La spectroscopie: un outil de choix pour étudier

8 août 2010 La spectroscopie - Fleurance 1
La spectroscopie: un outil de choix pour
étudier les astres
Patrick Boissé!
Université Pierre et Marie Curie !
Institut d’Astrophysique de Paris!
Plan de la présentation:!
• Nature de la lumière et spectroscopie!
• Principes, quelques expériences!
• Informations portées par un spectre!
• Exemples: étoiles, nuages interstellaires, galaxies, rayonnement fossile!
• La spectroscopie de nos jours, quelques projets d’actualité!
Fraunhofer (1787 - 1826)!

8 août 2010 La spectroscopie - Fleurance 2
Informations portées par la lumière : images et spectres
• Image I(x,y) : ce qu’on voit (avec instrument…)!
• Spectre I(λ) : «"qualité"» non perceptible par l’œil (seult : couleur)!

8 août 2010 La spectroscopie - Fleurance 3
Un peu d’histoire: nature de la lumière et spectroscopie
Quelques étapes : !
• Aristote : analogie avec le son --> lumière = onde!
• 1637 : lois de la réfraction, Descartes !
• 1666 : expériences de Newton sur la décomposition de la lumière!
la réfraction sépare les couleurs. Lumière = corpuscules!
Les couleurs sont une propriété intrinsèque à la lumière!

8 août 2010 La spectroscopie - Fleurance 4
Nature de la lumière et spectroscopie / 2
• Huygens (1629 - 1695): interprète réflexion et réfraction par la théorie ondulatoire!
• Expérience d’Young en 1801!
• Théorie ondulatoire : Fresnel (1788 - 1829)!
• Fraunhofer: spectroscope, réseaux, raies du spectre solaire (≈ 1813)!
• Bunsen et Kirchhoff interprètent le spectre solaire (≈ 1850)!
• Maxwell (1831, 1879): électromagnétisme!
• Janssen et Lockyer (1868) : raie jaune inconnue (He, 1895) !
• Planck (1900), Einstein (1905): nature corpusculaire de la lumière!

8 août 2010 La spectroscopie - Fleurance 5
Principe d’un spectrographe
• Système dispersant (prisme, réseau)!
direction de sortie = F(direction entrée, λ) !
• fente d’entrée !
sélectionne ≈ 1 direction d’entrée!
• Détecteur (plaque photo, caméra CCD)!
direction de sortie = f(λ) !
fente réseau
θe θs(λ) détecteur