‹ Cours de physique à l'usage des élèves de la classe de mathématiques spéciales (volume 2)Chapitre 93 sur 102 · MESURE DE LA DISTANCE FOCALE DDHE LENTILLE · texte numérisé non relu

MESURE DE LA DISTANCE FOCALE DDHE LENTILLE

Le procédé le plus simple, pour mesurer la dislance focale d'une lentille couve rgeiile, consiste & chercher à quelle distance il,

(Ij Nous devons encore signaler deux remarqua 1)1 es Denl uDe très grande dUpersîoa.

Le premier osl un gpeciroscope à viaio fondé sur l'emploi de plusieurs couple»

constitué par deux prismea de mcmc 3D| que le rayon de la couleur qui se trouve e tcmenl à [a face d'entrée du premier pi'ie

de sortie du dernier. Dans rayons de râtrangibiiilé voi quelle que aoit la partie di

; de M. Tliollon, qui f* <mes : chaque poupi* <«< ut entre eux un lagle til . du champ tombe nen*»tria normalement i b ha i conditions la différence de déviiUon de ^u

ine est proportionnelle â leur diffiirence d'inditc.

spectre considérée , ce qui D'à pas lieu iitc If

faut la placer d'un écran blanc perpendiculaire à son axe principal, pour obtenir sur celui-ci une image réelle nette d'objets lointains. La mesure de la distance qui sépare alors l'écran de la lentille donne la distance focale de celle-ci, si elle peut ôtre considérée comme inOniment mince, et si Tobjet est assez loin pour pouvoir ôire considéré comme à l'infmi (*).

On donne une grande précision à celte méthode en faisant de la lentille étudiée Tobjectif d'une lunette astronomique, et en se servant d'un oculaire positif au-devant duquel on place un réticule. On met d'abord au point nettement le réticule, puis, en enfonçant plus ou moins à la fois l'oculaire et le réticule, on met au point un objet très éloigné, de façon qu'en déplaçant Tœil devant l'oculaire l'image ne se déplace pas par rapport au réticule, ce qui indique que leur plan coïncide : le réticule se trouve alors dans le plan focal de la lentille objective.

Dans le cas d'une lentille un peu épaisse, telle que celles qui servent d'objectif aux grandes lunettes, et si l'on tient à beaucoup de précision, il faut d'après les courbures des lentilles qui constituent l'objectif (achromatique généralement) et l'indice de

8peclro8cope ordiaaire, où deux rayons dans la partie violette, sont, pour une même différence d'indice, beaucoup plus écartés que dans la partie rouge.

Le second instrument est dû à M. Cornu ; c'est un spectroscope à grande dispersion qui pourtant ne contient qu'un seul prisme; mais celui-ci est traversé quatre fois par les rayons lumineux ce qui produit le même effet que s'il y avait quatre prismes. En outre, c'est la même lunette qui sert à la fois de collimateur et de lunette astronomique pour voir le spectre.

Nous ne pouvons entrer ici dans le détail de ces instruments; nous renverrons pour la description de ces deux spectrôscopes au Journal de Physique (Spectroscope de M.Thollon, i" série, T. VU, p. 141 et T. VIII p. 73 ; Spectroscope de M. Cornu 2* série, T. II, p. 53).

(1) Si l'objet éloigné n'est pas assez loin pour qu'on puisse le considérer comme à l'infini, il suffit, pour avoir la distance focale f, de retrancher de la distance p' (presque égale h f) k laquelle se forme l'image nette una ftraclion a de cette distance égale au rapport très petit antre la distance p\ et la distança de l'objet, qui n'a besoin d'être connue que d'une façon approximative. En désignant par 9 at 9' les distances de l'objet et de l'imaga

9' f aux plans focaux correspondants ,00 a , en effet, a = -- ^ — , d'après la

formule de Newton.

bSi

réfraclion des verres employés, calculer la posilios des i>lao> principaux par i-apport aux faces, en se Gervant îles formules iudiquées plus haut (voir Cliap. III gg 14 et 23). La distance dti foyer à la face postérieure donnée par l'expérience devra être augmentée de la distance de cette face au second plan principal pour a*oirla véritable distance focale (M-

Les mêmes ptiocédés sont évidemment applicables à un miroir concave.

Quand la lentille n'a iju'un petit diamètre, il est plus commode d'employer le focomètre de Silbermenn.

Cet appareil consisle eji deux demi-disques A et B (flg. llf (représentés à part figure 172) formés d'une substance truiu

(1] Celle correction M'est pas inulïle quand la lunette ailrooomiqae A Tait partie l'objeclir sert à meiurer le diamètre epparenl des a rendant le 111 d'un rjtioule, mobile à l'aide d'une vis micromttrïqne, fi ceasivement tangent aux deux ttords de l'Image de J'astre. Il fout ouaiM' la ilislance du réticule nu second point nodal du l'objeclir, c'cat-Mlir* k véritable distance rocnU, poDr pouvoir conclure du di-placemeiil da Klial< l'angle que Torment les axca secondairee aboutlesanl aux deux «slreDiln du diamètre de l'astre.

eide, d*une mince feuille d'ivoire par exemple, et placés chacun dans une bonnette, que supporte une règle graduée horizontale. Les demi-disques A et B occupent la moitié inférieure de chaque bonnette, en se terminant à un diamètre horizontal; ceux-ci sont à la même hauteur, les axes des deux bonnettes coïncidant. Les bords de ces diamètres présentent une graduation, et les traits de Tune des graduations sont a la môme distance que ceux de Tautre, un demi-millimètre par exemple (flg. 172). On regarde la graduation A avec un oculaire positif 0.

La lentille à étudier est placée sur un support entre les deux bonnettes et est orientée, élevée ou abaissée jusqu'à ce que son axe principal coïncide avec Taxe des bonnettes. On en est assuré quand on peut amener Timage fournie par la lentille du bord du demi-disque B à coïncider avec le bord du demi-disque A. L'image de B, élant renversée, est placée alors au-dessus de A dans le même plan : Timage do la graduation de B est juxtaposée ainsi à la graduation de A, et est vue avec la même netteté à travers Toculaire 0. On s'assure, du reste, que les plans des deux divisions coïncident bien en déplaçant un peu Tœil devant l'oculaire : les deux divisions ne doivent pas paraître se déplacer Tune par rapport à l'autre.

Ce réglage eflectué, on fait varier alors la position des bonnettes sur la règle graduée jusqu'à ce que l'image des traits de la graduation B, mise parfaitement au jioiht, soit à la même distance que ceux de la graduation A, ce dont il est facile de juger à cause de la juxtaposition. Au besoin, en donnant un petit déplacement latéral à la lentille, on arrive à faire coïncider exactement l'image d*uu trait de B avec un trait A ; il faut alors que les images des autres traits de B coïncident avec ceux de A.

Quand on a obtenu ce résultat, l'image de B, donnée par la lentille, est aussi grande que Tobjet, puisque les traits de B sont à la même distance (jue ceux de A: par conséquent, B et son image sont à la même distance des plans principaux, cette distance étant, comme on le sait, le double de la distance focale.

En mesurant alors la distance / des deux demi-dis(iues A et B,

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