Variation de la luminosité et de la résolution avec la largeur des fentes : Monochromateur

[lippow]

Bonjour,

Voila j'ai eu un TP à la fac sur un monochromateur Erbert Fastier avec une lampe a mercure basse pression.

J'ai fait mon TP etc ... mais cet appareil m'intrigue et j'essaye par moi même de comprendre le fonctionnement etc... Voici mes questions:

a) Si je veux que la luminosité du monochromateur soit la plus grande pour une largeur donnée de la fonction d'appareil, quelles valeurs de fente de sortie et d'entré dois-je choisir ? Est-ce que quelqu'un peut me donner une piste j'aimerai bien le prouver

b) Si je note A=A1 x A2 x A3 (produit de convolution) les fonctions de transferts respectives des deux fentes et de la diffraction, si je néglige A3 ( diffraction) est-ce que j'obtiens un fonction triangle ?

c) Mon prof m'a dit que si l'on envoyait un faisceau monochromatique comme un laster dans la fente d'entrée j'enregistrait une fonction d'appareil très légèrement déformée mais j'ai pas compris pourquoi donc je vous la pose.


Merci d'avance de votre réponse,
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[LPFR]

Bonjour.
Les raies à la sortie sont l’image de la fente d’entrée. Donc, la fente de sortie doit avoir la même largeur que l’image de la fente d’entrée.
Et pour avoir le maximum de lumière et résoudre des raies, il faut que les images de la fente d’entrée pour des raies voisines proches ne se chevauchent pas.
Donc, tout dépend de la résolution que vous voulez avoir. Si vous voulez résoudre le doublet du sodium, il vous faudra des fentes très étroites.
Mais dans ce cas, l’image de diffraction de la fente d’entrée risque de la faire « baver » sur les côtés.

Pour b) oui, vous obtenez un triangle.
Pour la c) je ne vois pas. Et je ne vois pas de quel dégradé il s’agit. Peut-être que les pieds du sinus cardinal sont plus nets avec une source plus monochromatique.
Au revoir.

[lippow]

En gros il faudrait pour la question a) que j'ai mes fentes de la même taille (pour avoir la meme intensité )avec une ouverture qui tendent vers 0 (pour avoir la meilleure des résolutions). C'est ça ?

Merci de répondre toujours à mes question LPFR

[LPFR]

Bonjour.
Si l’image de la fente d’entrée a la même taille que celle de sortie : oui.
L’image n’aura pas la même intensité car à chaque longueur d’onde vous ne recueillez qu’une partie du spectre.
Finalement, avec les fentes trop fermées vous aurez une très bonne résolution, mais pas beaucoup de lumière à mesurer. Il faut trouver le bon compromis.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]