{"id":61,"date":"2022-01-13T10:20:47","date_gmt":"2022-01-13T09:20:47","guid":{"rendered":"http:\/\/spectro-uvex.tech\/?p=61"},"modified":"2024-11-23T12:26:06","modified_gmt":"2024-11-23T11:26:06","slug":"la-formule-optique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/?p=61","title":{"rendered":"La formule optique"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

<\/p>\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

UVEX est un spectrographe bas\u00e9 sur un\u00a0sch\u00e9ma relativement simple et bien connu, celui du le Czerny-Turner. La figure ci-contre montre la formule optique en question sous sa forme de base. On trouve deux miroirs concaves sph\u00e9riques imageurs (M1, M2), un r\u00e9seau \u00e0 diffraction (R) pour disperser spectralement la lumi\u00e8re, une fente (F) d\u2019entr\u00e9e, et bien s\u00fbr, une cam\u00e9ra (D) pour enregistrer le spectre.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Dans la situation particuli\u00e8re de UVEX, une lentille cylindre est ajout\u00e9e juste en face du d\u00e9tecteur afin de corriger l\u2019astigmatisme inh\u00e9rent \u00e0 cette formule optique (une lentille cylindrique poss\u00e8de un rayon de courbure fini sur un axe et un rayon de courbure infini sur l\u2019autre axe). La particularit\u00e9 de UVEX est de reposer sur un sch\u00e9ma comportant quasiment que des miroirs, d\u2019o\u00f9 sa propri\u00e9t\u00e9 d\u2019achromatisme (absence d\u2019aberration\u00a0chromatique), ce qui permet d\u2019observer un tr\u00e8s vaste domaine de longueur d\u2019onde sans refocaliser. Pour conserver cet achromatisme, il faut absolument \u00e9viter d\u2019employ\u00e9 UVEX sur un t\u00e9lescope \u00e9quip\u00e9 d\u2019un r\u00e9ducteur de focale ou d\u2019un correcteur de champ. Le bon choix est toujours le foyer direct d\u2019un t\u00e9lescope \u00e0 miroirs (la lame d\u2019un SCT est tol\u00e9r\u00e9e, mais attention, celle-ci absorbe le rayonnement UV).<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

UVEX est plus particuli\u00e8rement un spectrographe Czerny-Turner dit \u00ab\u00a0crois\u00e9\u00a0\u00bb (voir figure ci-contre) afin de faciliter l\u2019am\u00e9nagement (disposition de la cam\u00e9ra, interface avec le t\u00e9lescope, compacit\u00e9). Comme indiqu\u00e9 plus haut, une lentille cylindrique est ajout\u00e9e face au d\u00e9tecteur. Son but est de corriger le tr\u00e8s fort astigmatisme dont souffre la combinaison initiale du Czerny-Turner. Sans cette lentille, la trace du spectre des \u00e9toiles serait excessivement \u00e9largie suivant l\u2019axe spatial, ce qui affecterait beaucoup l\u2019efficacit\u00e9 de l\u2019instrument lorsqu\u2019il faut observer des astres de faible \u00e9clat. Cette lentille n\u2019a aucun effet suivant l\u2019axe spectral (elle se comporte alors comme un simple hublot, sans puissance optique) alors que suivant l\u2019axe perpendiculaire (spatial) elle a un effet de focalisation. Dans la version d\u00e9finitive de UVEX (version dite 3), la lentille est par ailleurs fortement inclin\u00e9e par rapport \u00e0 l\u2019axe moyen du faisceau de rayons : il ne faut pas s\u2019en \u00e9tonner. Cette initiative permet d\u2019uniformiser la correction de l\u2019astigmatisme le long du spectre – en quelque sorte, cette inclinaison corrige le chromatisme propre de la lentille cylindrique. Elle est faite en BK7, un verre optique bien transparent dans l\u2019ultraviolet.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

L\u2019ensemble des \u00e9l\u00e9ments optiques est disponible aupr\u00e8s de\u00a0ThorLabs<\/a>. Les r\u00e9f\u00e9rences pour la commande sont indiqu\u00e9es sur le dessin optique ci-contre. Noter que les miroirs concaves sph\u00e9riques sont utilis\u00e9s dans des montures (supports) d\u00e9di\u00e9es, elles-m\u00eames disponibles chez ThorLabs. La distance focale des miroirs est de 100 mm pour un diam\u00e8tre de 25 mm. Le contour de la lentille cylindrique fait 22 mmm x 20 mm.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

