SpectroBOope ordinaire

Le spectroscope ordinaire se compose d'un collimateur G qui porte la fente F, d'un prisme (ou de deux) en flint généralement de GO", d'une lunette ordinairement armée d'un oculaire positif, enfin d'un second collimateur C dont voici le rôle.

Il forme d'une graduation transparente G une image à l'infini qu'on voit dans la lunette par réflexion sur l'une des faces du prisme; elle se superpose au spectre et sert à en repérer les raies. Pour rendre à volonté variable la distance des traits de l'image réelle de la graduation, il faut modifier la distance focale principale de l'objectif du collimateur C. Pour cela on le forme de deux achromats dont la distance peut être modifiée (de Gramont); la distance focale principale de l'ensemble est donnée par la formule rappelée au S 350.

Les collimateurs, la lunette et le prisme ont des réglages de bascule permettant d'amener les trois axes optiques dans le même plan normal à l'arête du prisme, et des rappels par vis micrométrique permettant de leur donner de petits mouvements angulaires autour d'un axe parallèle à cette arête.

Pour observer un spectre de comparaison en même temps que le spectre à étudier, la fente F peut être recouverte à moitié par un petit prisme p qui sert de miroir pour la lumière émanant de la source de comparaison.

Il importe' que la fente soit parfaitement travaillée; ses biseaux sont du cêté de l'objectif du collimateur, de manière que la face qui reçoit la lumière soit plane. Les lèvres de la fente, mues par une vis a deux filets de sens contraires, se déplacent symétriquement, de manière que son milieu reste toujours à la même place. Par ce moyen on évite le déplacement d'ensemble du spectre qui proviendrait du déplacement de la fente quand sa largeur varie, à supposer une des lèvres immobiles. S'il n'est pas rigoureux que les raies

s'élargissent toujours symétriquement quand la fente s'élargit, son milieu restant immobile, en pratique Terreur est négligeable.

323. Astigmatisme du prisme et des lentilles. Réglage stigmatique.

i°. — La fente du spectroscope doit être très fine; il est donc quasiment impossible d'éviter que des poussières très ténues ne l'obstruent en différents points.

Si le système optique entier (y compris le prisme) est stigmatique pour chaque radiation, à chaque point de la fente correspond, dans

Fig. 368.

l'image réelle que forme l'objectif de la lunette, une ligne lumineuse horizontale : c'est un spectre de hauteur infiniment petite.

Dans le phénomène dû à la fente entière, l'existence d'une poussière se traduit donc par la suppression d'une ligne horizontale du spectre, c'est-à-dire par la production d'une ligne horizontale noire.

^°. — Ces lignes étant gênantes, on produit quelquefois à dessein Y astigmatisme de l'appareil. On ne cherche plus à reproduire la fente point par point; on vise les focales parallèles à la fente. Pour chaque radiation chaque point de la fente (verticale pour préciser) donne deux focales, l'une horizontale, l'autre verticale : l'ilnage de la fente entière qu'on observe est formée par la superposition de toutes les focales verticales relatives à une radiation d'indice déterminé. Éclairons avec une source monochromatique : que l'appareil soit stigmatique ou astigmate, nous trouvons un tirage pour lequel l'image de la fente semble parfaitement nette. Bien entendu, nous la supposons parallèle à l'arête du prisme, c'est-à-dire nous supposons à l'appareil

SPECTROffETRES ET SPECTROGRAPHES 4iî

et au phénomène qu'il produit un plan de symétrie normal à ces arêtes et à la fente.

Eclairons avec une source donnant un spectre continu. Pour un certain tirage nous obtenons un spectre pur : il correspond à la vision nette des focales verticales. Pour un autre tirage qui peut être très différent du premier, si l'appareil est très astigmate, nous voyons les lignes noires horizontales : nous visons alors les focales horizontales des points de la fente; le spectre n'est pas pur, les focales qui correspondent aux diverses radiations se superposent en partie.

Pour rendra l'appareil astigmate, on ne règle pas le collimateur sur l'infini, et simultanément on ne met pas le prisme au minimum de déviation. Nous savons qu'un prisme n'est stigmatique pour un objet à distance finie qu'au voisinage du minimum de déviation (voir Optique géométrique).

On peut aussi intercaler dans le système optique une lentille cylindrique dont les génératrices sont parallèles à l'arête du prisme.

3°. — Inversement, l'astigmatisme de l'appareil est parfois gênant.

Pour étudier un objet lumineux étendu dont les diverses parties n'émettent pas les mêmes radiations, on le projette sur le plan de la fente. Si l'appareil est astigmate, à chaque point de la fente correspond une bande du spectre d'autant plus large que le stigmatisme est plus imparfait : les spectres dus aux divers points de l'objet se mélangent.

11 faudrait donc régler avec le plus grand soin sur l'infini le collimateur et la lunette, si les appareils n'étaient pas ordinairement astigmates en raison de l'imperfection même de leur construction. Par exemple, il est difficile d'obtenir que les faces du prisme ne soient pas plus ou moins des cylindres. On sera donc conduit à ne pas régler sur l'infini et à ne pas mettre le prisme au minimum, non plus pour obtenir l'astigmatisme, mais au contraire pour détruire celui de l'appareil. C'est ce que Cornu appelle le réglage aplanétique, et qu'il serait plus correct d'appeler le réglage stigmatique. Il consiste a déterminer la variation du tirage qui amène successivement la vision nette des raies du spectre et des lignes horizontales dues aux poussières, et à varier systématiquement les conditions de l'expérience jusqu'à trouver par interpolation celles qui correspondent au stigmatisme, c'est-à-dire à la vision simultanée des raies et des lignes horizontales.

4Vi COXSTRUCTIOy DES INSTRUMENTS DE MESURE