phm Obs Lyon 2012 13 20121016 Spectrographie solaire

phm Obs Lyon 2012 -13 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon

Spectres du Lhires III Spectres dans la région du doublet du sodium Réseau : palmer est à 17. 40 On a : spectres du soleil pour avoir le spectre solaire spectres du noir avec le même temps de pose spectres de l’offset spectres du néon en deux temps de pose pour raies fortes et faibles 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 2

Spectres du Lhires III Traitement de base : 1 – nettoyage des pixels Charger chaque fichier sous IRIS Le nettoyer avec la commande median 3 0 Sauver chaque fichier D 01 c. fit, D 02 c. fit. . . (c comme clear) Archiver dans un répertoire nouveau, les fichiers qui ne servent plus. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 3

Spectres du Lhires III 2 - Moyenner les fichiers : Par additions et divisions Attention à ne pas dépasser dans les sommes de fichiers la valeur de 32767 (limite des entiers 16 bits signés) Sauver les moyennes D 01 c à D 08 c D 09 c à D 12 c D 13 c à D 14 c D 17 c à D 24 c D 25 c à D 30 c soleilm. fit noirm. fit offsetm. fit neon 05 m. fit neon 20 m. fit non nécessaire 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 4

Spectres du Lhires III 3 - Soustraction du noir Au fichier Soleil soustraire le fichier noir moyenné On obtient soleil. fit = soleilm. fit – noirm. fit 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 5

Spectres du Lhires III 4 – Repérage des zones des bords du Soleil : l 2 l 1 Repérer l 1 et l 2 le plus près possible des bords, mais avec assez de lumière. Avec la commande l_median l 1 l 2, faire un spectre de chaque côté du Soleil d’environ 15 pixels de haut et sauvegarder : Extraire sur les mêmes zones les spectres du néon. Objet spectre Partie basse Soleil soleil_b. fit Neon 5 sec. neon 05_b. fit Néon 20 sec. neon 20_b. fit Partie haute soleil_h. fit neon 05_h. fit neon 20_h. fit 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 6

Spectres du Lhires III Elargir les spectres de 20 pixels de haut, en les doublant sur la hauteur à 40 pixels avec la commande Géométrie/Mosaïque : Garder les mêmes noms pour les fichiers élargis. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 7

Analyse du spectre d’étalonnage Néon Identifications des raies avec une base de données : - Spectre synthétique du Néon - Spectre Néon du Lhires de la même région - Profil logarithmique Fiche : spec_etal_neon_5775 -6000. pdf 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 8

Analyse du spectre d’étalonnage Néon Utiliser un tableur ou la feuille fiche_mesures étalonnages. pdf. Noter au pixel près : • les positions des raies semblant mesurables, • la longueur d’onde attribuée au vu de la fiche. Dans le tableur faire un graphe positions-longueurs d’onde. Pour les raies qui sortent nettement de l’alignement approximatif d’une droite, vérifier les positions et surtout la longueur d’onde qui peut-être celle d’une raie adjacente. Corriger s’il y a lieu ou éliminer les raies perturbées. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 9

Analyse du spectre d’étalonnage Néon Continuer de remplir le tableau avec les mesures sur les deux spectres du néon (5 sec. et 20 sec. ) Mesures précises des positions des raies avec la position PSF. A la souris sélectionner le rectangle de mesure sur la raie Avec le clic bouton droit choisir PSF Pour chaque raie repérée, à l’aide de la fonction PSF, recopier la case « X= » la position dans la feuille ou par « Copier-coller » dans le tableur. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 10

Traitement des mesures 1 - Appliquer une régression linéaire sur les couples de points =PENTE(L 39: L 51; K 39: K 51) =ORDONNEE. ORIGINE(H 39: H 51; G 39: G 51) 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 11

Traitement des mesures 2 - Calculer pour chaque position la longueur d’onde donnée par la régression 3 - Calculer la différence entre les longueurs d’onde calculées et celles de laboratoire (peut être fait directement) 4 - Porter dans un graphe, positions - différences Point à éliminer Ils doivent être sur une parabole Pour les points mal placés, vérifier les pointés et les longueurs d’onde. 5 - Eliminez les points qui s’éloignent significativement de la parabole. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 12

Traitement des mesures 6 - Par copier-coller, porter ces couples de points dans le tableur de Geogebra. Les sélectionner 7 - Appliquer statistique à deux variables 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 13

Traitement des mesures Et modèle d’ajustement « Polynôme degré 2 » Mettre l’option « Résidus » 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 14

Traitement des mesures Mettre l’option du maximum de décimales (15) Recopier les coefficients de la parabole et les mettre en mémoire dans Geogebra. (Noms des coefficients objets, par exemple cb 0, cb 1, cb 2) Ici il y a une mesure à éliminer Calculer dans le tableur, les différences des longueurs d’onde calculées et de laboratoire. Estimer la précision sur les vitesses radiales mesurées. Faire le même travail sur le spectre haut. (Noms des coefficients objets, par exemple ch 0, ch 1, ch 2) 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 15

Mesures spectres Soleil Pour utiliser la fonction PSF sur les spectres solaires, il faut les inverser. • Repérer le maximum du spectre par la fonction « stat » • Multiplier par « -1 » • Ajouter le maximum Sauver le fichier soleil_b_inv. fit 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 16

Mesures spectres Soleil Haut etc……… Bas - Mesurer les positions de raies similaires. - Calculer par les étalonnages longueurs d’onde correspondantes Spectre bas : cb 0 + cb 1*A 50 + cb 2*A 50^2 Spectre haut : ch 0 + ch 1*A 50 + ch 2*A 50^2 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 17

Vitesse de rotation du Soleil La différence de longueur d’onde par rapport à la longueur d’onde au centre, entre les deux extrémités de l’équateur solaire provient de la vitesse de rotation du Soleil sur lui-même. Côté Est, la vitesse est dirigée vers l’observateur et inversement côté ouest, avec la même amplitude. Le décalage en longueur d’onde peut s’exprimer par la loi de Doppler. Fizeau : c : vitesse de la lumière, 300 000 km/s. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 18

Vitesse de rotation du Soleil Sur le Soleil, le décalage observé entre les deux extrémités correspond au double de la vitesse de rotation de celui-ci : - Calculer les décalages en longueur d’onde de chaque raie mesurée. - En déduire la vitesse de rotation du Soleil si cela est possible. La vitesse mesurée est sous évaluée, car au moment de la prise de spectre, la fente du spectrographe est inclinée par rapport à l’équateur solaire. Recher par le calcul ou dans les éphéméride, l’angle d’inclinaison pour le 26 février à 10 h TC. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 19

Vitesse de rotation du Soleil L’amplitude de la vitesse mesurée est toujours sous évaluée. Pour deux raisons : 1 – La mesure ne se fait pas exactement sur le bord solaire, mais un peu à l’intérieur pour avoir un spectre exploitable. On peut corriger ce décalage en appliquant la loi en cosinus de la variation de la vitesse radiale le long de l’équateur en fonction de la distance au centre. 2 – Le spectrographe étant en position équatoriale au moment de l’observation, l’équateur solaire a une inclinaison B sur l’équateur terrestre. Cette angle est fonction de la date et sa variation est annuelle. Cet angle B peut se calculer ou bien être trouvé dans les éphémérides. Recher l’angle d’inclinaison pour le 26 février à 10 h TC. http: //bass 2000. obspm. fr/ephem. php Sa correction est plus délicate car la vitesse de rotation du Soleil est différentielle et diminue avec la latitude solaire. 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 20

. . . FIN 2012/10/16 Spectrographie solaire et VR - phm -Obs. Lyon 21