Réticule et micromètre. Mise au point

Nous venons de parler du réticule que nous avons supposé connu au moins de nom. Quand la lunette astronomique est destinée à donner une direction, le diaphragme situé au foyer de l’objectif porte une combinaison de fils très fins, un réseau où réticule. Celui-ci se réduit généralement à deux fils croisés à angle droit, au moins dans les lunettes ordinaires des instruments portatifs.

On choisit pour cela des fils d’araignée très fins; mais on peut aussi employer des fils métalliques d’une ténuité convenable.

La droite passant par le centre optique de l’objectil et la croisée des fils est l’axe optique de la lunette, qui ne doit pas être confondu avec l’axe géométrique ou axe de figure, non plus qu'avec la ligne qui joint les centres optiques de l'objecuf et de l'oculaire. Cette dernière peut être mobile sans inconvénient: 1l ÿa même avantage à permettre à l’oculaire un mouvement de déplacement parallèle au plan du réticule, quand celui-ci comprend un plus grand nombre de fils, afin d’arriver à une vision moins oblique pour les fils excentriques. Dans ce dernier cas, on peut considérer plusieurs axes optiques, pourvu que leurs relations de po-

silion réciproque soient bien définies. On peut déplacer l’axe

optique en déplaçant le réticule dans son plan; des vis latérales.

permettent ordinairement d'effectuer ce réglage. Si l’on possède un moyen de mesurer les déplacements angulaires de l'axe optique, on mesurera par là même l’angle entre les points successivement rencontrés par cet axe.

Les fils d’un réticule sont facilement sujets à avarie, il importe donc de savoir les remplacer. Voici comment on procède :

On se procurera de préférence un cocon d’araignée : sinon, om prendra les fils de la trame d’une toile d’araignée. On détache un de ces fils avec une fine pince brucelle; on engage chacune de ses extrémités dans une boulette de cire dans laquelle on a introduit un petit grain de plomb de chasse, On extrait le diaphragme de la lunette : on y voit généralement, avec une loupe, de fines gouttières qui ont été tracées par l'artiste pour repérer le réticule. On nettoie ces gouttières et on les dégage des poussières et fragments de fil adhérents; puis, placant le fil tendu par les deux bouts sur le diaphragme, on le fait glisser avec précaution jusqu'à ce qu'il soit engagé dans les gouttières, en s’aidant d’une loupe. On dépose alors à ses deux extrémités une gouttelette de colophane liquéfiée par la chaleur, ou d'un mélange de cire et de colophane. Il est prudent d’emporter en voyage de la cire, de la colophane et des fils d'araignée : ce dernier article est souvent plus difficile à trouver qu'on ne serait disposé à le croire de prime abord.

Mise au point de la lunette. — Lorsque la lanette ne porte pas de réticule, la mise au point se fait très simplement par un tirage du tube porte-oculaire, jusqu’à ce que l’image d’un point éloigné apparaisse bien nette. De jour, on peut mettre au point sur un objet terrestre éloigné d’une dizaine de kilomètres. Si l’on dispose de verres colorés pour amortr l'éclat du Soleil, on opérera avec beaucoup de précision en visant les taches de cet astre. La nuit, on visera les taches de la Lune, ou à leur défaut une étoile fixe. Dans ce dernier cas, la mise au point est obtenue au moment où la.surface apparente de l'étoile est la plus petite possible, Ce procédé s'applique aux grandes lunettes astronomiques destinées à observer les occultations et les éclipses, aux longues-vues et jumelles et à la lunette de Galilée.

Lorsque la lunette porte un réticule, celui-ci est engagé dans un

tube porte-réticule, glissant dans le tube porte-objectif. L’oculaire glisse dans le tube porte-réticule. On commence par mettre l’oculaire au point, en le tirant ou le repoussant jusqu’à ce que les fils soient bien nettement visibles. On dirige alors la lunette sur un objet éloigné bien net, terrestre ou céleste, et on fait mouvoir le tube porte-réticule sans toucher à l’oculaire, jusqu’à voir bien clairement l’image de cet objet. Si l'opération a été bien faite, on doit alors distinguer avec la même facilité les images de l’objet et des fils, et le plan du réticule coïncidera avec le plan focal principal de l’objectif. Mais, d’après l'observation citée plus haut, il peut arriver que les mises au point des fils et de l’objet éloigné soient faites avec des adaptations différentes de l'œil, et qu’ainsi les deux images n’aient pas la même netteté. Il est donc nécessaire de vérifier la mise au point. Pour cela, après avoir superposé un des fils à un des points de l’image, on déplace lPœil devant l’oculaire dans le sens perpendiculaire à ce fil : si la mise au point est bonne, la coïncidence des images doit persister; sinon, elles se déplacent l’une par rapport à l’autre, et l’on dit qu'il ÿ a parallaxe des fils, parce que ceux-ci ne sont plus dans le plan de l’image focale.

Le sens du déplacement indique le sens du défaut de mise au point. Par exemple, après avoir bissecté l’image d’une tour par le fil vertical, si en portant l’œil vers la droite, l’image de la tour se transporte aussi vers la droite, par rapport au fil considéré comme fixe, l’image est entre le réticule et l'objectif, et on enfoncera le tube porte-réticule jusqu’à ce que la coïncidence persiste nonobstant le mouvement de l'œil.

Si, à la suite de ce déplacement, les images ont perdu de leur netteté, on la leur rendra en touchant légèrement à l’oculaire, ce qui ne rétablit pas la parallaxe des fils. Avec un peu d’habitude, on arrive à faire ces opérations d'instinct et sans raisonner.

