LXXIX^ H. — LONGUEURS D'ONDE PAR LES RÉSEAUX

>ant plus brillants et plus purs, que le nombre des traits est 3lus considérable; Nobert, de Barth, et Brunner ont réussi à 3n tracer plus de looo par millimètre.

La qualité essentielle d'un réseau est de ne point présenter i'irrégularités systématiques; on doit rechercher aussi une grande ouverture et contrôler rigoureusement le parallélisme ies faces de la lame de verre.

On emploie généralement le Soleil comme source de lumière ; la flamme de Talcool salé convient peut-être mieux pour l'observation des raies Di et Dj, et elle peut servir à déteroiiner la valeur intrinsèque d'un réseau donné.

Le nombre N de traits par millimètre doit toujours être marqué par le constructeur sur le réseau.

Manuel opératoire.

!• La lunette est mise au zéro, le fil du réticule divisant en deux l'image de la fente vue directement.

2^ Le réseau est ensuite fixé sur la plate-forme, les traits parallèles à la fente du collimateur; puis on cherche sous quelle incidence la lumière doit le rencontrer, pour que la déviation d'une raie déterminée soit minimum.

3* La lunette est mise au point pour les raies D du premier spectre; il est à remarquer qu'elle est dès lors au point pour toutes les raies de ce spectre.

4* On vise les raies dont on cherche la longueur d'onde et l'on note les angles avec le plus grand soin.

La même opération est répétée à gauche, et l'on prend les moyennes des angles ainsi déterminés.

Il pourrait sembler au lecteur que la mise au zéro soit inutile; elle n'a d'autre but que de s'assurer que le réseau est à la déviation minimum, car les angles doivent être égaux, à quelques secondes près, à droite et à gauche.

Résultats.

La méthode décrite ci-dessus présente la plus grande analogie avec celle qui nous a donné les indices de réfraction.

SgO CBAP. XV. — OPTIQUE PHYSIQUE.

Elle permet de mesurer les X avec une précision remarquable.

Nous avons déjà indiqué les longueurs d*onde correspondant aux diverses raies du spectre ; ces valeurs peuvent être considérées comme rigoureusement déterminées aujourd'hui. Voici, en effet, les valeurs moyennes des deux raiesD, d'après les meilleurs observateurs, en millionièmes de millimètre :

Fraunhofer 588 , 8

Van der Willingen 589,5

Ditscheiner 590 , 3

Anjîstrom 589 , 3

Stefan 589,3

Esselbacli 589 , i

Mascart 589,43

En opérant avec quatre réseaux différents, M. Mascart a trouvé les nombres suivants :

11 est peu de méthodes, en Physique, susceptibles d'une semblable rigueur.

Nous ferons observer aux élèves que la raie A ne se voit point dans les spectres des réseaux, et que les raies B et H sont d'une observation difficile.

Signalons enfin à leur attention une propriété remarquable des réseaux; ils fournissent un spectre normal, dans lequel la séparation des radiations ne dépend absolument que de leur longueur d'onde.

Lxxx* M. — LOHGimms b'ondb pas les AinnsAcx. Sgi

LXXX* MANIPULATION

MESURE DES LONGUEURS D'ONDE PAR LES ANNEAUX, A L'AIDE DE L'APPAREIL DE M. DESAINS.

Théorie.

Lorsqu'une lentille convexe repose sur un plan, il apparaît une tache noire au centre des anneaux formés par réflexion : sa position correspond exactement au point de contact. Or, quand on écarte lentement les verres, il semble que les anneaux se resserrent et disparaissent par le centre; en même temps, la tache devient alternativement blanche et noire. Ces apparences sont faciles à reproduire en diminuant la pression exercée sur la lentille.

Pour ramener n fois le centre à redevenir noir, il faut, en partant de la position qui répond au contact, soulever la lentille de/i -> X étant la longueur d'onde de la lumière homogène employée. Il en résulte un moyen de mesurer X, par la détermination rigoureuse du déplacement e de la lentille, car

on peut écrire

Description.

M. Desains a réalisé cette expérience, à l'aide d'un appareil qui permet d'évaluer le îrroWô^® millimètre (*).

Il se compose d'un plan de verre e' (^fig* 1 34), mobile sous Taction d'une vis micrométrique, dont le pas est de \ millimètre. La lentille c est Qxe; trois vis de rappel, dont une

(') Journal de Physique, lU, p. io5; 1874*

seule d est visible sur le dessin, permettent d'en régler la position, de -manière que son axe optique soit perpendiculaire au disque plan mobile et passe par son centre. Cette lentille est enchâssée dans un anneau de cuivre solide, qui est fixé sur le côté par Fintermédiaire d'une patte perpendiculaire à son plan.

La vis motrice peut être conduite directement à la main,

Fig. 134.

..^.JUAfirT

mais on peut encore agir sur elle par une vis tangente V, mioromêtrique elle-même. Grâce à cet artifice, on parvient à fraclionner, en 5o parties égales, un déplacement du verre mobile èsral ;\ peu près à un demi-millième de millimètre.

En éclaira ni le système des deux verres avec une lumière monoohronuuique, on voit se développer autour du point de oonlaol une série d*anneaux, qui couvrent toute la surface lie la lenlillo : quand on fait tourner la vis, on esl témoin du phénomène que j'ai décrit ci-dessus, et il est 1res facile de

LXXX* M. -- LONGUEURS d'ONDE PAR LES ANNEAUX. SgS

mpler le nombre d'anneaux qui viennent se fondre Tun rès l'autre dans la tache centrale.

