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Le CD-spectroscope

Fabriquez un révélateur de la vérité sur la lumière.
Transformez un ancien CD en un spectroscope pour analyser la lumière ; vous pourriez être surpris de ce que vous voyez. Essayez de diriger votre CD-spectroscope sur la lumière fluorescente dans votre chambre, les nuages ensoleillés dans le ciel ou même la chemise de couleur de votre ami, afin de déceler les longueurs d’onde de la lumière qui se mélangent pour créer la couleur que vous voyez !

CD Spectroscope Main
CD Spectroscope Mat

Outils et matériel

  • Un disque compact (CD)
  • Un tube en carton d’une longueur minimale de 12 pouces (environ 30 cm) et de 3 à 4 pouces (7,5 à 10 cm) de diamètre
  • Deux couvercles pour le tube en carton, nous vous suggérons de prendre deux morceaux de carton plats assez grands pour recouvrir chaque extrémité du tube, ou vous pouvez aussi utiliser les couvercles en plastique qui vont avec le tube en carton.
  • Cutter, par exemple un couteau de précision X-ACTO
  • Ruban adhésif
  • Accès à une lumière fluorescente
  • Scie
  • Guide de coupe (dessiné à l’échelle pour un tube de 3 pouces, env. 7,5 cm)—PDF inclus
  • Accès à une imprimante

Montage

  1. Pour vous aider à construire votre spectroscope, nous avons élaboré un guide de coupe (PDF inclus). Imprimez le guide de coupe et enroulez-le autour de votre tube. Nous avons dessiné à l’échelle le guide pour un tube standard de 3 pouces (7,5 cm). Si nécessaire, vous pouvez mettre à l’échelle le guide en vous assurant qu’il fait le tour de votre tube sans créer d’espace ou se superposer (voir ci-dessous).
  2. Utilisez une scie pour couper le tube en biais le long de la ligne courbe sur le guide de coupe (voir ci-dessous). La coupe fera s’incliner le CD d’un angle d’environ 30 degrés à partir de l’extrémité du tube.
  3. Utilisez un cutter pour découper le trou d’observation, le rectangle noir sur le guide de coupe. Vous pouvez maintenant retirer le guide de coupe (voir ci-dessous).
  4. Ensuite, découpez une fente nette de moins d’1 mm de largeur et de 5 cm de longueur dans un des morceaux de carton plat (ou un couvercle en plastique du tube). Fixez le carton plat sur l’extrémité du tube la plus éloignée du CD, en haut du tube. Tenez le tube comme démontré ci-dessous et alignez la fente à l’horizontale.
  5. Fixez le deuxième morceau de carton plat (ou le couvercle en plastique du tube) sur le bas du tube, derrière le CD, pour éviter toute lumière parasite.
  6. Insérez le CD dans la fente pour le CD de sorte qu’il reflète la lumière entrant dans votre œil par la fente du haut.

À faire et à remarquer

Tenez le tube en position verticale et dirigez la fente du haut vers une lumière fluorescente.

Placez votre œil sur le trou d’observation.

Sur le CD, cherchez une ligne lumineuse nette et continue divisée en des bandes de couleur : c’est le spectre de la lumière reflété par la lumière fluorescente sur le CD.

Modifiez l’angle avec lequel vous regardez le CD à travers le trou d’observation pour trouver la meilleure vision du spectre de la lumière.

Notez que la lumière fluorescente produit des lignes brillantes. Les lignes brillantes sont le spectre du mercure à l’intérieur du tube. En comparaison, une lumière incandescente produit un spectre continu.

Que se passe-t-il?

Toute la lumière est composée d’ondes de radiation électromagnétique. Un spectroscope diffuse chaque longueur d’onde différente à une position différente dans le spectre de la lumière.

La musique est enregistrée de façon numérique sous forme de pistes circulaires faites de un et de zéro sur la surface réfléchissante d’un CD. Ces pistes circulaires sont si proches l’une de l’autre qu’elles agissent comme un réseau de diffraction pour la lumière.

Quand la lumière entre dans le tube, elle est diffusée dans un spectre perpendiculaire aux pistes du CD. Raison pour laquelle la fente et le trou d’observation sont placés à angles droits.

Chaque couleur est déviée à un angle particulier. Pour que le spectre soit visible, la lumière doit diffracter du CD et refléter dans votre œil. En ajustant la fente du CD, vous pouvez faire rebondir correctement le spectre dans votre œil.

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