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Précision des mesures spectroscopiques



  1. #1
    zoldick

    Précision des mesures spectroscopiques


    ------

    Bonjour a tous.

    Ce sera une question simple appelant une réponse toute aussi simple.
    Dans le cadre d'une étude (heuristique rassurez vous) s'appuyant sur Hα je n'arrive pas a trouver la précision avec laquelle on mesure la fréquence d'une onde EM, pour ne pas dire un photon.
    Si quelqu'un pouvait me donner une simple approche de l'incertitude pratique de cette mesure je serai ravi.

    Cordialement
    Zoldick

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Précision des mesures spectroscopiques

    Bonjour.
    On ne mesure pas la fréquence d'un photon. Il n'en a pas.
    On mesure la fréquence ou la longueur d'onde d'une onde électromagnétique. Pour les fréquences élevées (IR, visible, etc.) on ne sait mesurer que la longueur d'onde.
    Mais les longueurs d'onde on les mesure avec au moins 9 chiffres de précision (je ne suis pas au courant des précisions actuelles).
    Pour la fréquence c'est encore mieux. Au moins 10 chiffres.
    Au revoir.

  4. #3
    coussin

    Re : Précision des mesures spectroscopiques

    À noter que à part quelques rares applications très spécifiques, on ne mesure jamais une fréquence en absolue mais plutôt une différence entre deux fréquences, par une méthode interférométrique. C'est bien plus précis

  5. #4
    zoldick

    Re : Précision des mesures spectroscopiques

    Salut.

    @LPFR
    Merci pour ces précisions. Pour le photon il n'en a pas (de fréquence, il est dénué de tout) , j'ai cru le comprendre récement.
    La précision de 10 chiffres indiquent donc une incertitude de l'ordre de 10^5 Hz pour Lyman alpha.


    @Coussin
    Concernant la fréquence absolue, la RR nous en garde bien.
    tout est relatif et réciproquement.


    Pour mon propos
    En principe l'nterférométrie entre deux ondes permet de compter le nombre de périodes qui différencie ces deux ondes dans l'unité de temps (arbitraire dans ce cas)
    L'incertitude est d'une période d'écart sur la durée de comparaison si on sait bien compter.
    On doit donc obtenir une précision égale a l'incertitude sur l'étalon moins cette incertitude de comptage.
    Mais quel est cet étalon (son incertitude je devrais la trouver sur le web, sinon je poserai la question ici)
    Bon je vais prendre la raie orangée du krypton 86 (superman au secours de la science)
    Plus qu'a trouver l'incertitude de sa longueur d'onde (j'abandonne momentanément cette notion de fréquence)
    quelques recherches wiki plus loin
    C'est la précision du temps qui est décisive.
    La seconde
    Citation Envoyé par Wiki
    La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les niveaux hyperfins F=3 et F=4 de l’état fondamental 6S½ de l’atome de césium 133 /.../ au repos, à une température de 0 K /.../ On dispose aujourd’hui d’une exactitude allant jusqu’à la 14e décimale (10-14)

    A titre indicatif sur Wiki
    C est donnée avec 9 chiffres mais je vais chercher plus avant.
    Hα est donné avec 4 chiffres mais c'est wiki, je vais trouver mieux.

    Une mesure relative plus précise qu'une absolue rejetée me convient, reste a trouver un phénomène stable comme référence.
    Mais l'ordre de grandeur de cette remarquable précision interférométrique m'aguiche. si quelqu'un a plus, je suis preneur (si c'est mieux que l'ordre de grandeur de 10 chiffres de LPFR)

    Pour faire simple
    la question est : avec quelle certitude mesure -t-on Hα en pratique.

    Merci pour ces réponses rapides.
    A vous lire
    Zoldick.

  6. #5
    coussin

    Re : Précision des mesures spectroscopiques

    Il me semble que cette transition est complètement resolue, dans le sens où l'on mesure directement la largeur naturelle (qui doit être de l'ordre de quelques dizaines de MHz...)

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    zoldick

    Re : Précision des mesures spectroscopiques

    Merci Coussin

    Je ne doute pas que cette transition (électronique) soit complètement résolue (loin de moi une pensée impie) juste la précision.
    Bon je crois avoir compris votre phrase.(j'ai du retard a l'allumage)
    La fréquence de Hα est connue a quelques dizaines de Mhz près.
    Ce qui fait , prenant quelques pour 4.567 917 994 819 44 (a la louche pour simplifier le calcul suivant)
    10^-7 de précision.

    cette valeur alambiquée vient de
    Vitesse de la lumière combinée a longueur d'onde de Hα 656.3 nanomètres
    Donnant approximativement vu la précision de la dernière donnée
    4.567 917 994 819 44 * 10^14 Hz

    Si je comprend bien par largeur naturelle vous parlez de la largeur spectrale de la raie de Hα.
    On a donc une largeur de bande de quelques dizaines de MHz avec sa valeur la plus probable au centre.
    (j'espère avoir bien compris)

    Merci encore.
    Zoldick

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