CD-spectroscope

Cette animation est inspirée des expériences pédagogiques de Joachim Köppen de l'Observatoire de Strasbourg.

Objectif :

Comprendre les différents types de spectres de lumière en les observant dans un spectroscope artisanal très peu coûteux (moins de 1 € pièce) car construit avec des matériaux de récupération.

Exploitations :

A partir d'une série d'observation de différentes sources de lumière (naturelles ou artificielles) de nombreux concepts sont accessibles aux élèves :

• Décomposition de le lumière "blanche" en spectre

• Spectre continu d'émission (lampe tungstène ou soleil)

• Spectre discontinu en raies d'émissions (lampes néon, sodium, etc...)

• Raies d'absorption dans un spectre continu (Soleil)

• La lumière, "messagère des étoiles" : informations très complète que la lumière nous fournit sur un astre quand on la décompose en spectre (composition de l'atmosphère, température, vitesse radiale...).

• En option (lycée) : explication du fonctionnement d'un spectrographe à réseau.

Matériel et principe :

Boîtes en carton de récupération (genre "corn-flakes", purée...), petit matériel de découpage et collage, CD-ROM prédécoupé en secteurs (la découpe est trop dangereuse pour les enfants). Chaque enfant (ou binôme) peut construire son propre spectroscope puis l'utiliser pour observer des sources diverses, dont les lampes artificielles (tungstène, néon) et le Soleil bien sûr (sans danger et ne nécessite pas un ciel dégagé). La comparaison de ces différents spectres illustre les concepts décrits ci-dessus.

Exemple en images :
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Principe : un CD-ROM peut produire des spectres d'assez bonne qualité.
Schéma de construction du spectroscope avec le morceau de CD-ROM et le carton de récupération (ici l'oeil de l'observateur a été remplacé par un appareil photo).
Etape de construction : découpage de la boîte en carton.
Etape de construction : collage du support en carton du morceau de CD-ROM.
Construction terminée : noter la fente d'entrée de la lumière (réglable) et le trou d'observation.
Principe d'utilisation (ici avec une source artificielle à spectre continu, une lampe halogène).
Spectre du soleil (partiel) où l'on distingue les raies d'absorption (seules les plus larges et sombres sont discernables à l'oeil dans le CD-spectroscope)
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