Faire un spectroscope avec une boîte en carton et un CD


Un Cd-Rom constitue un bon réseau d'interférence en réflection avec 625 lignes/mm.  On peut trouver d'autres réalisations sur Internet, notamment celle-ci.
Il n'est pas nécessaire de faire très sophistiqué pour obtenir, déjà, de (très?) bons résultats.  Le bricolage suivant est réalisé à partir de quelques coups de cutter et un quart de CD-Rom (à graver, vierge).  Dirigé vers le ciel en plein jour, il donne un bel arc-en-ciel, un beau spectre continu, où, en faisant attention, on devine les raies d'absorbtion de Fraunhofer.  Parfois, il est difficile d'obtenir de jolies raies, par exemple, quand la source est trop ponctuelle (éclairage public à quelques mètres, lampe halogène ou à incandescence à verre transparent,...) ou que l'environnement se reflète, à travers la fente sur le CD.  Dans ce cas, cela aide de recouvrir la fente avec un matériau translucide (sac en plastique, par exemple) pour diffuser la lumière.  Cela obscurcit un peu, mais les raies (/le spectre) apparaît plus nettement (s'il reste suffisamment de lumière...).  Il est spectaculaire de regarder les tubes fluorescents (raies verte et violette) et les lampes économiques (voir plus bas).  On voit bien aussi la différence entre les lampes haute et basse pression de l'éclairage public au sodium : l'éclairage basse pression est assez frustrant, parce qu'il n'y a qu'une seule raie et on se demande si 'le truc fonctionne encore'... (à vérifier avec un translucide)  ;-)

Le bricolage : une fente taillée au 'cutter" dans du TetraPack à un coin de la boîte, un quart de CD sur le fond opposé et un trou pour regarder.

la fente : une découpe dans du TetraPack

Vue globale.  Dans le fond de la boîte, il y a un quart de CD-Rom (pistes parallèles à la fente; sur la gauche, mais pas contre le fond)
On regarde par le petit trou en bas à gauche, vers le fond (là où se trouve le morceau de CD).
Une boîte de céréale avec un morceau de CD dans le fonc

Par exemple, pour une lampe 'économique', cela donne ceci.
La photo n'est pas très nette, c'est plus net à l'oeuil nu, la bande verte est double (comme annoncé dans le bas de cette page ou ici). Ce qui est étonnant, c'est qu'il ne semble y avoir que 5 nanomètres entre les deux! (d'après cette page, spectre.pdf)

spectre de lampe économiqueAmpoule 'économique'

lampe au mercure?Spot externe 'clair' (?mercure)
(on remarque un 'artefact' du système : il y a de l'écho : les bandes se réfléchissent plusieurs fois dans l'épaisseur du CD;
quand cela se passe bien, on peut voir deux fines bandes rouges, une orange plus faible, deux jaunes très proches, une verte...)

autreEclairage externe sous globe (mercure?)

sodium aute pression? (avec plastique translucide)Sodium haute pression (?) à travers un plastique translucide

spot extérieur Spot extérieur

Pendant la journée sous les nuages...
spectre solaire (sous les nuages)Spectre solaire (sous les nuages)

Un schéma du montage :
une boîte, un bout de CD, une fente et un trou. 1.6 microns entre deux pistes de CD

Angles pour un CD (pas de 1600 nm)

angles avec un CD
Par exemple, si on a un rayon incident perpendiculaire au CD, le vert (550 nanomètre) sort à 20 degrés de la verticale, le rouge à ~27° et le violet à ~13°.
Ou, pour avoir le vert sortant perpendiculaire au CD, il faut que la source soit à 20° de la verticale.
Cela permet de faire les trous aux bons endroits...

...Pour faire en sorte que le spectre 'couvre' toute une tranche de CD, c'est une autre histoire.
Disons qu'il faut que l'oeuil soit proche du CD et que la fente soit loin.
Avec un DVD, le spectre s'étale mieux, mais, 1/ c'est plus cher et 2/ c'est plus difficile à découper (les couches multiples se désolidarisent)

Angles pour un DVD (pas de 800 nm)

angles avec un DVD


En transmission, les spectres sont plus faciles à photographier : sur Tisserands.blogspot.
Voir aussi :


xof 04jan2004,...
voir aussi cadrans solairesautres bricolages