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Comment analyser la lumière d'un lampadaire?

        Il y a deux sortes de lampadaires couramment employés dans nos contrées: les blanc-bleutés et les orangés. Pour analyser leur lumière on peut bien sûr utiliser un spectroscope basique, comme celui décrit ici, mais on peut aussi utiliser joyeusement la haute technologie moderne et inutile: la Webcam.

        On ne va pas s'embêter avec des montages compliqués. On peut utiliser une caméra sans modification, mais ici, profitons de certains modèles dont l'objectif est dévissable ("Toucam" ou "Vesta" pour ne pas les citer). Un peu de plomberie, un objectif de 29 mm de focale, modèle 42 mm à vis d'occasion à pas cher, transforme votre caméra en monstre de puissance assoiffé de photons. Ah oui, j'oubliais, il faut quand même un réseau diapo à scotcher devant l'objectif, ici, un 600 traits/mm. Le plus cher, c'est encore le scotch.

        Ca donne ceci:

Montage spectro-webcam
   Oui, bon, on commence à avoir un peu de mal à reconnaître l'avant de l'arrière, mais vous repérerez sans mal de gauche à droite: réseau (orienté traits verticaux, donc dispersion à l'horizontale), objectif, plomberie de jonction, et webcam.

        Avec votre engin, vous pointez alors un lampadaire pas trop proche (il sera d'aspect plus ponctuel). Vous pouvez faire la mise au point a travers le réseau. Vous enregistrez alors ce qu'on appelle l'ordre 0, sans dispersion. Mais où est donc le spectre?

        Pour le savoir, il faut appliquer la formule suivante: sin q = k . l / a (avec k l'ordre du spectre choisi (prendre 1 pour éviter les superpositions de spectres), q l'angle dont est dévié la couleur de longueur d'onde l, et a l'écart entre 2 traits sur le réseau). Je vous laisse jouer avec, et vous trouverez que q vaut environ 20° pour 550 nm de longueur d'onde (jaune verdâtre) et avec un réseau de 600 traits/mm..

  Donc, c'est facile. Votre caméra étant sur un pied photo, traits du réseau bien verticaux, il suffit de la tourner d'un côté ou de l'autre de 20°. A choisir, faites là pivoter vers une direction où le paysage sera uniforme, cela évitera d'avoir un arrière plan perturbant votre perception du spectre.
direction webcam

        Et c'est parti. Voici quelques résultats:

Spectre du Mercure haute pression
  Lampadaire blanc-bleuté. C'est de la vapeur de Mercure à haute pression. Les raies prédominantes, bleues et vertes conditionnent la perception globale.
Spectre du Sodium haute pression
  Lampadaire orangé. C'est de la vapeur de sodium haute pression. Remarquez que le doublet caractéristique orangé apparaît en absorption ici! Ce qui n'est pas du tout le cas lorsque la lampe est à basse pression, comme ci-dessous.
Spectre du Sodium, basse pression
  Lampe à décharge également, mais sous basse pression. Le doublet "D" de raies orangées à 590 nm, n'est pas ici séparé.

        Remarque: vous pouvez télécharger ici (360ko), un petit programme tout simple qui trace le spectre à partir de votre image. Cela donne les résultats ci-dessus. Ce programme évoluera par la suite.