Spectroscopie, Appliquée à l'eau de Marcel Violet

Comme déjà abordé à différents moments sous la rubrique "Marcel Violet", la spectroscopie mérite qu'on lui réserve un espace particulier tant le champ d'étude est vaste. Il y a beaucoup de chose à apprendre, à découvrir dans ce domaine, et notamment en relation avec l'eau, pour peut-être nous permettre de mettre en évidence des caractéristiques invisibles à nos yeux.

Je vous livre ici une première page de tests basés sur un système de spectroscopie par transmission (et non par diffusion), très basique, mais relativement efficace déjà.

Pour les personnes qui ne connaissent pas, une brève explication.

Le rayon lumineux de la source, qui peut-être une ampoule classique par exemple, va passer au travers d'un cache transparent vendu ici sous la forme d'une diapositive, et qui est constitué en fait d'une trame de 500 voir 1000 lignes par mm. C'est le réseau qui va permettre de séparer le faisceau de lumière blanche en ses composantes élémentaires, du domaine visible, mais aussi de l'infrarouge proche et de l'ultraviolet.

Et après? En plaçant une cuvette (petit récipient de forme carrée) contenant de l'eau ou tout autre produit à analyser devant le faisceau de lumière, celle-ci va traverser le liquide et ressortir mais pas indemne: il y aura des phénomènes d'absorption et d'émission de photons à différents endroits du spectre. Ces changements vont permettre de mettre en évidence la nature du liquide, mais aussi sa structure moléculaire et atomique.

Les phénomènes liés à la dynamisation de l'eau et qui occasionnent des sauts d'électrons d'une couche à une autre autour du noyau atomique devraient pouvoir apparaître, car ils occasionnent des émissions de photons et des réactions différentes à l'arrivée d'un photon de la source de lumière.

Voila l'installation de base pour les premiers tests de mise au point



Un appareil photo digital, peu importe lequel du moment qu'un mode manuel existe pour pouvoir ajuster les réglages ouverture et vitesse, la diapo réseau placée juste devant une lentille de récup de jumelles, un tube plastique avec une longueur ajustée à la focale de cette lentille (voir processus d'autocolimation sur le web pour vous permettre de déterminer cette longueur).



Ensuite un carton sur lequel on colle une lame de rasoir coupée en deux et placée de sorte à créer une fente de lumière de maximum 0.1mm.
On peut améliorer cette partie parce que la lame à tendance à se tordre avec la chaleur de l'ampoule et crée alors une entrée de lumière blanche qui vient parasiter le spectre. Il faut un support plus rigide que du carton.




La fente sera placée verticalement, dans le même axe que la trame du réseau pour obtenir des raies spectrales bien droite et qui vont former un rectangle et non un parallélogramme.

Puis derrière cette fente, la source lumineuse.

Comme sur la photo, l'appareil sera placé de manière à former un angle bien précis pour intercepter le spectre en sortie du réseau.

Voici le résultat obtenu aujourd'hui avec deux boitiers Canon différents, l'un normal et l'autre modifié pour l'astronomie, c-à-d que l'on a retiré le filtre interne qui bloque les UV et infrarouge, ondes que nos yeux ne voient pas, mais que le capteur de l'appareil peut exploiter.



Ici il s'agit d'une lampe au mercure basse énergie, qui n'offre que certaines parties bien connues du spectre, en relation avec les substances contenues dans cette ampoule. Cela permet de calibrer et de marquer sur la photo les raies et leurs fréquences en nanomètres (nm).

Le spectre visible par nos yeux va de 400nm à 700nm environ.

Sur les deux premières bandes, le réseau utilisé est de 500 lignes par mm et sur les deux suivantes, 1000 lignes par mm. Il est beaucoup plus étalé et permet de voir plus de détails, mais est tout de même plus délicat à capter correctement.

Pour la prise de vue, un déclencheur à distance si vous avez pour éviter les bougés, on éteint toutes les lumières environnantes pour limiter les parasites,
et on utilise une faible sensibilité (100 ISO) pour ne pas avoir de bruit inutile sur le cliché. Le timing 1 seconde demande une ouverture f10 sur un objectif de 50mm pour exemple. Il vaut mieux une petite ouverture (donc un grand chiffre au delà de f8) pour garantir une bonne netteté.

Ne vous souciez pas trop des couleurs en elles-mêmes, ce qui va compter pour l'analyse, ces sont les niveaux de gris, l'intensité de chaque pixel.
Donc il faut veiller à ne pas "brûler" en surexposant certaines raies.

Les photos avec une lampe à incandescence demandent encore un peu de mise au point et sont très surprenantes sans le filtre UV-IR.

Ce sera pour un prochain post.

