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Specrtoscopie par transformée de Fourier

Publié : 29 oct. 2010 15:30
par Pfloutch
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 :)

Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Publié : 29 oct. 2010 15:40
par fakbill
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.

Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Publié : 29 oct. 2010 19:55
par Pfloutch
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

Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Publié : 30 oct. 2010 00:49
par SL2(R)
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) $

Re: Specrtoscopie par transformée de Fourier

Publié : 30 oct. 2010 11:17
par Pfloutch
Ah oui, j'avais pas pensé à sortir le $ \omega_0 $...

Merci bien :)