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Spectrométrie et Spectrographie Interférentielles par Dédoublement Achromatique Transversal de la Source. I

 

作者: Roland Prat,  

 

期刊: Optica Acta: International Journal of Optics  (Taylor Available online 1971)
卷期: Volume 18, issue 3  

页码: 213-244

 

ISSN:0030-3909

 

年代: 1971

 

DOI:10.1080/713818426

 

出版商: Taylor & Francis Group

 

数据来源: Taylor

 

摘要:

Nous exposons la méthode de spectrométrie interférentielle décrite en [1, 2], à laquelle nous avons fait correspondre une méthode de spectrographie interférentielle [3]. Nous montrons que ce procédé de spectrométrie, qui permet, à résolution donnée, un gain d'étendue géométrique des faisceauxSΩ élevé (donc un gain de luminosité en spectrométrie, les photorécepteurs étant sensibles au flux) et donne lieu à différentes réalisations, met toujours en jeu un phénomène fondamental qui est l'analyse ou le filtrage par ‘résonance spatiale’ du phénomène à l'infini de tout système interférentiel isotrope ou anisotrope [1]. Nous exprimons par ‘résonance spatiale’ le phénomène résultant de la coïncidence des franges répondant à une certaine loi (franges d'Young à l'infini ou à distance finie, franges à l'infini en général (interféromètre de Michelson, Fabry-Perot, etc.) franges du coin), dont le pas dépend de la longueur d'onde, avec une structure achromatique (réseau par transmission ou réflexion, photographie d'anneaux monochromatiques y compris les anneaux du Fabry-Perot, etc.) qui jone ainsi le rôle de filtre spatial. Ce phénomène de résonance spatiale résulte d'un moiré et se traduit par une modulation maximale du flux lumineux, sélective pour les fréquences spatiales et de ce fait, pour les longueurs d'ondes. Nous avons tiré parti de l'analogie avec ce qui se passe en électronique (variable temporelle au lieu de variable spatiale); en parlant ‘d'impédance spatiale variable’. [1], nous avons fait allusion au fait que la résonance spatiale s'obtient successivement pour chaque longueur d'onde (exploration spectrale) en agissant sur le pas des franges qui dépend de la longueur d'onde λ. De cette façon, on réalise un ‘accord’ de la fréquence spatiale des franges d'égale inclinaison avec celle du filtre spatial ou vice-versa. En particulier, dans le cas d'un interféromètre à dédoublement transversal de la source étendue, le phénomène à l'infini est un système de franges d'Young de pasi= λF/d,Fétant la focale de l'objectif,dle dédoublement; ‘l'accord’ dont nous avons parlé peut être obtenu en agissant surFou surd; l'analyse est ‘une analyse harmonique’ du phénomène à l'infini au sens des fréquences spatiales. La méthode de spectrographie que nous décrivons dérive de notre méthode de spectrométrie; elle consiste à appliquer la méthode de Stroke [4] au cas d'un interféromètre à dédoublement transversal, les franges photographiées étant les franges d'égale inclinaison (ou les franges localisées grâce à un réseau placé sur la source) de l'interféromètre; le spectre est obtenu en faisant l'analyse des fréquences spatiales, enregistrées par la plaque photographique, grâce au phénomène de diffraction créé par cette plaque au moyen d'une onde monochromatique laser. Nous montrons que la correspondance avec nos idées en spectrométrie développées dès 1964, s'étend, en spectrographie, aux cas de dédoublements longitudinaux et mixtes. On ne peut pas parler de gain de luminosité en spectrographie; en effet, le récepteur qui est la plaque photographique, est sensible à l'éclairement et non au flux; d'ailleurs l'éclairement dans le plan des franges, oú le faisceau est en général élargi, est moins grand que celui dans le plan de la source (figure 11); par suite, en lumière monochromatique, il est plus faible que celui donné sur la plaque par un appareil classique; compte tenu du bruit de photons propre à la méthode, seules des considérations relatives au rapport signal sur bruit telles celles développées par Bouchareine et Jacquinot [5] peuvent mettre en évidence un avantage apporté par le gain d'étendue auquel donne lieu l'interféromètre à dédoublement transversal. Il nous semble que ce procédé conviendrait à l'étude de l'effet Raman; d'une part, la méthode, du fait du bruit de photons, s'applique surtout à des spectres non trop denses [6] et, d'autre part, elle permet d'éviter le phénomène de diffusion dans la plaque par une raie intense avoisinant des raies faibles, puisque chaque raie donne lieu à un éclairement réparti sur toute la plaque photographique (franges).

 

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