Ma source: Visitez http://philippe.boeuf.pagesperso-orange.fr...pectroscope.htm sans hésitez!

Bonne compilation!

Une remarque: dans mes expériences de spectro, je mets la lampe émettrice beaucoup plus loin de la fente que toi qui la colle pratiquement.
Déjà je n'ai pas de problème de chaleur qui déforme le support des lames; et ensuite, ça permet d'avoir moins de lumière qui entre (luminosité moins forte car plus éloigné) et enfin ça permet d'avoir des faisceaux un peu plus parallèles et donc moins dispersés de façon sphérique (on a un plus grand rayon de courbe) ce qui est bien pour le spectre.

Bref que des avantages!

En tous cas on voit nettement comme le fait d'avoir un bon capteur est important. De mon côté je n'ai pas pu caractériser de choses exceptionnelles en spectro sur l'eau dynamisée par faute d'un capteur capable d'avoir une gamme de fréquence assez étendue. Super ton appareil, sans filtre surtout.

J'ai hate de voir la suite les garçons!
Beau travail buckroger!
La machoire de mes collègues se décrocheraient à l'idée de votre démarche...

Merci pour ces conseils et encouragements!

Je vais suivre ton avis Chercheur. Je vais eloigner la source parce qu'effectivement ca chauffe trop avec une lampe a incandescence et j'ai eu au depart trop de reflet blanc sur le spectre, intensite trop forte. Il y a une courbure visible effectivement.
C'est un bon point. En meme temps, je fixerai la fente sur un support rigide avec des vis.

Un detail qui aide aussi: tapissez l'interieur du tuyau avec un papier mat noir, a nouveau pour reduire les effets parasites. Le blanc ne marche pas: le contraste du spectre en sortie est grandement affaiblit.

Bonne journee a tous

Buckroger:
Vois le montage que j'avais bricolé pour mes études spectro sur l'eau dynamisée, la lampe est éloignée du bas à eau et de la fente:
https://www.chercheursduvrai.fr/forum/in...indpost&p=22118


Cette distance suffit à avoir une bonne luminosité et aucun effet d'échauffement notable. Avec une grosse ampiule j'ai pu avoir ce genre de spectre:


Voir: https://www.chercheursduvrai.fr/forum/in...indpost&p=22123

Donc pas besoin d'être collé.

Moi aussi j'avais eu des soucis de diffusion lumineuse dans le tube, pourtant je l'avais peint en noir mat; mais ça brillait quand même dedans. j'avais dû utiliser du papier canson mat et là nickel:
https://www.chercheursduvrai.fr/forum/in...indpost&p=21997



N'aie pas peu de mettre aussi du noir autour de ta cuve à éclairer pour éviter les diffusions secondaires:


Par contre ne prend pas comme sur la photo des éprouvettes cylindriques, car la diffusion de la lumière se fait dans tous les sens, il faut du plat!

Oria: on fait ce qu'on peut sans matos de pointe, mais un bon petit spectro à UV de labo de physique-chimie aurait été aussi super! Mais plus cher!!

OK pour les cuvettes, j'ai les petites de 1cmx1cm carrées pour labo.

Pour la petite histoire, j'ai du effacer les inscriptions du dessus de l"ampoule avec du white-spîrit pour enlever des ombres qui apparaissaient sur le spectre. C'est le pire ennemi: les lumières parasites, le bruit.

Il faut assurer une place bien précise pour placer la cuvette et être sûr de l'avoir toujours au même endroit pour que ce soit constant d'un test à l'autre.

Et oui, pour un spectro de labo, j'ai déjà regardé mais c'est un budget. Mais si un professionnel sympa veut bien évaluer quelques échantillons d'eau après ses heures, il est le bienvenu!

Apparement, il faut utiliser des cuvettes en quartz.

Oui oui, vrai pour les mesures en UV. Mais bon comme on va seulement dans l'UV léger ici, car on n'a pas de lampe à émission d'UV ni d'appareil sensible aux UV assez haut en fréquence.. ça n'est pas trop grave.

Avec un appareil spectro de labo avec lampe à UV ça devient indispensable!

C'est vrai que pour les UV, ca va pas être cotton!

J'ai revu la partie fente, et c'est nettement meilleur maintenant. Je vous envoi les photos. J'ai vissé les deux parties de la lame de rasoir sur un support en bois de 4mm d'épais et finalement ajusté la fente à 0.2mm, soit deux épaisseur de feuille de papier normale - le 0.1mm n'était pas suffisant et amenait déjà des stries horizontales à travers le spectre. Mais avec 0.2, c'est nickel!
(mesuré au pied à coulisse digital).

Je confirme Chercheur, en écartant la source de lumière, on évite l"apparition d'une lumière blanche directe du côté de la lentille et le fond est alors parfaitement noir.

