CHAP. XIII

- DE LA UJmbBB BU GÉHËRAL.

Cel appareil se compose (fig. us) d'un cercle horizonlal gradué sur lequel se meuvent radialement une lunette i réticule BC et un collimateur FG. Une petite plate-forme circnlaire placée au centre, parallèlement au plan du cercle, sert de support au prisme A : elle peut tourner sur elle-même librement ou par le mouvement que lui communique une ali-

dade £ munie d'un vernier qui mesure les degrés parcourus dans la rotation. Des vis de rappel, qui ne sontpas figurées sur le dessin, complètent les mouvements donnés à la inain^ les pièces mobiles sont rendues fixes par des pinces à serrage' Un bon goniomètre permet d'apprécier des déplacements angulaires de 3o', et quelquefois même de lo', suivant la dimension du cercle répétiteur; une approximation à la minu'^ est du reste suflisante pour assurer l'exactitude de la quatrième décimale des indices de réfraction.

Les solides sont taillés sous forme de prismes d*un angle de 5o* à 60® ; les liquides sont enfermés dans des prismes de verre creuxfermés par des glaces à faces parallèles CC, DD {fig. 1 13) que l'on serre dans une enveloppe métallique au moyen d'une vis G; ce modèle est du meilleur usage. L'orifice A permet l'introduction du liquide.

La plate-forme destinée à porter le prisme est faite généralement d'une matière rélléchissante, très utile pour disposer l'arête réfringente normalement au plan du limbe ; quelquefois elle est pourvue de vis de réglage, qui ont pour objet de rétablir son parallélisme avec ce plan, dans le cas où il aurait été altéré.

On emploie commodément, pour éclairer la fente, une lumière monochromalique, telle que la flamme d'une lampe à alcool salé, ou celle d'un brûleur à gaz avec filaments d'amiante sodé ; on peut aussi se procurer une lumière simple (au moins relativement) en tamisant la lumière blanche à travers un milieu absorbant. Les verres colorés par le peroxyde ^e cuivre donnent une lumière verte ; elle est rouge avec le protoxyde, bleue avec l'oxyde de cobalt, et violette avec l'oxyde de manganèse (*). Brewster préférait, pour obtenir un rayon d'une réfrangibilité déterminée, l'oxalate double de chrome et de potassium; ce sel éteint toutes les couleurs du spectre, sauf une bande mince qui se trouve dans le rouge à une distance de la raie B égale au \ de l'intervalle qui sépare les raies A et B. Enfin une dissolution de

(*) Voici un excellent moyen de reconnaître si un verre coloré a les qualités désirées : dans le trajet d'un faisceau de lumière blanche on établit verticaleloeatun prisme très réfringent derrière lequel on place l'œil, ce qui fait voir un spectre très dispersé. Alors on interpose, entre l'œil et le prisme, le verre <tue l'on veut éprouver : il doit réduire le spectre à une étendue très restreinte, ne comprenant que des réfrangibilités très peu différentes entre elles, sans intermittences. Ce procédé a été indiqué par Biot.

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- DE LA LnXibKB RN CfiNfiBAL.

suirale de cuivre ammoniacal donne une lumière indigo sensiblement homogène.

On éclaire encore fort bien le collimateur par un tnbe de fieissler contenant de l'bydrogène; il donne les raies bieo connues Ha, H^ et Hy, qui coïncident avec les raies C, F el 6.

Mais aucune source de lumière ne donne de résultats aa^ nets el aussi exacts que le Soleil, dans le spectre duquel''* distingue fort aisément les raies A, a, B, C, D, E, *, E, Get^ toutefois il est nécessaire de fixer la direction de ses rayo*' au moyen d'unhéliostat.

C'est l'héliostat de Silbermann i^fig. 1 14) qu'on trouve d'*? dinaii'c dans les cabinets de Physique : voici de quelle [C iiière il convient de le régler.

