MESURE DU GROSSISSEMENT D'UN OBJECTIF DE MICROSCOPE

11 est très facile de mesurer le grossissement d*un microscope solaire. On prend comme objet un micromètre objectif^ c'està-dire une plaque de verre sur laquelle sont tracées au diamant des divisions très rapprochées, de distance connue, des centièmes de millimètre, par exemple. Après avoir mis au point sur récran, on mesure la distance t des images de deux traits

limitant une division de longueur connue o : le rapport - est,

par définition, le grossissement g (*).

Dans le cas d'un obje(!tif de microscope composé, pour avoir son grossissement dans des conditions données, on met au point le micromètre objectif; puis on remplace l'oculnire d*Huyghens par un oculaire de Hamsden portant, à distance convenable pour être vue nettement par Tobservateur, une division sur verre dont les traits sont à distance connue, par exemple à un dixième de millimètre les uns des autres. Sans toucher à la position de l'objectif du microscope, on déplace le système oculaire jusqu'à voir très nettement l'image du micromètre objectif, et, en tournant convenablement le système oculaire, on rend les traits des deux graduations parallèles; on compte alors combien l'image i d'une division o du micromètre objectif contient de divisions et de fractions de division du micromètre oculaire, ce qui fait

connaître i et, par conséquent, le grossissement do Tobjectif-.

(1) La mesure de la distaDce l de Técran à l'objcclif fait connaître, d'une façon très précise, la distance focale f de celui-iù, en vertu de la relation (Chap. VII, { 5) :

Ce procédé de mesure de la distance focale eal applicable, bien entendu, à toute espèce d'objectif, pourvu que la distance des plans principaux aux faces de l'objectif soit nvgll(^*ablc Tis-à-vis de la distance /.

que soit du reste la distance de l*œil à Toculaire, ou encore quand le second foyer de l'oculaire converfçent se confond avec le point nodal de Tœil, quelle que soit la distance pour laquelle celui-ci est accommodé. La puissance est donc une grandeur de même nature que la convergence, et qui s'évalue en dioptries. Du reste, dans les conditions habituelles de Tusage des oculaires, Tune ou Tautre des conditions que nous venons (Findiquer se trouve remplie, ou à peu près, ce qui fait qu'on prend comme valeur nominale de la puissance d'un oculaire sa convergence môme. Il résulte de là que la mesure de la dislance focale d'un oculaire par l'un drs procédés indiqués plus haut (gg 14, 15 et 16) fait connaître très exactement sa puissance nominale.

Mais il existe aussi d'autres méthodes, fondées sur la définition même de la puissance, qui donnent parfois plus commodément, quoiqu'en général avec un peu moins do précision, la valeur de celte grandeur ; ces méthodes fournissent, par conséquent, un nouveau moyen de mesurer la distance focale; nous allons les indiquer.

Supposons d'abord que Toculairo soit convergent et positif. On regarde à travers l'oculaire une division sur verre en millimètres « dixièmes ou centièmes de millimètre suivant sa puissance, et l'on reçoit dans l'œil en même temps les rayons provenant d'une mire, que nous supposerons divisée en longueurs connues, placée à une très grande distance (50 à 60 mètres au moins). Pour recevoir dans l'œil même qui regarde à iravers l'oculaire les rayons venant de la mire, on se sert d'une chambre claire (*i.

1) La chambra clnire élô invcnléc par Wolln^ton en 1812.

Il existe beaucoup de modèles de chambre claire; celui que représente lu ligure 17:Ja été coiii^truil par M.Nachel pour pouvoir dcssiiitT le* objets vu» nu microscope. Cette chambre clair»* convient très bien pour la mesure de la puissanc<*.

Elle se compose d'un pnrallélipipèdo vn verre AUCI) dont les bases AB et CI) sont inclinées ;i \b* sur les faces AI) et HC. Les rayons ST S'T' \enant de la mire ^ou de la pointe du crayon dans le cas d un dessin) entrent par In face Al), subissent In rédexion totale, d'abord sur la face AH, puis sur la face UC cl pénètrent ensuite dans l'œil. Vn petit cylindre de verre H collé sur le fiice CD permet aux rayons PQK PQ'R', qui sortent de

L'œil re^^ardant la mire lointaine s'accommode pourl'inflni; en TaisanL varier la distance <le l<i graduation sur veire, on la mei BU point et, en la faisant tourner convenablement, on rend ses troits parallèles à ceu\ do la mire : les images de la gradunlîo» et (te la mire semblent superposées. On compte alors le nombre de divisions de la mire qui sont contenues ilans une division île la graduation sur verre vue à travers l'oculaire-, on obtient ainsi la longueur I. qui à la distance D de la mire à l'œil est vue sou* le même angle qu'une division fie longueur l vue à travers l'oculairo. Or, si P est la puissance cherchée, cet angle est Pi ('J on a donc :

l'oculaire, J'avriver sons déviiilioii jusqu'à l'œil. De celle riliniennes donnécE par la mire et par l'objel lU a travers roculiirr superposées.