J'indiquerai les mesures exactes par la suite, mais il faut compter 8-10 cm entre la source et la fente.
Les raies sont parfaitement verticales du haut en bas de l'image. J'ai essayé avec un 35mm, c'est pas top. Le 70-210 est vraiment la bonne focale qui permet de cerner une portion ou la totalité du spectre sur un ordre.

Par contre, il reste un petit bémol: la diapo de diffusion me donne un voile rouge visible dans les UV et je me suis rendu compte qu'il me suffit de tordre légèrement le cadre sur un côté de la diapo pour qu'il disparaisse. Ce serait mieux d'avoir un réseau sur verre, mais je n'en ai jamais vu jusqu'ici en mode transmission.
Enfin, c'est pas si mal. J'ai laissé la matériel en place pour poursuivre avec des photo de cuvette d'eau ; là les réglages sont pratiquement bons.

Quelques vues de la modification de la fente d'entrée fixée sur un support en bois. C'est rigide et au moins on ne chipote plus.







Les boulons ont 3 mm de diamètre et la rondelle permet de bien coincer la demie-lame.
Pour l'écart, prenez une feuille de papier standard et pliez la en deux pour la glisser entre les deux lames. Vous calez bien contre et vous serrez les écrous.

Ne faites pas attention aux traits de crayon, c'est plus ancien.

J'ai creusé une fente dans la plaquette un peu plus large pour ne pas faire obstacle à la lumière.

Ensuite, il faut mettre de la toile adhésive noire sur les lames qui seront côté tube pour éviter les reflets parasites!




La plaque est simplement scotchée au tube pour le moment.

J'ai également placé la source lumineuse à 8 cm devant la fente plutôt qu'à 3 cm.
Voila ce que l'on obtient avec une lampe basse énergie




C'es la photo intégrale, sans découpe!
Même chose pour la suivante ou j'ai zoomé avec le téléobjectif sur la partie UV



Ici on aperçoit le voile rouge sur le côté droit dû à un reflet sur la diapo de diffusion.

Mais l'image est belle tout de même.

Puis je suis passé à une lampe à incandescence et on a ceci:




En prenant plus large, on voit ceci sur l'image mais pas au travers du viseur puisque le boitier photo voit plus que notre oeil:



Encore une image sans découpe, telle que sortie de l'appareil:



La petite ligne horizontale, c'est une poussière sur la fente et un petit rond au centre vers le bas, ça doit provenir d'une poussière sur la cellule.
Pas grave puisque pour l'analyse, on découpe une bande de 300-400 pixels là où c'est le plus propre.

Pour comparer les boitiers, ici le spectre pris avec un boitier photo traditionnel, filtre UV-IR installé:



Le spectre du côté IR est beaucoup plus étendu mais il faut faire attention à cet endroit là puisque le second ordre commence et se superpose en partie au premier ordre. Jusqu'où difficile à dire.

Demain je fais un essai avec une lampe UV parce que c'est cette partie là qui nous intéresse le plus!

C'est vraiment très beau comme qualité. Tu as une sacrée hauteur de lecture. ET ton zoom ça rend vraiment bien. Il reste un léger défaut de parallélisme et une courbure des raies verticales, mais la courbure ça risque de ne pas pouvoir s'enlever.

Quand tu fais un traitement, il vaudra mieux couper une bande moins haute pour la sommation ds pixels par verticale, sinon tu vas sommer ceux des raies d'à côté sur le spectre continu!

Franchement ça rend super bien, beau travail!!

Oui bonne remarque Chercheur pour la sommation des verticales!

Je vais refaire une série de clichés demain avec l'eau dynamisée et de l'eau non-dynamisée... On verra les résultats!

J'ai vu que Montagné avait enregistré des phénomènes dans le proche infra-rouge mais lorsque l'eau est soumise à résonance près du 7 hz. Cette fréquence me tarabuste. Pourquoi ne pas l'utiliser comme fréquence porteuse avec une modulation adaptée?
Je dérive ici du procédé Violet mais je trouverais intéressant de le faire évoluer, parce que finalement on utilise le 50hz que l'on fait passer au travers du condensateur à cire d'abeille pour a priori, puisque pas vraiment vérifié jusqu'ici, générer des fréquences de tous ordres.

J'ai un logiciel générateur de signaux sur ipad qui pourrait servir de base pour un test futur. La tension de sortie est limitée à 1,4V, mais on peut déjà en faire quelque chose et on pourrait augmenter la tension par la suite.

