Livret de découverte Spectromètre Lhires Lite Lhires Lite

November 2009
DC0005C
Shelyak Instruments
Les Roussets
38420 Revel / France
Phone: +33.476.413.681
http://www.shelyak.com
Email: [e-mail]
Livret de découverte
Spectromètre Lhires Lite
Lhires Lite Spectrometer
User Guide

Table des matières / Table of Content
FRANCAIS.................................................................................4
1.1 - Introduction....................................................................4
1.2 - Prise en main et installation..............................................5
1.2.1 Matériel.....................................................................5
1.2.2 Mise en place..............................................................6
1.3 - Que voyez-vous ?............................................................9
1.4 - Un peu de théorie..........................................................10
1.4.1 La lumière est une onde électromagnétique..................10
1.4.2 Le modèle atomique..................................................11
1.4.3 Les lois de Kirchhoff...................................................12
1.4.4 Spectre continu du corps noir......................................15
1.4.5 L'effet Doppler-Fizeau................................................17
1.5 - Pour résumer................................................................19
1.6 - ... et un peu d'histoire....................................................19
1.6.1 L’ère avant Newton....................................................19
1.6.2 Isaac Newton............................................................21
1.6.3 L'évolution de la spectroscopie....................................25
1.7 - Quelques travaux pratiques.............................................29
1.7.1 Découvrir le domaine visible.......................................29
1.7.2 Le spectre du Soleil....................................................29
1.7.3 Expérience avec des lampes spectrales.........................30
1.7.4 Spectre du Sodium....................................................30
1.7.5 Mettre des filtres devant le spectromètre......................31
1.7.6 Catalogue de raies spectrales......................................32
1.8 - Références....................................................................33
1.8.1 Bibliographie.............................................................33
1.8.2 Sites web & listes de distrubution................................33
1.9 - Annexes.......................................................................34
1.9.1 Fonctionnement du Lhires Lite.....................................34
1.9.2 Caractéristiques du spectre.........................................35
1.9.3 Calibration du curseur en longueur d'onde....................36
Lhires Lite – User Manual DC0005C 2 / 60

ENGLISH.................................................................................37
1.10 - Introduction................................................................38
1.11 - Setup and first use.......................................................39
1.11.1 Material..................................................................39
1.11.2 Set Up....................................................................40
1.12 - What do you see ?.......................................................43
1.13 - Introduction to Spectroscopy.........................................43
1.13.1 In the beginning......................................................43
1.13.2 Different types of spectra..........................................44
1.13.3 Message from light...................................................45
1.13.4 Effective temperature and spectral types....................46
1.13.5 Spectral class..........................................................47
1.13.6 Chemical composition and metallicity.........................47
1.13.7 Doppler Effect.........................................................47
1.13.8 Conclusion..............................................................48
1.14 - Some pratical activities.................................................49
1.14.1 Discover visible spectral somain.................................49
1.14.2 Solar spectrum........................................................49
1.14.3 Experiment with spectral lamps.................................50
1.14.4 Sodium spectrum.....................................................50
1.14.5 Put filter in front of the spectrometer..........................51
1.14.6 Spectral line catalog.................................................52
1.15 - References..................................................................53
1.15.1 Bibliography............................................................53
1.15.2 On the web.............................................................53
1.16 - Annexes......................................................................54
1.16.1 How does the Lhires Lite works?................................54
1.16.2 Specifications of the spectrum...................................55
1.16.3 Index calibration in wavelength.................................56
Lhires Lite – User Manual DC0005C 3 / 60

FRANCAIS
1.1 - Introduction
Vous avez entre les mains votre nouveau spectroscope haute
résolution, le Lhires Lite. Nous avons voulu rassembler dans ce livret tous
les éléments qui vous permettront de mener des animations autour de la
lumière du soleil, en partant de l'installation (très simple), jusqu'à la
présentation de quelques travaux pratiques – en passant par des rappels
théoriques et historiques.
Vous verrez rapidement que l'observation du spectre du soleil
suscite beaucoup de curiosité parmi le public : c'est beau (toutes les
couleurs de l'arc en ciel défilent à volonté), et c'est intriguant (mais
pourquoi donc il y a des raies qui barrent le spectre ?). C'est une occasion
merveilleuse d'inviter à réfléchir sur la nature de la lumière, sur le
fonctionnement des étoiles et de proche en proche sur tout le
cheminement qui a permis à des générations de chercheurs de mieux
connaître notre Univers !
Nous espérons que cet instrument vous permettra d'offrir des
animations de qualité, et nous sommes très intéressés par vos propres
expériences. N'hésitez pas à nous en faire part !
François Cochard & Olivier Thizy
Shelyak Instruments
Juin 2007
Lhires Lite – User Manual DC0005C 4 / 60

1.2 - Prise en main et installation
1.2.1 Matériel
Vous trouverez dans la mallette les éléments suivants:
●le spectromètre Lhires Lite
●un oculaire (diamètre 31.75mm)
●des fiches vernier : Soleil, graduation, Mercure, Sodium
●le spectre du Soleil commenté
Vous aurez besoin également du matériel suivant:
●trépied photographique
●crayon
●lampe à incandescence
●lampe à économie d'énergie
●lampes diverses
●du Soleil !
Lhires Lite – User Manual DC0005C 5 / 60
Note importante sur la sécurité
De manière générale, l'observation du Soleil avec un instrument
peut être très dangereuse (risque de lésions irréversibles de l'oeil).
Ce n'est pas le cas pour le Lhires Lite, pour au moins trois raisons:
- Seule une petite quantité de lumière passe par la fente (quelques
microns de large).
- La lumière est très dispersée par l'instrument: seule une petite
partie du spectre est observée à un moment donné.
- A aucun moment, nous n'avons besoin de regarder le Soleil,
puisque le système de gnomon permet de pointer le soleil et utilisant
son ombre.
Néanmoins, vous veillerez à ce que l'instrument soit toujours utilisé
dans des conditions normales, et vous serez particulièrement attentif
si vous le démontez, à le faire faire par des personnes compétentes.