Objectif : étalonnage d'un spectre en longueurs d'onde
On souhaite étalonner un spectre en longueur d’onde pour des lampes spectrales.
Les spectres des différentes lampes viennent du site suivant : "spectres de différentes lampes"
Ce site permet de récupérer les spectres en couleurs des lampes que l'on va étudier : oxygène, carbone, hydrogène, hélium, mercure et sodium.
Un fond coloré a été rajouté pour que l'on se rende compte de la position des différentes raies d'émissions par rapport au spectre continu de la lumière blanche.
Lampe "oxygène":
Lampe "carbone":
Lampe "hydrogène":
Lampe "hélium":
Lampe "mercure":
Lampe "sodium":
Les longueurs d’ondes des différentes radiations sont données en Ångstroms (1 Å=10-10 m) : chaque lumière colorée, appelée radiation est caractérisée par sa longueur d’onde notée lambda l (unité SI, le mètre).
Comme le logiciel prévu pour étalonner les spectres ne reconnait pas les formats "jpeg" ou "bmp", ni les images "colorées", il faut convertir les images précédentes dans un nouveau format, le format "fit" et les convertir en "niveaux de gris".
Voici la démarche à suivre :
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Installer le logiciel de traitement d’image GIMP (logiciel gratuit de retouche d'image).
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Ouvrir l’image du spectre en couleur (format jpg) avec ce logiciel
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Aller dans l’onglet « image », puis « mode » et sélectionner « niveaux de gris ».
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Enregistrer cette image au format jpg avec le même nom, mais en ajoutant « -niveaux_gris », exemple « oxygen-niveauxgris » (avec une qualité de 100 %) dans le répertoire de travail.
"oxygène" : 
"carbone" : 
"hydrogène" : 
"hélium" : 
"mercure" : 
"sodium" : 
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Enregistrer ensuite cette image au format des « astronomes », le format « fit », elle sera utilisée plus tard avec le logiciel « Visual Spec »
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Installer le logiciel Visual Spec (logiciel d'analyse spectrographique pour l'astronomie) sur votre ordinateur. Voici le lien pour télécharger ce logiciel : "Logiciel Visual Spec"
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Ouvrir l’image précédente (exemple « oxygen-niveauxgris ») avec ce logiciel.
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Cliquer sur l’icône qui permet d’obtenir un profil spectral de référence :
Vous obtiendrez le profil spectral de la lampe étudiée.
Le profil spectral est la répartition de l’intensité lumineuse en fonction des “couleurs”, ou encore longueur d’onde. Il se présente sous la forme d’une série de points (intensité par pixel) pouvant être représenté par une courbe, chaque pixel devant être ensuite associé à une longueur d’onde par étalonnage.
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Pour étalonner le spectre obtenu en fonction de la longueur d’onde des différentes radiations, il faut utiliser deux raies, facilement identifiables (à la fois sur le spectre en niveau de gris et sur le profil spectral : à partir de là, on recherche dans le fichier fourni par le site web initial (où l'on a récupéré les spectres des lampes) les longueurs d’ondes correspondantes à ces deux raies qui permettront de calibrer le spectre.
Cliquer ensuite sur l’onglet « options », puis « Préférences » du logiciel Visual Spec : dans la partie « référence », indiquer alors les valeurs des longueurs d’ondes des deux raies que vous avez choisies pour réaliser l’étalonnage (en commençant par la plus petite).
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Cliquer ensuite sur l’onglet « calibration 2 raies » puis sur l’icône « échelle en X » : placer la ligne rouge verticale juste avant la première raie, garder alors le clic gauche appuyé puis déplacer la ligne rouge, juste après la raie (lignes en pointillé du schéma ci-contre), on vous propose alors une valeur de longueur d’onde pour cette raie que vous validez en appuyant sur la touche « entrée » du clavier. Faire la même chose pour la deuxième raie.
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En cliquant alors sur l’onglet « graduations » vous devriez alors obtenir un spectre étalonné : vérifier que les valeurs de longueurs d’onde d’autres raies correspondent effectivement (en déplaçant la ligne rouge, vous avez alors accès directement à la valeur de la longueur d’onde des différentes raies).
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Pour terminer, il suffit d'enregistrer le profil étalonné obtenu au format « bmp ».