Il permet d'assembler deux fréquences comme ici le 7Hz modulé par du 1Khz carré par exemple, pour 1,6 Euros le soft, c'est pas cher:



On pourrait même utiliser un sweep entre deux fréquences limites.
En faisant passer ce signal par la cire, le résultat serait peut-être meilleur du fait de l'utilisation de la fréquence de résonance de l'eau. Simple spéculation.

Ce 7 Hz me fait penser à la fréquence de Schumann, qui était de 7.8 dans les années 80 et qui selon certains s'établirait à 12 aujourd'hui.

Absolument Projéthée, c'est un beau trait d'union entre le Ciel et la Terre finalement!

Cette fréquence de résonance de l'eau et de notre atmosphère, même si cette dernière dépend de l'épaisseur de la couche et qu'elle varie entre le jour et la nuit, etc, on doit tout de même admettre qu'elle est approximativement semblable à celle des molécules d'eau lorsqu'elles s'agitent beaucoup. Il y a de multiples fréquences qui peuvent bousculer l'eau de différentes manières, mais le 7hz en est une.

Je viens de terminer l'analyse des dernières prises de vues spectro sur l'eau Violet avec le boitier UV-IR et la différence est visible dans le proche UV!!
Super content du résultat!

Je vous montre ça demain, là il se fait tard!

Super! Enfin quelque chose dans l'UV!! Alors à demain.

Quel travail formidable buckroger, je suis ébahi par tant d'ingéniosité et de savoir faire ! Un grand bravo !

Magnifique résultats visuels !!
Ya de vrais pointures sur ce Forum !!

Voila le résultat de la dernière spectro réalisée sur base de trois eaux différentes, avec pour la première fois le boitier Canon 350D ouvert en IR-UV.

Les eaux comparées:
- Eau Violet, sur base de l'eau de conduite dynamisée pendant 5h avec une tension de 60V AC, condo à cire d'abeille et cv rotatif
- Eau de la conduite, normale
- Eau distillée

Côté photo, un objectif 100-400mm Canon professionnel sur 100mm et placé sur un pied, avec un réseau à 500 traits.
Pour la prise de vue: en mode manuel, ISO 400, F7.1 et au 1/10s

L'eau est versée dans 3 cuvettes carrées de labo en plastique (je reviendrai la dessus) de 3cl.

J'ai pris à chaque fois:
- une photo de référence sans cuvette
- deux photos de chaque cuvette
- une photo de référence sans cuvette

Les photos de référence me permettent de vérifier si rien n'a bougé durant la séance.

Avec une lampe au mercure basse-conso, on obtient ceci - ça permet de calibrer aussi la mise au point et de repérer les fréquences du spectre:





Comme vous voyez, vous ne voyez rien

Aucune différence entre les 3, c'est bon signe - ça veut dire que le processus est fiable mais aussi que le spectre limité fournit par cette ampoule ne met rien en évidence.

Avec une lampe à incandescence, c'est différent.
On extrait 300 pixels de large sur toute la longueur de la photo pour le traitement analytique de l'image, voici les bandes...

Eau distillée


Eau de conduite


Eau Violet


A l'oeil, difficile d'y voir une différence (en plus ici avec une photo JPG compressée), par contre à l'analyse:



Et oui, c'est très net!

On a bien un décrochage de l'eau Violet après le spectre visible, donc juste à partir du 380nm jusqu'à 330nm environ ou elle croise les deux autres pour repasser en dessous jusqu'à 280nm.

Donc on a bien une émission UV additionnelle avec l'eau Violet (le Professeur avait un nom prédestiné il faut le dire! ) mais jusqu'à ces 330nm environ et c'est ici que je reviens sur les cuvettes plastiques - les rayonnements au-delà de cette longueur d'onde sont stoppés!
Je dois passer à des cuvettes en quartz fondu qui autorisent jusqu'à 200nm pour effectivement voir la réalité. Mais ici, les ondes ne passent plus et on peut ignorer cette partie.

Un grossisement indique une différence de 2% à 8% par rapport aux deux autres eaux.



On remarque aussi qu'il n'y a aucune différence entre l'eau du robinet et l'eau distillée, c'est peut-être pas une surprise, plutôt une triste confirmation du faible niveau.

Je pense que le résultat peut être jugé fiable. L'émission UV indique bien un niveau d'énergie supérieur à la normale, les molécules d'eau sont dans un état excité car elles ont reçu de l'énergie, les électrons sont passés sur des couches supérieures et lorsqu'ils reviennent sur la couche inférieure, ils émettent un photon dans cette portion du spectre.

Notez que les fréquences affichées sur les graphes sont à 10nm près. Je vais essayer de graduer plus précisément.

J'attend 2 cuvettes en quartz qui devraient rendre la portion UV plus lisible.
Mais c'est pas donné!

En attendant, je met la spectro un peu au frigo.