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Correction atmosphérique avec des primes de Risley

Pour un objet astronomique observé depuis le sol à une hauteur h différente du zénit, l'atmosphère se comporte comme un prisme mince d'indice tex2html_wrap_inline611 qui dépend de la longueur d'onde, tex2html_wrap_inline613 (voir par exemple Simon, 1966). C'est à cause de cette dépendance en longueur d'onde de l'angle de réfraction que toutes les images monochromatiques d'un objet astronomique sont étalées pour former un petit spectre vertical. Par exemple, pour une bande passante de 250 nm centrée sur 500 nm, la dispersion atmosphérique typique est de 1 " pour une hauteur sur l'horizon tex2html_wrap_inline615 et vaut 2 " pourtex2html_wrap_inline617 .

Comme nous l'avons dit plus haut, cet effet peut etre négligé pour la plupart des observations astronomiques, puisqu'il est généralement plus petit que la largeur à mi-hauteur de la tache détalement due à la turbulence atmosphérique. Par contre, pour l'imagerie à haute résolution angulaire, il faut utiliser des dispositifs de correction. PISCO utilise des prismes de ``Risley'' c'est-à-dire deux jeux identiques de deux prismes (cf. Fig. 4). Chaque jeu de prismes est constitué de deux prismes d'indice et d'angle au sommet différents, placés tete-beche. Les caractéristiques de ces prismes ont été choisies de façon à avoir une déviation nulle et une dispersion totale permettant une correction de la dispersion atmosphérique pour un objet situé à une hauteur de 30 tex2html_wrap_inline619 dans le domaine bleu (450 nm) avec une bande passante de 50 nm.

Pendant les observations, le programme de commande (cf. §2.1) calcule la hauteur de l'étoile au-dessus de l'horizon et la dispersion atmosphérique correspondante d'après le modèle de J.C. Owens, ( Owens, 1967, formulae 29-31). Les prismes sont positionnés de façon que leur dispersion totale ait la meme amplitude que celle de l'atmosphère, avec une direction opposée (cf. Fig. 4).

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Figure 4: Prismes de Risley pour corriger la dispersion atmospherique.

Pour plus de renseignements, se reporter à mon dossier  calcul des prismes de Risley
 


Jean-Louis Prieur

Mon Oct12 18:10:39 MET 1998