Spectroscopie et spectrographes

 

L'activité autour de la spectroscopie s'articule en trois points :

  • La spectroscopie solaire, à but principalement pédagogique
  • La spectroscopie stellaire slitless, pour s'initier à la technique
  • La construction d'un spectrographe classique en transmission

La spectroscopie solaire

Le club s'est équipé d'un spectroscope solaire Lhires Lite de la société Shelyak Instruments. C'est un équipement pédagogique qui permet d'observer directement le spectre de la surface du Soleil (photosphère, chromosphère) à moyenne résolution. Toutes les raies de Fraunhofer, c'est à dire les principales raies d'absorption dans le spectre solaire, sont visibles, en plus des très nombreuses raies du fer.

Cet équipement est complémentaire des autres moyens d'observation solaire du club (solarscope, hélioscope de Herschel, filtre pleine ouverture, lunette H-alpha), et est principalement utilisé pour des observations publiques ou en milieu scolaire.

L'observation au Lhires Lite est généralement accompagnée d'une démonstration de tubes spectraux (tubes de Geissler) hydrogène et hélium, vus au travers de réseaux de diffraction, afin de faire le lien entre le spectre solaire et le spectre d'éléments simples obtenus au laboratoire, ce qui est la base de la démarche de l'astrophysique.

Voir les supports de présentation sur le sujet :

Spectroscopie stellaire

Une façon d'aborder la pratique de la spectroscopie consiste à faire de la spectroscopie stellaire dans le faisceau convergent d'un télescope. Il s'agit de placer un élément disperseur, un réseau de diffraction, devant le plan focal, dans lequel une caméra enregistre l'image du spectre ainsi formé. C'est une forme très simple et peu onéreuse de spectroscopie (car nécessitant peu de matériel supplémentaire), mais qui oblige à aborder tous les aspects instrumentaux, d'acquisition d'images et de réduction de données qui sont nécessaires à la spectroscopie astronomique classique, qui se pratique avec un spectrographe à fente. En l'absence de fente, le seeing limite la résolution, c'est pourquoi il faut se limiter aux étoiles qui sont des objets "naturellement" ponctuels vue du télescope.

Pour plus de détails voir les supports de présentation sur ce sujet : Spectrographie stellaire instrumentation et pratique.

D'autres résultats observations sont disponibles :

 

Construction d'un spectrographe

Afin d'aller plus loin, la construction d'un spectrographe est en cours de réalisation. Il s'agit d'une conception classique utilisant un réseau de diffraction en transmission et deux lentilles (collimatrice et objectif de sortie pour la caméra). Dans un premier temps, le spectrographe sera utilisé sur table sur différentes sources (lampes de calibration, tubes spectraux) dont le Soleil au moyen d'un héliostat. Par la suite, si les moyens techniques et financiers le permettent, il est prévu de transformer cet instrument en spectrographe astronomique. Outre le poids et la compacité mécanique, la principale difficulté à résoudre consiste à trouver une solution peu onéreuse pour le guidage.

Une note technique, encore incomplète détaille la démarche de conception optique.


Published on