La r\u00e9f\u00e9rence du r\u00e9seau indiqu\u00e9 est celle du 300 traits.\/mm blaz\u00e9 \u00e0 500 nm. C\u2019est un mod\u00e8le dont la taille fait\u00a0 25\u00a0 mm x 25 mm x 6 mm. Des r\u00e9seaux compatibles avec des densit\u00e9s de gravures diff\u00e9rentes sont au catalogue ThorLab (la densit\u00e9 maximale utilisable sur UVEX est de 1800 traits\/mm). Par exemple, le r\u00e9seau de 1200 t\/mm blaz\u00e9 \u00e0 500 nm est GR25-1205, alors que celui blaz\u00e9 \u00e0 400 nm (sp\u00e9cial l\u2019UV) est GR25-1204.\u00a0<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Les fentes employ\u00e9es sont celles pr\u00e9vues pour le spectrographe Alpy 600 de\u00a0Shelyak instrument<\/a>\u00a0(s\u00e9rigraphie sur verre ou fente claire).<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

La cotation du sch\u00e9ma optique est donn\u00e9e dans les figures ci-apr\u00e8s (nota : l\u2019orientation du r\u00e9seau indiqu\u00e9e correspond \u00e0 une densit\u00e9 de gravure de 300 traits\/mm, avec la longueur d\u2019onde 510 nm positionn\u00e9e au centre du d\u00e9tecteur) :\u00a0<\/span><\/p>\n

<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

On l\u2019a cit\u00e9, une caract\u00e9ristique de UVEX, o\u00f9 les \u00e9l\u00e9ments optiques qui ont une puissance sont des miroirs, est de ne pas \u00eatre affect\u00e9 par l\u2019aberration chromatique. Le domaine spectral potentiellement couvert est donc tr\u00e8s large sans qu\u2019il soit n\u00e9cessaire de retoucher la mise au point de l\u2019image comme d\u00e9j\u00e0 indiqu\u00e9. Par exemple du cot\u00e9 de l\u2019ultraviolet, la limite en longueur d\u2019onde est la coupure spectrale induite par l\u2019atmosph\u00e8re terrestre (la couche d\u2019ozone\u00a0 pr\u00e9sente en haute altitude), ce qu\u2019indique la figure ci-apr\u00e8s :\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\"\"<\/figure>\n

\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Il faudrait aller dans l\u2019espace pour faire mieux ! Une autre caract\u00e9ristique de UVEX est le haut rendement optique, qui atteint 35% dans le vert\u00a0 (hors les pertes au niveau de la fente li\u00e9es \u00e0 l\u2019\u00e9largissement de la tache image \u00e0 cause de la turbulence) \u2014 voir le d\u00e9tail dans la figure suivante :\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\"\"<\/figure>\n

\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Cette valeur 35% est un efficacit\u00e9 photonique particuli\u00e8rement \u00e9lev\u00e9e pour un spectrographe (le r\u00e9sultat d\u00e9pend bien sur du rendement quantique propre du d\u00e9tecteur et de la longueur d\u2019onde). Ce r\u00e9sultat vient du sch\u00e9ma optique relativement d\u00e9pouill\u00e9, un choix technique volontariste, mais qui se paye par un accroissement de la difficult\u00e9 de r\u00e9glage par rapport \u00e0 un spectrographe plus traditionnel, on le verra plus loin.<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\n

\u00a0<\/p>\n

1- Introduction <– pr\u00e9c\u00e9dant<\/a><\/div>\n
\u00a0<\/div>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

