ASTROCLUB DU CALAISIS
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Réalisation d’un spectrographe simple, photographie et exploitation d’un spectre solaire (page 1) :
1. OBJECTIFS :
Les descriptions de spectrographes simples sont assez répandues dans les livres destinés aux amateurs. Leur réalisation, ainsi que l'exploitation des clichés obtenus sont présentés comme étant relativement simples, et abordables techniquement.
Nous avons voulu savoir ce qu'il en était grâce à la manipulation décrite dans l'article qui suit.
L'objectif était la mise en évidence de quelques éléments chimiques présents dans l'atmosphère solaire, grâce à l'analyse de la photographie d'un spectre de l'astre des jours.
Mais il fallait avant tout se fixer des limites quant au matériel utilisé.
Celui-ci devait être le plus «basique» possible, être facilement disponible, par exemple dans le labo d'un collège ou d'un lycée, peu coûteux, et ne pas nécessiter de précautions expérimentales trop contraignantes pour un amateur moyen.
Au lecteur de juger si le résultat obtenu est intéressant, et s'il vaut la peine d'être reproduit, voire amélioré.
2. QU'EST CE QU'UN SPECTRE ?
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La photographie d'un spectre solaire se présente comme une bande colorée (si l'on a photographié en couleurs), constituée des couleurs de l'arc en ciel juxtaposées. Chaque couleur correspond à un ensemble de longueurs d'onde l caractérisant la lumière correspondante : de 400 nanomètres pour le violet à 800 nanomètres pour le rouge environ ( voir fig.2 et ZOOM Œ).
Ce spectre dit « continu » est interrompu par un grand nombre de raies très fines, noires, dites raies d'absorption, correspondant chacune à la «signature» d'un élément chimique présent dans l'atmosphère solaire. Pendant la traversée de celle-ci par la lumière émise par photosphère solaire, certaines couleurs, correspondant à des longueurs d'onde précises sont absorbées par les atomes des divers éléments chimiques présents.
Cette lumière est ensuite réémise par les mêmes atomes dans toutes les directions, donc en très faible quantité vers l'observateur. Celui-ci, observant le spectre a donc l'impression qu'une série de fines bandes de couleur ont disparu du spectre. Elle y sont remplacées par des raies d'absorption noires. Il est possible de déterminer la nature des éléments chimiques en question, si l'on connaît les longueurs d'onde correspondant aux raies d'absorption.
Par exemple le magnésium (symbole chimique Mg) possède une raie d'absorption à 518,4 nanomètres de longueur d'onde, soit à la limite entre le vert et le jaune du spectre.
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ZOOM Œ nanomètre : unité de longueur, valant 10-9 mètre, soit 0,000 000 001 m.
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