Dans le cas d'un dessia ■ faire, rimoge donnée par le micniscope m ■e projeter sur la reuille do papier qui envoie les raj'oi crayon peut en miivrc les ronioure.

20. KESDRE DO GR0SSIS8EHEHT D'UN TÉLESCOPE. — La mesure directe <lu groesis&ement d'un télescope dioptrîigue ou caloptrique se fait en regardant avec le même util et Bimultanément une mire gi-aduée lointaine 1° — à travers l'inBirument, 2* — directement par l'inLermédiaire d'une chambre claire (').

Les deux images rétiniennes se superposant, on compte cambicD une division de la mire , vue à travers le télescope , couvre

■si la valeur d« G.

Cette méthode rournit bien évidemment lo grossUflemei

ut du microscope

juand on a'ea serl avec 1» chambre

a la chambre claire cl ci

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myopie ne sont pan rarts che

C'est pourquoi nous préfcrons la méthode :

il] L^ largeur des tubes de la plupart des lunettes empfcba du se servir de la petit» clismbre clairn décrite pour le microscope, l'ouillet a employé, dans ce but, une chambre ctaire. identique en principe à la précédente, mai» de plus grande dimension, rornice par deux mirolra M et M' (Og. 174). Lu miroir M' est diséiomê sur une puiiio surlace pour laisser passer les rayons qui Bortent de la lunette. Dans le cas d'un l£l«»copB de Newton ou do Foucault, le miroir M' sunll seul évidemment.

de divisions de la mire vues à l'ceîl nu : ce nombre ■ représente le grossissement G. EIn effet, si z est l'angle sous lequel oa voit une division à Tœil nu, à travers Je télescope oo la voit sous Tangle Gz ; et, comme n divisions, à Toetl na, sont vues sous Tangle nx^ on a Gz =r iiz, d'où G = fi.

A défaut d*une chambre claire, on peut regarder avec rua des yeux dans le télescope et regarder la mire avec l'autre oeil [procédé do Galilée) : il y a encore superposition dans la visîoa binoculaire des deux images. Mais ce procédé est plus laligant, parce qu'il est difficile de maintenir assez immobiles les axes des deux yeux pour que les images ne se déplacent pas Tune par rapport à l'autre.

Il est toujours difticile de se procurer une mire éloignée; un grillage de clôture à barreaux régulièrement espacés peut en tenir lieu parfois. Il est plus commode de se servir de deux collimateurs semblables à celui décrit au paragraphe précédent; l'un d*eux est placé devant le télescope, et Tautre, de ùiçon à être vu directement à travers la chambre claire. Eln appelant a et z* les angles connus sous lesquels l'œil nu voit une division à travers chacun des collimateurs, et n le nombre des divisioas (d'an* gle z), qui sont couvertes par une division (d'angle a) vuei travers le télescope, on a Gz = nz.

Ramsden a indiqué, pour évaluer le grossissement d'un télescope, une méthode fondée sur la mesure du disque oculaire.

Nous avons vu (Chap. MI, g 17, 3*) que le rapport ^ du diamètre D de l'objectif (lentille ou miroir) au diamètre d du disque oculaire est égal au grossissement. Du reste, si L est la longueur d*un objet placé sur Tobjectif et / Timage de cet objet

dans le disque oculaire, - représente aussi le grossissement,

puisque ce rapport est égal à -.

Pour mesurer exactement la dimension très petite / de l'image dans le disque oculaire, on se sert d'un petit instrument conna sous le nom de dynanièire de Rêmsden. 11 consiste en un oculaire de Ramsden, qui regarde une plaque translucide A sur

laquelle est gravée une division, en dixièmes do millimètre par exemple. Eq faisant coïncider la plaque A avecle disque oculaire, on voit nettement â traver>; le dynainclre ce disque et la ^^duation.

