Specrtoscopie par transformée de Fourier

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Specrtoscopie par transformée de Fourier

Message par Pfloutch » 29 oct. 2010 15:30

Bonjour,

en examinant les interférences produites par des sources non monochromatiques (classiquement le doublet spectral, la "porte" et le profil gaussien) , je me suis aperçu que le contraste qu'on obtient dans la formule donnant l'éclairement correspond à la transformée de Fourier du profil spectral.

Ce résultat est-il général ?

En fait, en faisant le calcul pour un profil quelconque, je suis arrivé à l'expression d'une transformée de Fourier, mais je n'ai pas réussi à faire sortir le cosinus qui apparait dans l'expression de l'éclairement...

Merci :)

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Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Message par fakbill » 29 oct. 2010 15:40

Bravo :)
Tu viens en gros de redécouvir le FTS : le fourier transform spectrograph.
http://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_tr ... ectroscopy
En optique on fait ca avec un Michelson en lame d'air : En deplacant un miroir tout en restant en lame d'air on obtient la TF du spectre de la source. Sans faire de calcul je pense que tu es dans la meme situation.

Le FTS est un classique de l'optique.
Dernière modification par fakbill le 29 oct. 2010 21:24, modifié 1 fois.
Pas prof.
Prépa, école, M2, thèse (optique/images) ->ingé dans le privé.

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Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Message par Pfloutch » 29 oct. 2010 19:55

mmh, Wikipédia ne me satisfait pas :lol:

En fait mon problème c'est plus précisément ça :

Je considère une source qui dans un petit intervalle de fréquence, émet avec une certaine densité spectrale de telle sorte que l'éclairement s'écrive : $ \mathrm{d}\varepsilon=\varepsilon_\omega(\omega)\mathrm{d}\omega $ avec $ \varepsilon_0= \int_{-\infty}^\infty \varepsilon_\omega(\omega)\mathrm{d}\omega $

Tout ces machins interfèrent, et j'obtiens un éclairement global : $ \varepsilon = 2\int_{-\infty}^\infty \varepsilon_\omega(\omega) \left(1+\cos(\frac{\omega\delta}{c}))\right\mathrm{d}\omega $

Soit : $ \varepsilon = 2\varepsilon_0+2\Re\left(\int_{-\infty}^\infty \varepsilon_\omega(\omega) e^{i \frac{\omega\delta}{c}}\mathrm{d}\omega \right) $

On reconnait la transformée de Fourier à droite, et j'aimerais savoir s'il existe une opération pour passer directement à ce genre d'écriture :

$ \varepsilon = 2 \varepsilon_0\left(1+C(\delta)\cos(\frac{\omega_0\delta}{c})\right) $ où C est le contraste qui est lié à la transformée du dessus.

Voilà, vive LaTeX :lol:

Edit : Corrigé la formule
Dernière modification par Pfloutch le 30 oct. 2010 11:18, modifié 1 fois.

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Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Message par SL2(R) » 30 oct. 2010 00:49

Il suffit d'écrire (il manque un $ \delta $ dans ton exponentielle) :

$ \int_{-\infty}^\infty \varepsilon_\omega(\omega) \ e^{i \frac{\omega \delta}{c}} \ \mathrm{d}\omega $

$ = \varepsilon_0 \ \int_{-\infty}^\infty \frac{\varepsilon_\omega(\omega)}{\varepsilon_0} \ e^{i \frac{\omega \delta}{c}} \ \mathrm{d}\omega $

$ = \varepsilon_0 \ \ e^{i \frac{\omega_0 \delta}{c}} \ \int_{-\infty}^\infty \frac{\varepsilon_\omega(\omega)}{\varepsilon_0} \ e^{i \frac{(\omega - \omega_0) \delta}{c}} \ \mathrm{d}\omega $

puis d'introduire le nombre complexe $ \gamma $ défini par l'intégrale qui reste :

$ \gamma \ = \ | \gamma | \ e^{i \alpha } \ = \ \int_{-\infty}^\infty \frac{\varepsilon_\omega(\omega)}{\varepsilon_0} \ e^{i \frac{(\omega - \omega_0) \delta}{c}} \ \mathrm{d}\omega $

Alors :

$ \Re \text{e} \left(\int_{-\infty}^\infty \varepsilon_\omega(\omega) \ e^{i \frac{\omega \delta}{c}} \ \mathrm{d}\omega \right) \ = \ \varepsilon_0 \ | \gamma | \ \cos \left( \frac{\omega_0\delta}{c} + \alpha \right) $
"You can't really understand anything unless you can calculate it." (Freeman J. Dyson)

www.laphyth.org

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Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Message par Pfloutch » 30 oct. 2010 11:17

Ah oui, j'avais pas pensé à sortir le $ \omega_0 $...

Merci bien :)

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