UVEX est un spectrographe bas\u00e9 sur un\u00a0sch\u00e9ma relativement simple et bien connu, celui du le Czerny-Turner. La figure ci-contre montre la formule optique en question sous sa forme de base. On trouve deux miroirs concaves sph\u00e9riques imageurs (M1, M2), un r\u00e9seau \u00e0 diffraction (R) pour disperser spectralement la lumi\u00e8re, une fente (F) d\u2019entr\u00e9e, et bien […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1918,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ocean_post_layout":"","ocean_both_sidebars_style":"","ocean_both_sidebars_content_width":0,"ocean_both_sidebars_sidebars_width":0,"ocean_sidebar":"","ocean_second_sidebar":"","ocean_disable_margins":"enable","ocean_add_body_class":"","ocean_shortcode_before_top_bar":"","ocean_shortcode_after_top_bar":"","ocean_shortcode_before_header":"","ocean_shortcode_after_header":"","ocean_has_shortcode":"","ocean_shortcode_after_title":"","ocean_shortcode_before_footer_widgets":"","ocean_shortcode_after_footer_widgets":"","ocean_shortcode_before_footer_bottom":"","ocean_shortcode_after_footer_bottom":"","ocean_display_top_bar":"default","ocean_display_header":"default","ocean_header_style":"","ocean_center_header_left_menu":"","ocean_custom_header_template":"","ocean_custom_logo":0,"ocean_custom_retina_logo":0,"ocean_custom_logo_max_width":0,"ocean_custom_logo_tablet_max_width":0,"ocean_custom_logo_mobile_max_width":0,"ocean_custom_logo_max_height":0,"ocean_custom_logo_tablet_max_height":0,"ocean_custom_logo_mobile_max_height":0,"ocean_header_custom_menu":"","ocean_menu_typo_font_family":"","ocean_menu_typo_font_subset":"","ocean_menu_typo_font_size":0,"ocean_menu_typo_font_size_tablet":0,"ocean_menu_typo_font_size_mobile":0,"ocean_menu_typo_font_size_unit":"px","ocean_menu_typo_font_weight":"","ocean_menu_typo_font_weight_tablet":"","ocean_menu_typo_font_weight_mobile":"","ocean_menu_typo_transform":"","ocean_menu_typo_transform_tablet":"","ocean_menu_typo_transform_mobile":"","ocean_menu_typo_line_height":0,"ocean_menu_typo_line_height_tablet":0,"ocean_menu_typo_line_height_mobile":0,"ocean_menu_typo_line_height_unit":"","ocean_menu_typo_spacing":0,"ocean_menu_typo_spacing_tablet":0,"ocean_menu_typo_spacing_mobile":0,"ocean_menu_typo_spacing_unit":"","ocean_menu_link_color":"","ocean_menu_link_color_hover":"","ocean_menu_link_color_active":"","ocean_menu_link_background":"","ocean_menu_link_hover_background":"","ocean_menu_link_active_background":"","ocean_menu_social_links_bg":"","ocean_menu_social_hover_links_bg":"","ocean_menu_social_links_color":"","ocean_menu_social_hover_links_color":"","ocean_disable_title":"default","ocean_disable_heading":"default","ocean_post_title":"","ocean_post_subheading":"","ocean_post_title_style":"","ocean_post_title_background_color":"","ocean_post_title_background":0,"ocean_post_title_bg_image_position":"","ocean_post_title_bg_image_attachment":"","ocean_post_title_bg_image_repeat":"","ocean_post_title_bg_image_size":"","ocean_post_title_height":0,"ocean_post_title_bg_overlay":0.5,"ocean_post_title_bg_overlay_color":"","ocean_disable_breadcrumbs":"default","ocean_breadcrumbs_color":"","ocean_breadcrumbs_separator_color":"","ocean_breadcrumbs_links_color":"","ocean_breadcrumbs_links_hover_color":"","ocean_display_footer_widgets":"default","ocean_display_footer_bottom":"default","ocean_custom_footer_template":"","_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"ocean_post_oembed":"","ocean_post_self_hosted_media":"","ocean_post_video_embed":"","ocean_link_format":"","ocean_link_format_target":"self","ocean_quote_format":"","ocean_quote_format_link":"post","ocean_gallery_link_images":"on","ocean_gallery_id":[],"footnotes":""},"categories":[9,82,153],"tags":[],"class_list":["post-61","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uvex-4","category-uvex-4-diy-fr","category-uvex4i","entry","has-media","owp-thumbs-layout-horizontal","owp-btn-normal","owp-tabs-layout-horizontal","has-no-thumbnails","has-product-nav"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/Capture-de\u0301cran-2020-09-10-a\u0300-03.22.08-1.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/61","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=61"}],"version-history":[{"count":22,"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/61\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4269,"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/61\/revisions\/4269"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/1918"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=61"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=61"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/spectro-uvex.tech\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=61"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}