M. Laurent, à qui M. Desains a confié la construction de ce îl instrument, se sert d'un dispositif spécial pour illuminer surface des verres : l'éclaireur qu'il emploie se compose un prisme i, à réflexion totale, qui renvoie sur la lentille j la .mière émise par la flamme b d'une lampe à alcool salé ; les lyons sont concentrés sur le prisme par une petite lentille/, n mettant l'œil derrière le prisme i et en regardant de haut D bas, on voit le champ inondé d'une lumière jaune également répartie.

RÉGLAGE DE L'aPPAREIL.

I* Réglage de Véclaireur, — La lampe à alcool étant allumée, on monte ou l'on descend le support a, et on le tourne, 3 manière que l'image de la flamme jaune b se projette netteent en avant de la face du prisme, sur une carte de visite que >n tient à la main. Puis, on cherche la position qu'il faut >nner à la lentille y, pour illuminer le champ : une glace ant placée en h ( nous supposons l'appareil de M. Desains omentanément enlevé), on doit la voir entièrement éclairée; >ury arriver, on dispose des deux mouvements du prisme et î l'orientation de la lentille.

2<» Réglage de V appareil à anneaux, — Le premier soin de opérateur sera d'amener le plan au contact de la lentille; il réussira en tournant à la main la tête de la vis microméique e. Il se forme aussitôt des anneaux dont le centre noir occupe pas généralement le milieu du verre : on les ramène ans l'axe en agissant sur les deux vis d. Il faut quelquefois a long tâtonnement pour y réussir : souvent on est conduit ans cette recherche à déterminer une pression considérable atre les verres et à déformer leur surface, ce qui est un danger oar Tinstrument : nous attirons instamment l'attention sur ce oint.

Le centrage étant à peu près effectué, on glisse l'appareil ans l'éclaireur et l'on achève le réglage : les vis calantes du ►lateau h peuvent faciliter l'opération. L'expérience n'est >rêle qu'au moment où les anneaux, visibles jusqu'à la circon-

férence de la lentille, ne subissent aucun déplacement latéral par le fait de la rotation de la vis V. Il ne faut pas se dissimuler que ce résultat n'est jamais atteint du premier coup.

La rigueur des mesures dépend delà précision métrique et de la régularité du pas de la vis : ces qualités sont essentielles, mais elles ne se révèlent qu'à l'usage; les longueurs d'onde observées doivent être les mêmes, quelle que soit la position de la vis utilisée. Déterminant donc vingt fois de suite, par exemple, l'angle dont il faut tourner la vis pour faire disparaître 60 anneaux, on devra trouver des valeurs très voisines: Tappareil de M. Desains exigeait une rotation de 12*», 88 pour produire cet effet en lumière jaune, et la différence ne dépassait pas 0°, 06 d'un bout de la vis à l'autre; la valeur de l'angle calculé était de 12% 74.

Manuel opératoire.

i*» L'appareil étant installé et éclairé, on fait disparaître 25o anneaux, en notant avec soin, au dixième de degré, la position initiale et finale de la tête de la vis micrométrique.

2*» Soit a l'angle dont la vis a tourné; on en déduit X parla formule

ai ^ X 000 2 2

d'où

Résultats.

Pour faire apprécier les avantages de la méthode de M. Desains, je me contenterai de dire que des élèves soigneux déterminent les longueurs d'onde à quelques millionièmes de millimètre près (*).

(*) M. Desains a publié, en 1877, les valeurs de X trouvées par ses élève» pour les deux raies D; ces nombres ne difTèrent de ceux de M. Mascartqued® 0,6 millionième de millimètre. Cf. Rapport sur V École pratique des Haut^i' Etudes, p. 10.

LXXX* M. — LONGUEURS d'ONDE PAR LES ANNEAUX. SqS

On peut les faire opérer sur des radiations simples prélevées dans le spectre de la lampe Drummond; mais il leur sera plus facile de ramener la lumière éclairante à Thomogénéité par absorption que par réfraction. Le rouge d'aniline et le sulfate de cuivre ammoniacal conviennent bien à cette expérience.

L'appareil de M. Desains permet de reproduire la célèbre expérience par laquelle MM. Fizeau et Foucault ont étudié les interférences avec de grandes différences de marche. Brewster avait démontré que la lumière émise par l'alcool salé est dichromatique : son spectre montre, en effet, deux raies D, €tD, qui ne diffèrent que d'un angle de i6" à travers un prisme de 60®. Ces rayons jaunes, de réfrangibilité différente, déterminent chacun leur système de franges ou d'anneaux; confondus d'abord pour une faible différence de marche ils se séparent bientôt et un moment arrive où les anneaux obscurs de Tune des lumières coïncident avec les anneaux brillants de l'autre; le phénomène est alors à peine visible. C'est lorsque la différence de marche 8 répond à l'équation

0 ^= An -z=i (2/) -h I ) -- > 2 2

^ et X' étant les deux longueurs d'onde.

Le fait se présente la première fois pourjD = 5oo. Lorsque ce nombre d'anneaux a disparu par le centre, on constate que le phénomène a perdu beaucoup de sa netteté, si même il ne s'est pas complètement effacé. Mais les anneaux reparaissent quand on atteint le nombre 1000 et disparaissent de nouveau à i5oo. M.Fizeau a pu compter jusqu'à 5o réapparitions, alors que l'épaisseur d'air était plus grande que i5™".