...

Je l'attendais un peu celle-là!

[kakashi1401]

Bonjour,

Tout est dit...
Je crois que ce phénomène est provoqué par les lentilles du télécoscope (dans le cas d'une étoile), en effet la lentille n'étant pas "plane" cela va créer de la diffraction.
Cela dit un lampadaire de nuit donne le même effet, à travers le parebrise de la voiture, ou même à travers les lunettes.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[KilyBurny]

Ok merci. Connaîtrais-tu le nom de ce phénomène? J'ai des difficultés à trouver des explications sur le net...

[kakashi1401]

Bonjour,

Des phénomènes d'optiques tels que la Diffraction et la Dépletion.

A+

[crunchbang]

Bonjour,

En effet, ce phénomène provient de la diffraction qui est surtout causé par ce que l'on appelle l'araignée (une paire de tiges qui soutiennent le miroir secondaire dans certains types de telescopes). Cela va diffracter un peu la lumière de l'étoile et former cette croix. Sur internet, tu peux chercher "aigrette de diffraction" pour avoir un peu plus de détails.

[KilyBurny]

Bonjour,

Merci pour vos réponses, c'est exactement ce que je cherchais!

[LPFR]

Bonjour.
Peut-être que "l'araignée" peut être responsable pour le télescopes de Newton.
Sincèrement je vois mal l'image de diffraction produite par "l'araignée".
Mais sans télescope on trouve aussi ce type de rayons autour d'une source ponctuelle.
Même dans les tombeaux égyptiens les étoiles sont représentées comme des croix à 5 branches. Et là, il n'y a que nos yeux comme coupables.
Une partie peut être due à la diffraction. On trouve des motifs hexagonaux dans certaines images, probablement à cause des lamelles du diaphragme.
Mais dans ce cas leurs dimensions dépendraient de la fermeture du diaphragme.
Mais il est aussi possible que cela soit du à la réflexion sur les bords des lamelles.
Il est aussi possible que dans le cas des capteurs numériques il ait un "artifact" dû au capteur lui même et à son arrangement en lignes et colonnes. Il faudrait tourner la camera par rapport à "l'araignée" pour voir ce qui tourne.
Au revoir.

[invite231234]

Moi je pencherais bien pour une explication genre humidité de l’œil, quand on pleure et qu'après on a les yeux humides c'est très facile de voir des croix lumineuses !

[kakashi1401]

Bonjour,

Cela revient encore une fois au problème de difraction non ? Car l'eau n'a pas le même indice de réflection que l'air. Me tromperais-je ?

A+

[LPFR]

Re.
Les yeux larmoyants ou les culs de bouteille ne donnent pas de images tordues à cause de la diffraction, mais plutôt à cause de la réfraction.

Revenant à "l'araignée", l'image de diffraction à l'infini d'un obstacle type barre est presque la même que celle d'une fente de même largeur. Sauf que dans le cas d'une fente, on n'a que la lumière qui passe par la fente et avec la barre on a toute la lumière sauf celle qui est obstruée par la barre. Donc, le contraste est très, très, très faible.
Dans ce cas ci, l'image est un peu différente que celle à l'infini, car cette barre/fente se trouve proche du miroir (presque au plan focal). Mais le contraste est toujours aussi faible. L'explication de la diffraction serait plus crédible si les branches de la croix étaient défocalisées (beaucoup plus larges que l'image de l'étoile).
A+

[kakashi1401]

OK, merci de la précision !

A+

[crunchbang]

Bonjour,

Je suis assez intéressé par l'astronomie, et on m'a toujours expliqué que ces branches sur les images d'étoiles étaient causées par les supports du miroir secondaire. Je ne vais pas refaire la démonstration ici, mais si vous parlez anglais, jetez un coup d'oeil par là: http://www.telescope-optics.net/spider.htm . Il y a même une page wikipédia avec le phénomène: http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction_spike et des liens aussi très intéressants.

Pour ce qui est des égyptiens et de leurs représentations d'étoiles, en effet, c'est un mystère. Je ne pense pas que l'on puisse voir des croix de diffraction avec les yeux nus (mais je peux me tromper).
Je n'arrive pas à voir d'où pourrait venir une perturbation qui pourrait créer une diffraction de la forme d'une ligne ou d'une croix dans l'oeil. L'iris étant circulaire, la rétine étant plutôt homogène sur la macula... la cause viendrait de l'extérieur de l'oeil alors? Peut être en fermant presque les yeux, ou à cause des cils?

A+

[Etorre]

Bonjour,

Cela revient encore une fois au problème de difraction non ? Car l'eau n'a pas le même indice de réflection que l'air. Me tromperais-je ?

A+

oui rien a voir,
l'indice de refraction ? C'est de la refraction, pas un phénomène de diffraction.

[LPFR]

Bonjour.
Merci Crunchbang.
Wikipedia et surtout l'image affichée sont très convaincantes. On ne voit de spikes que pour des étoiles très surexposées et non pour les autres.
Et si on considère les "pattes" de l'araignée comme des delta de Dirac, leur transformée de Fourier (et l'image de diffraction à l'infini) et bien un spectre continu, qui donne un trait perpendiculaire à la patte sur l'image. Comme les pattes ne sont pas infiniment fines, le trait diminue d'intensité avec la distance.
La seule chose qui resterait à démontrer est que l'image de diffraction à une autre distance que l'infini (ce qui est le cas ici) est aussi un trait. Mais cela ne me semble pas surprenant. Et le calcul est dissuasif. Mais sans faire le calcul on peut penser à l'image de diffraction (de Fresnel) d'une fente à une distance quelconque grande devant la largeur de la fente.
Je me rallie donc, à l'explication par la diffraction.
Au revoir.