CHAPITRE VI

46. Influence de la réfraction sur la mesure des distances zénitales. — La vérification des lois du mouvement diurne par la mesure des distances zénitales et des azimuls montre que la distance polaire d*une étoile n'est pas absolument constante et que Tangle horaire ne croit pas proportionnellement au temps. On en conclut ou que les lois du mouvement diurne ne sont pas exactes, ou qu*il intervient une cause de perturbation. On démontre que les écarts sont dus à une cause perturbatrice en remarquant:

i^ Qu'en un même lieu les écarts sont presque nuls pour une petite distance zénitale et croissent avec cette distance ;

2® Qu'en passant d'un lieu dans un autre la loi des écarta change pour une même étoile. Au p61e, la loi paraîtrait exacte, mais les distances polaires des étoiles ne seraient pas les mêmes qu'en tout autre lieu ;

3"^ Qu'en un même lieu les écarts pour une même étoile varient avec les circonstances atmosphériques.

Les écarts dépendent donc de la distance zénitale et de Tatmosphère.

La trajecloire d'un rayon dans l'atmosphère dépend de la constitution de celle-ci. La constitution de Tatmosphère dépend de celle de la terre. Si celle-ci est homogène et sphérique ou composée de couches concentriques, sphériques et homogènes, les surfaces de niveau de l'atmosphère seront sphériques et concentriques à la condition que la température du sol soit partout la même. Dansée cas:

i* Un rayon incident normal à la première couche traverse sans déviation : un astre au zénit est vu en son lieu vrai ;

2* Un rayon oblique est dévié sans sortir du plan d'incidence ; la trajectoire est plane et comprise dans le vertical vrai de l'astre. Elle n'a pas d'inflexion et tourne sa concavité vers la terre.

La réfraction a donc pour eÉTet de diminuer les distances zénitales sans changer les azimuts.

Mais les conditions supposées ne sont pas exactes: la Terre n'est pas sphérique et les diverses régions de sa surface ne sont pas à la même température. Ainsi l'isotherme de 0* est à la surface de la Terre au cercle polaire et à quatre mille mètres d'élévation à Téquateur. Les surfaces de niveau ne sont donc pas concentriques ni symétriques autour de la verticale d'un lieu. De plus, il faut tenir compte des courants atmosphériques. Il doit donc se produire des déviations ou réfractions latérales.

Mais il faut remarquer que TefTet principal est dû aux couches inférieures les plus denses. Par conséquent, sauf pour les rayons très voisins de l'horizon, la réfraction est produite par la région de Tatmosphère qui environne immédiatement

INFIiUENGB DE LA RÉFRACTION

le lieu de robservalion. De plus, Tatmosphère est très peu épaisse relativement au rayon de la Terre. Dès lors, ni la forme de la Terre, ni les variations de température à sa surface n'auront une grande influence et nous pouvons supposer remplies les conditions énoncées plus haut. L'accord des résultats de la théorie avec l'observation sera la preuve de la légitimité de Thypothèse.

47. Calcul analytique de la correction de réfraction. — Soit un objet en S; du point 0, il serait vu suivan OS. La réfraction le fera voir suivant OS' {fig. 54). Soit SN la direction initiale du rayon qui coupe OS' en M. La dis>

Pig. 54.

Pig. 55.

tance zénitale vraie 20S est égale à la distance zénitale ap« parente ZOS' augmentée de S'OS. Dans ce cas, qui est celui d'un objet intra-atmosphérique, on a la formule: