HAL Id: jpa-00235846
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00235846
Submitted on 1 Jan 1958
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Système spectrométrique interférentiel proposé pour l’Université de Wisconsin
J.G. Hirschberg, R. Kadesch, J.E. Mack
To cite this version:
J.G. Hirschberg, R. Kadesch, J.E. Mack. Système spectrométrique interférentiel proposé pour l’Université de Wisconsin. J. Phys. Radium, 1958, 19 (3), pp.338-339. �10.1051/jphys- rad:01958001903033800�. �jpa-00235846�
338
SYSTÈME SPECTROMÉTRIQUE INTERFÉRENTIEL PROPOSÉ POUR L’UNIVERSITÉ DE WISCONSIN Par J. G. HIRSCHBERG, R. KADESCH et J. E. MACK
University of Wisconsin.
Résumé. 2014 Le dispositif proposé peut comprendre un ou plusieurs réseaux et un ou plusieurs Fabry-Perot. L’exploration du spectre est obtenue par variation de pression. Un synchronisme rigoureux entre les explorations pour les différents éléments (réseaux ou Fabry-Perot) est assuré simplement en les enfermant dans la même enceinte où l’on effectue la variation de pression.
Abstract. 2014 The proposed device may include any number of gratings and Fabry-Perot etalons.
The spectrum is scanned by varying the pressure. Perfect synchronism in the scanning of each
element (grating or Fabry-Perot) is obtained simply by putting them all together in the same
variable pressure chamber.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 19, MARS 1958,
- Nous nous étions proposé. d’exposer nos idées préliminaires sur le projet, juste sur le point d’être entrepris, d’un système qui, nous l’espérons, peut posséder, à un degré raisonnable, toutes les qualités généralement recherchées dans les systèmes spec-
troscopiques à haute résolution et qui, en plus,
soit commode et adaptable à différentes sortes de
problèmes.
Cependant, tant d’idées nouvelles prometteuses
ont déjà été présentées à ce Colloque que nous devrons nous réorienter, si nous voulons avoir un système qui ne soit pas démodé avant d’être cons-
truit. Nous nous bornerons donc, ici, à exposer une idée très simple, qui peut être d’intérêt général.
Cette idée provient d’une récente discussion avec
MM. Hirschberg et Kadesch. Elle concerne le
balayage synchrone d’un nombre ,quelconque de
réseaux et Fabry-Perot en série : cela peut être
réalisé très simplement en les plaçant dans la même
enceinte, ou dans des enceintes à la même pression,
ou (dans la mesure où l’indice de réfraction d’un gaz est une fonction linéaire de sa pression) dans
des enceintes telles que les différences de pression
entre elles soient maintenues constantes.
L’objectif usuel d’un spectromètre composé est d’atteindre la résolution de l’élémerit le plus résol- vant, en même temps que le domaine spectral - (plus grand), de l’autre élément. La représentation
classique de la transmission en fonction , des nombres d’onde, avec un maximum aigu pour
chaque valeur entière de l’ordre d’interférence,
peut être faite pour chaque élément. Maintenant,
si nous superposons de tels graphiques pour deux éléments dispersifs en série, la transmission de l’ensemble est évidemment le prodùit des trans-
missions des éléments. La généralisation au cas
de plus de deux éléments en série est évidente.
Le problème de la synchronisation des balayages consiste à maintenir les deux (ou plus) maxima superposés lorsqu’on change le paramètre qui déter-
mine l’ordre d’interférence en fonction du nombre d’ondes pour chaque élément. Généralement, on
résout le problème en balayant les deux éléments par des moyens qui sont indépendants, mais com- portent une connexion entre eux, qui peut être,
par exemple, une came. Or, la condition d’inter- férence constructive pour un Fabry-Perot est
où n est un nombre entier, X la longueur d’onde
dans le milieu, Xo la longueur d’onde dans le vide, et v l’indice de réfraction du milieu. Ainsi, si les
deux éléments dispersifs en série, sont deux Fabry-
Perot placés dans le même milieu, et si les deux
maxima sont superposés, ils le resteront quelle que soit la variation de v, parce que Ào/(L reste le
même pour les deux.
Mais la condition du réseau :
où d est le pas du réseau, donne la même relation entre Xo et v. Ainsi un Fabry-Perot et un réseau,
ou une combinaison quelconque d’étalons et de réseaux, une fois mis en synchronisme (par quelque
méthode que ce soit qui les laisse dans le même
milieu) resteront synchronisés, indépendamment
du changement de milieu. C’est cette propriété que
nous avons voulu exposer ici.
DISCUSSION
N. J. Woolf. - Si les dimensions du spectro-
mètre à réseau sont petites, on peut utiliser un gaz à pression élevée et ainsi explorer tout le spectre
en restant dans le blaze du réseau.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01958001903033800
339
[Note de l’éditeur]. - En montant jusqu’à
100 atmosphères, on peut explorer dans la région
visible environ 600 cm-l, ce qui est très inférieur
à l’intervalle spectral libre des réseaux normaux utilisés dans les ordres faibles et ne permet donc d’explorer qu’une faible fraction du spectre. Pour qu’une variation de pression de n atmosphères permette de balayer un ordre entier, il faut que le numéro de l’ordre soit 3 000/n.
J. G. Hirschberg. - Je peux ajouter que notre méthode peut facilement être étendue au cas où
l’exploration par le Fabry-Perot se fait en dents
de scie. Après chaque exploration par pression,
celle-ci est ramenée à sa valeur initiale et la bande passante du réseau est déplacée par rotation méca-
nique du nombre entier d’ordres Fabry-Perot
nécessaire. Cette rotation peut être exactement
contrôlée en observant le spectre cannelé obtenu
en lumière blanche et en s’arrêtant à un maximum.
D. A. Jackson. - Avec un spectromètre à réseau,
il est d’usage de remplir le spectromètre du gaz dont on veut étudier le spectre d’absorption. Il ne
serait pas question, en revanche, de remplir la cuve
.du Fabry-Perot du gaz absorbant, car au centre de
la raie d’absorption qui lest justement la région intéressante, la finesse serait très fortement dimi- nuée : l’absorption par le gaz réduirait en effet le nombre de rayons réfléchis provenant d’un rayon incident.