Le réticule doit donc être placé dans le plan focal principal de l'objectif, c’est-à-dire à une distance constante de celui-ci. Une longueur donnée dans le plan focal, vue du centre optique de l’objectif sous-tend ainsi un angle constant. Si donc nous concevons deux fils parallèles, deux fils verticaux, par exemple, et qu'après avoir pointé un objet sous l’un d’eux, nous lPamenions sous le second par un mouvement horizontal de la lunette, celle-ci aura

tourné d’un angle égal à celui que font les plans passant par les fils et le centre optique de l’objecuf. Si deux objets sont pointés simultanément par les deux fils, leur distance angulaire horizontale est mesurée par cet angle supposé connu, aussi bien qu’elle serait mesurée par la rotation de la lunette bissectant successivement les deux objets par le même fil. Ceci fait voir comment une disposition convenable du réticule permet de mesurer de petits angles, et c’est la raison qui lui a fait donner le nom de micromètre.

La construction de la lunette stadia est basée sur ce principe. Supposons une lunette munie de deux fils parallèles : on a ainsi un angle constant dans le champ. Si l’on regarde avec cette lunette une mire divisée, le nombre des divisions comprises entre les deux fils varie sensiblement en raison inverse de la distance de la mire à l’objecuf. Si les deux fils sont espacés de telle manière qu’à une distance de 100 mètres, ils comprennent une longueur d’un mètre, le nombre de centimètres lus entre les deux fils donnera en mètres la distance à laquelle on se trouve de la règle.

On peut aussi avoir un réticule de plusieurs fils parallèles, tendus à des distances croissantes les uns des autres, et apprécier la distance d’un objet de grandeur connue par les numéros des fils entre lesquels son image est comprise. Si le contact n'a pas lieu exactement entre deux fils placés, perpendiculairement à la dimension de l’objet, il peut se produire en faisant tourner la lunette autour de son axe, et évaluant l’inclinaison des fils au moment du contact. Il serait aisé de donner des formules pour ces divers cas : nous devons nous borner à cette indication du principe.

Au lieu de deux fils, on peut n’en avoir qu’un seul, mobile à l'aide d’une vis micrométrique : le déplacement linéaire de ce fil, évalué en nombre de tours et fractions de tours de la vis, donne une mesure angulaire. C’est le principe du micromètre à fil mobrle.

Le micromètre à fil mobile devrait être classé parmi les instruments complets plutôt que parmi les organes d'instruments ; mais comme 1l fait souvent partie intégrante des lunettes ej des microscopes, il convient d'en parler ici. Il se compose essentiellement d'un fil ou d’une paire de fils, tendus sur un chariot qu’une vis micrométrique fait mouvoir. La vis pénètre dans un écrou fixé au corps de la lunette et pousse le chariot, Pour permettre le

mouvement de celui-ci dans les deux sens, on pourrait s'arranger de manière à en faire l’écrou même de la vis : mais, pour éviter les temps perdus, il est préférable de faire buter la vis contre le chariot et d’actionner celui-ci par un ressort antagoniste, qui le main- Uent constamment au contact de l’extrémité de la vis.

La vis est indispensable pour produire de très petits mouvements : sa précision est d’autant plus grande que son pas est moindre.

Elle porte un tambour divisé qui tourne avec elle, et dont les déplacements angulaires sont repérés à un index fixé à la lunette. Il est facile de comprendre sans autre explication comment on peut mesurer un déplacement par le nombre de tours et de fractions de tour nécessaires pour le produire.

Le tambour divisé est mobile à frottement autour de la vis, afin de permettre de faire correspondre la division zéro à une position donnée du fil.

Quand on se sert de ce micromètre il n’y a plus, à proprement parler, d’axe optique, ou plutôt celui-ci est mobile et passe à chaque instant par le centre optique de objectif et le point considéré du fil mobile, et ce sont ses déplacements angulaires qui mesurent les petits angles auxquels on applique ce mode d’observation. C'est dans ce cas surtout qu'il est avantageux que l’oculaire soit mobile parallèlement au plan du micromètre, pour éviter d'observer dans une position autre que la position normale.

Dans le mode ordinaire d’emploi de la lunette astronomique, l'œil perçoit les images virtuelles du réticule et de l’objet visé. Si l’on tre davantage l’oculaire, on obtient en arrière de lui une image réelle, que l’on peut projeter sur un écran et observer à l'œil nu ou armé d’une loupe. Ce procédé est souvent utile pour l’observation du Soleil. Il permet à plusieurs personnes d’observer simultanément à la même lunette, et peut avoir ainsi son utilité pour la détermination des équations personnelles.

La bonne mise au point n’intéresse pas seulement la netteté de la vision. La lunette astronomique ne peut servir comme micromètre qu'à condition que le rapport de grandeur entre l’objet et son image soil constant, Une mise au point défectueuse dilate le diamètre apparent des astres et produit une erreur sur le pointé au bord : dans les observations de Lune en particulier, il peut en

résulter des erreurs notables sur la longitude. On ne saurait trop recommander l’usage d’un collier adapté à l’oculaire et destiné à permettre à celui-ci de tourner autour de son axe, en lui inter-… disant le mouvement de tirage à partir du moment où, la mise au. point étant jugée bonne, on a serré ce collier. Nous ne croyons pas utile de décrire ici les autres genres de réticules, micromètre circulaire, micromètre rhomboïdal, ete. On remarquera seulement que le champ même de la lunette pourra servir de micromètre, et le temps, par exemple, que met un astre à parcourir une corde de ce champ est fonction de la longueur de cette corde, et par suite, de sa distance au centre : on conçoit donc comment cette observalion peut servir à comparer entre elles les distances auxquelles deux astres différents passent de ce centre.