I» L*horIoge étant remontée et l'instrument calé horizontalement, on incline Taxe à la latitude du 'lieu et Ton serre la visK.

2« On cherche Theure vraie et Ton y amène Taiguille C; le bouton D rend l'appareil solidaire du mouvement d'horlogerie.

3« On met le cercle C* au complément de la déclinaison ou à la date, qui est marquée sur une des faces.

4** Cela fait, l'opérateur tourne l'instrument sur sa base jusqu'à voir le rayon de Soleil passer de la pinnule s au centre de l'écran P; de la sorle, la connaissance exacte du méridien n'est pas nécessaire.

5» L'héliostat est dès lors réglé; il n'y a plus, pour diriger à volonté les rayons réfléchis, qu'à déplacer le limbe rr', mobile dans sa coulisse, et à le faire tourner sur l'axe, en desserrant la vis E.

Les élèves ne pourraient éprouver d'autre difficulté que pour déterminer l'heure vraie : nous croyons nécessaire de leur rappeler à cette occasion quelques notions élémentaires d'Astronomie touchant l'équation du temps.

l'heure vraie est mesurée en un point quelconque du globe par l'angle horaire du Soleil vrai : l'heure moyenne par l'angle l^oraire du Soleil moyen. La différence entre ces deux heures ^sidonc égale à la différence entre l'ascension droite du Soleil vrai et celle du Soleil moyen : cette différence est nulle quatre fois par an : le i5 avril, le i4 juin, le 3i août et le 24 décembre. La plus grande valeur pour chaque période est de 1 4*32» le II février, 3«» 52» le i4 mai6,™i2» le 26 juillet et 16"" 19» le a novembre : cette différence s'appelle V équation du temps. I^s Tables du Soleil la donnent pour Paris dans la colonne *Dtitulée Temps moyen à midi vrai. On voit à première vue 9^e le midi moyen précède le midi vrai de décembre en avril ®^ de juin en août, ce qui correspond donc à un retard de 'heure vraie : il y a au contraire avance d'avril en juin et " ^oût en décembre.

I^our convertir le temps moyen en temps vrai, il suffit de ^ixnaître le temps moyen à midi vrai à Paris et la longitude "^ lieu où Ton se trouve : soit, par exemple, qu'on se propose ^^ calculerl'heure vraie correspondante à lo'» du matin à Lille,

33o GHAP. XIU. — DE LÀ LUMIÈRB EX GÉNÉRAL.

]o a mars i88a. Oq trouve dans les Tables de Y Annuaire du Bureau des Longitudes :

Longitude de Lille o* 43' Sy'E.

Équation du temps o* la^ig*

La longitude convertie en temps (*) donne o*» 2"» 55»; comme elle est orientale, il faut la retrancher pour avoir Fheure moyenne de Paris, qui est g'^Sy^S»; retranchant encore l'équation du temps pour midi, nous aurons une valeur approchée de rheure vraie. C'est 9*» 44" 46'.

Mais il faut tenir compte de ce qu'il n'est guère que 10^: il y a donc à calculer la différence x produite de ce chef. On peut la déduire de la différence tabulaire correspondant au jour (le l'opération, par simple règle de trois, car on a

(Poil

qu'on doit retrancher. L'heure vraie de Paris est donc 9** 4W3* et celle de Lille c^^ 47" 38*. La différence avec l'heure moyenne est assez grande pour qu'on ne puisse la négliger.

Manuel opératoire.

L Mesure de V angle réfringent A :

i*» L'opérateur dispose la source lumineuse à quelques centimètres au devant du collimateur : puis, la fente étant bien nettoyée au blaireau et entr'ouverte de i"*™ au plus, il dirige la lunette et règle son tirage, de manière à apercevoir nettement la mire lumineuse et, dans son milieu, le fil vertical du réticule.

Pour achever de régler le goniomètre, il met l'alidade delà plate-forme centrale au zéro de la graduation du cercle, et la fixe dans cette position.

