Aigrettes de diffraction

[louisrr]

Bonsoir,
J'ai vu que les étoiles présentent des "branches" sur les photos prisent par certains télescopes comme Hubble et que cela est dû au support du miroir secondaire qui est fait de 4 branches perpendiculaires (araignée). Mais je ne comprend pas comment cela se fait qu'il y est diffraction, les branches ne sont pas des obstacles de même dimension que la lumière visible ? cm vs nm ?
Merci
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[XK150]

Bonjour ,

Pour Hubble , et selon les appareils utilisés voici quelques défauts observables sur les photos non corrigées :
https://photographingspace.com/hubble-2-data/

[louisrr]

Bonjour,
merci pour votre réponse mais ce que je comprend pas c'est comment il peut y avoir diffraction par un si gros objet ?

[gts2]

Oui mais le champ de vision de Hubble est très étroit : quelques minutes d'angle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Bonjour,
merci pour votre réponse mais ce que je comprend pas c'est comment il peut y avoir diffraction par un si gros objet ?

Le bord d'un objet produit toujours une diffraction, c'est un problème de longueur d'onde et de finesse de résolution, la taille de l'objet n'intervient pas.

[B4lbu]

Bonjour,

ce que je comprend pas c'est comment il peut y avoir diffraction par un si gros objet ?

Je pense que vous vous intéressez à la diffraction en champ lointain, c’est-à-dire sur un écran placé relativement loin de l’objet diffractant, ou au foyer image d’un dispositif d’imagerie

Ces conditions d’interférences sont définies par la diffraction dite de Fraunhofer dont vous pouvez trouver le détail par exemple ici :
https://femto-physique.fr/optique/di...fraunhofer.php

En résumé, pour observer la figure de diffraction dans le cas où un objet de taille est illuminé par une onde plane de longueur d'onde (c’est-à-dire un faisceau collimaté, par ex. un laser ou à très grande distance d’une source d’onde sphérique), il faut placer l’écran à une distance , donc en pratique pour observer une figure de diffraction sans que l’écran soit éloigné de 10 km de l’objet, il est nécessaire que soit presque du même ordre de grandeur que la longueur d’onde.

Cependant, un dispositif d’imagerie (lentille ou miroirs de télescope) va automatiquement produire à son foyer l’image de l’objet convoluée par la figure de diffraction de sa pupille en champ lointain. (dans le cas d’une source de lumière incohérente, sinon c'est une convolution en amplitude et non en intensité, ce qui fait apparaitre une autre figure de diffraction appelée speckle)

La tache de diffraction est appelée réponse impulsionnelle (PSF), c’est la tache d’Airy dans le cas d’une pupille parfaitement circulaire (réflexion du miroir = 1 sur sa surface, 0 ailleurs). En revanche, cette PSF est déformée si la pupille est partiellement masquée, par exemple par le support du miroir secondaire.

Voila pour une explication très résumée.

[gts2]

Autre remarque : on voit les taches de diffraction parce qu'au niveau des étoiles brillantes on est en surexposition, donc les bandes latérales de diffraction usuellement faibles sont ici bien visibles.

[gts2]

En résumé, pour observer la figure de diffraction dans le cas où un objet de taille est illuminé par une onde plane de longueur d'onde ..., il faut placer l’écran à une distance , donc en pratique pour observer une figure de diffraction sans que l’écran soit éloigné de 10 km de l’objet, il est nécessaire que soit presque du même ordre de grandeur que la longueur d’onde.

C'est exact, mais comme vous le dites par la suite, il n'y a pas de lien avec la question de départ : on est déjà dans les conditions de Fraunhofer.

On est à l'infini, donc l'ordre de grandeur de l'angle de diffraction est , à comparer à l'angle couvert par l'image et deuxième remarque déjà faite, on voit les taches latérales, donc la largeur de la figure de diffraction est plusieurs fois ,

[B4lbu]

C'est exact, mais comme vous le dites par la suite, il n'y a pas de lien avec la question de départ : on est déjà dans les conditions de Fraunhofer.

On est à l'infini, donc l'ordre de grandeur de l'angle de diffraction est , à comparer à l'angle couvert par l'image et deuxième remarque déjà faite, on voit les taches latérales, donc la largeur de la figure de diffraction est plusieurs fois ,

Vous mélangez tout, bien sûr qu'on est dans les conditions de diffraction de Fraunhofer (champ lointain).

Par contre il y a 2 cas de figure : en utilisant un dispositif d'imagerie, ou sans dispositif d'imagerie simplement un écran (manip de base de la diffraction d un laser par un cheveu sur un écran)

Dans le second cas de figure, pour observer la figure de diffraction il faut que l'objet (a) soit du même ordre de grandeur que la longueur d'onde (ce que louisrr savait)
Par contre dans le premier cas de figure, la taille de l'objet n'importe pas, ni sa distance, mais la taille de la pupille (métrique pour des télescopes) et sa forme diffractent en une figure appelée PSF observée au foyer image

[gts2]

Je n'ai jamais dit que ce que vous écrivez est faux : j'ai même écrit "C'est exact".

J'ai simplement dit que cela n'avait pas de rapport avec la question initiale : "photos prises par certains télescopes".

[f6bes]

Bjr à toi, On peut avoir des "araignées "sans disffraction ( ou fort atténuer) à une utlisant des
"araignées" avec bras courbés.
Pas facile à faire.
J'ai essayer un support de secondaire sans araignée. (un seul bras de maintien) Mais ça n'a pas été concluant (trop d'obstruction)
Bonne journée

[f6bes]

Remoi,
J'ai bien un lien, mais l'auteur demande son consentement .
Mais le lien est libre de "consultation" pas de " diffusion". Chercher " aigrette de diffraction". L'auteur Serge Bertorello.
Bonne journée