XLVIII® M. — MESURE DE LA DÉCLINAISON. I

La mesure de la déclinaison comprend deux opérations disinctes :

I* La détermination de Fangle que fait Taxe magnétique l'un barreau aimanté avec une ligne de foi du plan horizontal )rise pour origine ;

2° Celle de l'angle que fait cette ligne origine avec la méridienne du lieu : cette dernière mesure est purement astronomique.

La première de ces opérations se fait aujourd'hui dans les observatoires à l'aide du magnétomètre de Gauss; mais la boussole de Gambey est restée l'instrument classique des laboratoires d'enseignement, et nous consacrerons cette manipulation à l'étude de son maniement.

Une seule mesure ne peut donner correctement la valeur de la déclinaison : il est nécessaire de combiner plusieurs lectures pour deux motifs. Et d'abord l'axe magnétique d'un barreau n'est pas une ligne matérielle qu'on puisse prendre pour repère, et il ne coïncide jamais rigoureusement avec l'axe géométrique de ce barreau; deuxièmement, la boussole peut présenter une excentricité relative du centre d'oscillation de l'aiguille et du cercle répétiteur. On s'affranchit de cette double cause d'erreur par la méthode du retournement et par une observation simultanée des positions occupées parles deux extrémités du barreau : il y a donc quatre observations à faire, deux avant et deux après le retournement, en supposant Même que l'aiguille aimantée soit immobile dans le méridien oiagnétique. Or il est toujours long, quelquefois impossible et souvent inexact d'attendre que cette aiguille ait pris une position stable, et l'on préfère relever les positions extrêmes de l'aiguille dans son mouvement oscillatoire, ce qui double ^e nombre des valeurs à noter dans cette expérience et les porte à huit et même à seize lorsqu'on mesure les angles par deuxverniers.

ta détermination du méridien géographique se fait très fa- ^^fement par le procédé suivant, dit des hauteurs correspondantes. On observe le Soleil quelque temps après son lever à '^^ide de la boussole de Gambey, faisant office de théodolite : ^^iHage de l'astre sera, par exemple, tangente à gauche etau- -*®Ssous, aux deux fils du réticule, ainsi qu'on le voit(yZ^. 65).

Puis on renouvelle cette même observation dans Taprèsmidi, sans déplacer la lunette, en faisant simplement tourner

la boussole autour de son axe vertical; on fixe rinstrument au moment précis où le Soleil repasse à la même hauteur au-dessus de Thorizon que le matin^ son image étant tangente à droite et audessous aux deux fils du réticule, et l'on prend la bissectrice de Tangle forme par les deux plans verticaux ainsi déterminés : c'est la direction du méridien.

Cette manière d'opérer est très correcte à Tépoque des soi stices, mais il est nécessaire de corriger le résultat de Tobseï; vation si l'on opère à tout autre moment de Tannée. Appelant la variation de la déclinaison du Soleil par jour, 8 cette décLî naison et X la latitude du lieu, ce terme de correction est égal

0,16 e(tang)v — tango);

au [printemps, le méridien vrai est à l'ouest; en automne, est à l'est du méridien observé : l'écart peut dépasser 8'.

La méthode que nous venons de décrire exige deux obsej vations : on peut se contenter d'en faire une seule, si l'on . joint la détermination de l'heure vraie correspondante (*). Ef effet, le temps vrai étant H, le Soleil se trouve à ce moment dans un plan horaire faisant avec le méridien un ang'/e ai=: i5H''; on en déduit l'angle du vertical de l'astre avecle méridien en résolvant un triangle sphérique dont les sommets sont le zénith, le pôle et l'astre. Les Tables donnent la distance zénithale du pôle et la distance polaire du Soleil. Cette détermination n'est du reste à faire qu'une fois : car le méridien peut être tracé sur les murs du laboratoire par des repères immuables auxquels on rapportera toutes les expériences ultérieures.

Description.

La boussole deGambey(y/^'. 66) se compose d'un cercle azimutai fixe AB, monté sur un trépied à vis calantes : le barreau

(*) Voir, pour la détermination de l'heure vraie, la LXX* manipulation.

- KESdBE DE LA DËCLinAlSO».

aimanté est suspendu par un paquet de fils de cocon qui s'enroule sur le treuil H. Deux colonnes en cuivre Cl) et CD' soutiennent une lunette EF mobile dans un plan vertical : grâce à un double système de lentilles cl d'écrans rcprésenlés

* gauche de la figure, cette lunette peut faire fonction de microscope et de télescope, à la volonté de l'opérateur. Toute 'a partie supérieure de l'appareil est portée par un axe verti- •^l autour duquel on peut la faire tourner : deux verniers opposés permettent de relever les angles.

Le cercle borizontal est divisé en 360", chaque degré eu

6 parties, et les verniers en 60 parties, ce qui donne des appréciations à 10' près.

Le barreau a o*,5oo de long, o",oi5 de haut et o",oo3 d'épaisseur : à chacune de ses extrémités se trouve un anneau muni de fils en croix, dont Tintersection coïncide sensiblement avec Taxe géométrique. L'aiguille repose dans un étriei qui permet le retournement. Avant de suspendre l'aimant, 01 glisse dans cet étrier une masse de cuivre rouge de mêm poids et on la laisse tourner sur elle-même sous l'influence d la torsion jusqu'à ce que cette torsion ait disparu. La mass est alors enlevée et remplacée par l'aimant : pendant cett opération, on a soin de tenir l'étrier pour l'empêcher c tourner.

Une boîte d'acajou, fermée à sa partie supérieure par d glaces bien pures et à faces parallèles, préserve l'aiguille cl agitations de l'air.

Manuel opératoire.

I® L'opérateur règle la verticalité de l'axe.

2<> La partie annulaire B de l'objectif étant couverte par 1 écran, il vise l'extrémité de l'aiguille en faisant tourner l'ii strument autour de son axe vertical, puis il retourne la lunett et vise l'autre extrémité. Chaque lecture est effectuée à l'aid (les deux verniers.

On note la moyenne des quatre observations : il y en aurai huit h faire si l'aiguille n'était pas entièrement immobile, parc( (ju'il faudrait relever les excursions de l'aiguille à droite et i gauche de sa position d'équilibre.

3*» Le barreau est retourné sur lui-même de manière à diri ger vers la terre la face qui regardait le ciel, et l'on répète le lectures comme ci-dessus. La moyenne est inscrite et combi née avec la précédente. En résumé, seize lectures font con naître l'angle de l'axe magnétique du barreau avec la lign 0-180 du cercle azi mutai.

/i° Couvrant alors la partie centrale de l'objectif, on visek mires avant et arrière qui définissent la méridienne, et on d< tiMMuine l'angle qu'elles forment avec la ligne origine.

La déclinaison est la somme algébrique de ces deux angle

XLDL* M. — MESURB DB L^INGLINAISON. SOI

Résultats.

D'après la carie de Lamont, la déclinaison avait les valeurs suivantes en i85o dans les principales villes de TEurope dont les noms suivent :

Paris 20.35,8 0.

Greenwich 22 . 29 , 5

Bruxelles 20 . 40, 7

Vienne i3.33,5

Leipzig. 15.43,8

A l'observatoire de Montsouris, on a trouvé :

En janvier 1873 17.33,0 0.

La déclination était à Lille, en 1876, égale à 17^22'; le i"* janvier 1879, elle n'était plus que de i6<»57' dans cette même ville.

D'après M. Marié-Davy la diminution moyenne annuelle serait de 9'.

XLIX*' MANIPULATION