Appareil optique des sous-marins. Périscope. Cyolostat
1". — Le problème a l'énoncé suivant : on demande un appareil
peu grossissant le grossissement tombe à 1 sans grand inconvénient), mais ayant un champ de 10° à 15° et une longueur de plusieurs mètres.
La combinaison de verres constituant la lunette astronomique ou
terrestre est inutilisable. A mesure que nous allongeons le tube, nous diminuons le champ; à moins de supposer à l'objectif une ouverture irréalisable, nous restons loin de la limite exigée.
La figure 255 représente un : dispositif acceptable. La lentille L, associée au prisme à réflexion totale P| (il s'agit d'explorer l'horizon) donne d'une partie de celui-ci une image A" renversée (je néglige l'effet de la réflexion, qui est annulée par celui d'une seconde réflexion). L'image A" sert d'objet pour le système de lentilles identiques A et a', dont Vécartement est arbitraire : A'C est la distance focale principale de A. D'où "une image A, droite dans le plan focal principal de a'.
On la regarde avec une loupe L.
associée à un prisme à réflexion totale P2.
En définitive, l'appareil .va' transporte l'image A' à une distance quelconque, en la renversant, mais en conservant sa longueur.
Le champ peut être considérable avec une ouverture acceptable pour a et a'. Soit A"C=1 mètre; 15° font 26 centimètres pour l'ouverture.
2°. — Cet appareil exige que l'observateur suive son mouvement de rotation, quand il explore successivement tous les points de l'horizon.
Eu cfl et, si le prisme 1\ tourne seul, l'image A" de l'objet vertical A tourne d'un angle égal dans le plan horizontal où elle se forme. Si Ton observe un navire en A, il paraît correctement les mâts en haut; mais si on l'observe sur l'horizon à 180° de sa position première. après rotation de 18')" du prisme supérieur, le reste de l'appareil demeurant immobile, il parait les mâts en bas. D'où la nécessité d'un
Œil
Fifcf. To'u
tic moindre. Dans le même stta est d'abord singulièrement paradoxal; le phénomène s'explique pourtant aisément si l'on remarque que la réflexion donne une image énantiomorphe de l'objet. L'angle a de rotation dû au prisme supérieur devient après réunion l'angle — a, compensé par une rotation i:2 du plan de réflexion.
Les deux rotations simultanées sont réalisées par un train d'engrenages schéma tiquement repré sente ; il fait tourner le tube extérieur qui porte le prisme supérieur d'un
angle double de celui dont T,g- 255 b"'
tourne le tube intérieur qui porte le prisme de Wollaston
Pour obtenir en définitive une image congruente de l'objet, il fa n que le nombre total des réflexions soit pair. D'où la nécessité d'introduire quelque part un second prisme de Wollaston immobile : il est représenté dans le tube horizontal inférieur qui est fixe. Quand l'observateur agit sur le train d'engrenages, il voit se dérouler l'horizon absolument comme si, placé sur le pont du navire, il tournait autour d'un axe vertical.
3°, — Gyclostats.
Sur le même principe et sous le nom de cyclostats, on construit des lunettes destinées à observer les corps en rotation rapide. Entre les deux verres de l'oculaire on dispose un prisme de Wollaston, la face hypoténuse parallèle à l'axe de la lunette. On l'ait tourner l'oculaire avec une vitesse angulaire de même sens et moitié moindre que celle du système observé.
L'axe de la lunette coïncide avec Taxe de rotation de ce système, qui paraît immobile.
Au lieu de l'oculaire seul, on peut faire tourner toute la lunette; on peut encore ne faire tourner que le prisme. Il est clair que la rotation des lentilles autour de leur axe de figure ne change rien au phénomène.
