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Un '''grisme''', ou '''grism''', est un [[Prisme (optique)|prisme]] dont une des faces est usinée de façon à former un [[Réseau de diffraction optique|réseau de diffraction]] afin de ne laisser passer qu'une seule [[longueur d'onde]] du faisceau de lumière incident.

Une des principales propriétés du grisme est sa capacité à rendre colinéaire les faisceaux émergent et incident du fait de la réfringence du prisme combinée à la diffraction du réseau.

== Historique ==

Le grisme a été décrit pour la première fois en [[1973 en science|1973]] par [[Ira Bowen]] et [[Arthur H. Vaughan]] dans un papier expliquant une expérimentation utilisant un « réseau non objectif »<ref>{{Article|langue=en|titre="Nonobjective" gratings|prénom1=Ira|nom1=Bowen|prénom2=Arthur H.|nom2=Vaughan, Jr.|périodique=Publications of the Astronomical Society of the Pacific|volume=85|numéro=504|mois=avril|année=1973|pages=174-176|éditeur=The University of Chicago Press|jstor=40675355|doi=10.1086/129428}}</ref> qui, positionné dans le faisceau convergent d'un [[télescope]], permettait d'en réduire considérablement les [[aberration (optique)|aberrations]] hors d'axe<ref name="astro p67">{{Ouvrage|langue=en|titre=Astronomical Spectrographs and their History|prénom1=John|nom1=Hearnshaw|éditeur=Cambridge University Press|lien éditeur=Cambridge University Press|mois=février|année=2009|pages totales=240|passage=67}}</ref>. Ce n'est qu'en 1997 que cet instrument est breveté ; Chungte W. Chen et Ernest W. Gossett déposent ensemble le nom de grism comme association d'un prisme et d'un réseau dans le US Patent n°5,652,681<ref name="patent">{{US patent|5,652,681|title=Grism (grating-prism combination)|inventor=Chungte W. Chen, Ernest W. Gossett|assignee=Hughes Electronics|filed=11 janvier 1996|date=29 juillet 1997}}</ref>.

Depuis lors les grismes ont été de plus en plus employés et étudiés pour la [[spectroscopie astronomique]] mais aussi pour leur capacité [[dispersion|dispersive]] dans l'[[infrarouge]] permettant la construction de [[spectromètre]]s NIR. Pour cette dernière application, des prismes de [[silicium]] ou de [[germanium]] avec un réseau échelle sont développés dès la fin des années 1990<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Hans-Ulrich|nom1=Kaeufl|prénom2=Karl|nom2=Kuehl|prénom3=Steffan|nom3=Vogel|titre=Grisms from germanium/silicon for astronomical instruments|périodique=SPIE Proceedings SPIE|volume=3354|collection=Infrared Astronomical Instrumentation|page=151|mois=août|année=1998|doi=10.1117/12.317257}}</ref>.

== Dénomination ==

En français un grisme peut être appelé réseau-prisme. Grisme ou grism en anglais est un [[mot-valise]] de l'anglais ''{{lang|en|grating}}'' et ''{{lang|en|prism}}'' pour [[réseau de diffraction]] et [[prisme (optique)|prisme]].

On retrouve cependant ce type de réseau-prisme sous d'autres dénominations comme « prisme de Carpenter »<ref name="richardson">{{en}} {{lien web|url=http://gratings.newport.com/library/technotes/technote5.asp|titre=GRISMS (GRATING PRISMS)|série=Technical Note|numéro=5|site=Richardson Gratings/Newport|consulté le=23 avril 2013}}</ref>{{,}}<ref name="academie">{{Google livres|virxAAAAMAAJ|Comptes rendus des séances de l'Académie des sciences:Sciences physiques, Volume 291}}</ref> et « prisme de Thorpe »<ref name="academie"/>.

== Théorie ==
[[Fichier:Blazed grating.svg|vignette|Aspect d'un réseau de diffraction dit blazé. Les grismes sont usinés avec des réseaux blazés sur leur face diffractive.]]

On utilise en général les grismes dans le premier ordre de diffraction et avec un faisceau incident perpendiculaire à la face d'entrée du grisme. Dans ces conditions et à une longueur d'onde λ, pour un grisme d'angle au sommet α, d'[[indice de réfraction]] n et de largeur de gravure d on a <math>k \lambda = (n-1) d \sin{(\alpha)}</math> comme condition pour que les rayons incidents ne soient pas déviés s'ils sont en incidence normale. Comme le premier ordre de diffraction est utilisé :
: <math>\lambda = (n-1) d \sin{(\alpha)}</math><ref name="astro p67"/>.

Il est possible de plus de déduire la dispersion δ du grisme :
: <math>\frac{\mathrm{d}\delta}{\mathrm{d}\lambda} = \frac{(n-1) \tan{(\alpha)}}{\lambda}</math><ref name="astro p67"/>.

La [[Pouvoir de résolution|résolution]] d'un grisme est donc proportionnelle à la [[Fonction trigonométrique|tangente]] de l'angle du sommet du prisme, de la même manière que la résolution d'un réseau est proportionnelle à l'angle du faisceau avec la normale du réseau<ref name="richardson"/>.

== Fabrication ==

Un grisme est traditionnellement fabriqué en répliquant un réseau de diffraction sur l’[[hypoténuse]] d'un prisme à angle droit<ref name="richardson"/>{{,}}<ref name="spie">{{Article|langue=en|titre=Grism developments for space- and ground-based astronomy|prénom1=Robert|nom1=Grange|prénom2=Bruno|nom2=Milliard|date=6 juillet 2011|périodique=SPIE Newsroom|doi=10.1117/2.1201106.003739|url texte=http://spie.org/x51486.xml}}</ref>. La réplication se fait alors sur une fine couche de résine à partir d'un réseau maître gravé, puis la résine est collée optiquement au [[verre optique|verre]] du prisme. Une autre solution consiste à graver directement la surface du prisme<ref name="astro p67"/>.

La première des techniques permet de produire des séries de grismes identiques, à l'érosion près du réseau original gravé et des défauts de réplication. La deuxième solution n'est pas adaptée à ce genre de production de série<ref name="astro p67"/>.

== Références ==
{{Références}}

{{Palette Prisme}}

{{Portail|optique|astronomie}}

[[Catégorie:Diffraction]]
[[Catégorie:Spectroscopie]]
[[Catégorie:Prisme]]