( * ) On sait quo le degré géométrique équivaut à quatre minutes de temp^* et une rainuto de degré à quatre secondes de temps.

a* Le prisme doit être placé sur la plate-forme de telle sorte e Tarêle commune aux deux faces qui limitent Tangle ^dre soit normale au plan du limbe et parallèle à l'axe de lation de la lunette. On commence par fixer le prisme avec [ peu de cire, en veillant à ce que Tarête et son image réfléie sur la surface de la plate-forme soient dans le prolongeent Tune de l'autre : puis, on cherche tour à tour Timage de fente sur les deux plans du dièdre, en faisant tourner la ate-forme indépendamment de son alidade. Les images donnes par réflexion doivent coïncider toutes deux avec le fil verbal du réticule; généralement ce résultat n'est pas obtenu du •emier coup, et Ton se voit obligé, en pressant le prisme sur la re, de modifier sa position initiale. Cette opération est assez ngue, attendu qu'on ne peut toucher à l'une des faces sans îranger l'autre.

La lunette est fixée dans la position qu'elle occupait dans ïtle recherche : l'image de la mire réfléchie sur une des faces 1 prisme coïncide donc avec le repère du réticule, et l'aliide de la plate-forme est au zéro.

3* On desserre cette alidade et on la fait mouvoir jusqu'à 'que, la réflexion ayant lieu sur l'autre face du même angle, mage de la mire coïncide de nouveau avec le même re- ^re.

Le nombre de degrés parcourus par l'alidade est le suppléent de l'angle de réfringence cherché.

IL Mesure de la déviation minimum :

!• Le réglage du prisme, décrit ci-dessus, étant vérifié, on ^e la lunette au zéro et l'on fait tourner le collimateur jusqu'à 'que le fil vertical apparaisse au milieu de la fente verticale luminée.

a* Le prisme est alors rois en place, avec les précautions le nous avons déjà signalées : puis, on cherche le spectre ■i faisant tourner la lunette vers la base du prisme. L'ayant ouvé, on constate généralement qu'il se déplace à droite et gauche par deux mouvements contraires du support: ce n'est >nc pas le spectre de la déviation minimum ; mais on dé- ^uvre rapidement une position du prisme telle que deux rolîons contraires dévient le spectre dans le même sens. On ^sit le moment où la raie dont on cherche l'indice paraît sta-

CBAP. XIII.

- DE LA LCXIBBE eu G^NËKAL.

tionnaire, on l'amène en coïncidence avec le repère de l'oculaire et l'on note l'angle indiqué parle vernier.

C'est l'angle S cherché.

Quand on opère sur des liquides, il est nécessaire de sddmettre à une épreuve préliminaire le prisme qui sert de récipient à la substance, car le défaut inévitable de paraUélismï des lames de verre à travers lesquelles chemine le rayon réfracté produit une déviation qui n'est pas le fait du liquide réfringent : les meilleurs prismes ont une déviation propre de 3o' et elle dépasse souvent i'. On détermine donc avant tout cette déviation et on l'ajoute ou bien on la retranche de celle qu'on observe dans l'opération définitive.

On peut prédire que le terme correctif sera d'autant plos grand que l'angle du prisme est plus petit : aussi emploiet-on de préférence des prismes de 6o*.

La mesure de l'angle de réfringence d'un prisme creux n'est point facile, par suite de la double réflexion produite sur ses faces intérieure et extérieure; M. Macé de Lépinay a conseillé de le remplir d'une dissolution concentrée d'acide phénique, dont l'indice de réfraction est très voisin de celui du verre; dans ces condiiions, la détermination de A ne souffre plus de difficultés.

Résultats.

Les indices de réfiaclion mesurés dans l'air doivent êtrt multipliés par 1,00039 pour être rapportés au vide.

Indices de réj raclion des verres pour quelqui (Abhé Dutirou).

s du spectn

fl.

Flinl GuinnnJ