Pour faire l'expérieRca, on place sur l'objeclif lesdeux pointes d'un compas, auxquelles on donne un écartement tel que leurs images soient distantes d'un nombi'e entier de divisions du (ij'namètre. On mesure ce nombre, ce qui donne l, ainsi <|ue la distança L comprise entre les deux pointes du compas.

Si. PHOTOMÉTRIE. - DÉFIHITI0H3. — On appelle pbotoméU-îe l'i partie de l'optique qui s'occupe de la mesure des intenaités lumineuses , et pLoloiwlres les appareils qui servent à faire ces mesures.

La comparaison des intensités de deux source.'; lumineuses se fait le plus souvent en comparant les éclaireinents qu'elles produisent sur un même écran. Pour rendre cette comparaison facile, on se sert de divers pliolomèlres, par exemple du photomètre de Doiigucr ('), le seul que nous décrirons pour le moment.

(1) Picrr* Bout Hur la plnjtamélri

1 17 j8: loa travail

600 LIVRE V. — CHAPITRE Vlll

Cet appareil se compose d*un écran opaque P (Hg. 175) percé d'une fenêtre AB couverte par une substance translucide (papier huilé, verre dépoli, etc.) ; uno cloison H, perpendiculaire à récran P, sépare en deux parties A et B la fenêtre. De cette façon, deux sources lumineuses placées de part et d*autre de la cloison H éclairent Tune la partie A, Tautre la partie B de la fenêtre ; en se mettant derrière, on peut comparer aisément les éclairements des deux parties A et B qui sont juxtaposées.

Supposons d'abord que la surface AB reçoive dans une direction normale, ou à peu près, les rayons lumineux envoyés par les deux sources. Si deux sources lumineuses placées i la même distance d de la fenêtre donnent sur A et sur B le même éclairement, an trouve que quand ces sources sont placées à une même distance de la fenêtre ayant une autre valeur quelconque d\ les éclairements produits par l'une et par l'autre sont encore égaux, si toutefois les deux sources ont des dimensions linéaires négligeables vis-à-vis de d et de (f; on dit alors qu'elles ont la même intensité.

Lorsque n sources de même intensité sont placées côte à côte, sans se masquer les unes les autres, à la même distance d'un écran, l'éclairement produit sur celui-ci est, par définition, n fois plus grand que s*il n'y avait qu'une seule de ces sources.

Pur conséquent, si, dans un cas, n sources de même intensité et, dans un autre cas, n de ces sources éclairent le même écran, ces sources étant toujours placées à la môme distance de celuici, les deux éclairements sont dans le rapport —.

Quelle que soit l'obliquitédes rayons lumineux qui tombent sur une surface, si, dans deux cas difTérents, les éclairements sont dans un rapport k, on dit que les quantités de lumière reçues par unité de surface sont dans ce rapport k.

Faisons choix d'une unité pour la quantité de lumière par unité de surface, et soit, dans un certain» cas, I cette quantité de lumière par unilé de surface ; si l'éclairement est uniforme, la quantité de lumière qui tombe sur une portion d'étendue S de la surface éclairée est S/. Si la surface n'est pas uniformément éclairée, on peut la décomposer en éléments d'aire a assez petits, pour ({ue la quantité de lumière qui tombe sur eux par unité de surface

MESUUES OPTIQUES 601

ait la méma valeur l dans toule l'élendue d'un élément d'aire a ; la quantité q de lumière qui tombe sur toute la surfdco éclairée est donnée dans ce cas par

32. TARUTIOH DE L' ÉCLAIRE H ENT AVEC LA DISTANCE ET ATEC L'OBLIQUITÉ. — Soit 0 une source lujnîneuse de dimensions linéaires négligeables vis-à-vis de sa distance aux surfaces éclaii'éos; considérons un cône d'angle ioilniment petit ayant

U pour sommol. En admettant que toutes les secliODs droites ou obli({ucs de ce cône reçoivent du point 0 la même quantité de lumière, on trouve iuiinédiutemenL les deux lois suivante.*) :

i" Les édaireiacnls d'une surfacv qaî se di^place parallvlemctil à cllf-inriiie varient en ruisou iiivttrae du carré de sa dialiitic'j à la source lumineuse.

En elTcl, soient \ïi et Alt (lig 176) deux sections parallèles du cône, S et S' leur surface, l et /' les quantités de lumière qui tombent par unité du i^urface ; on a, d'après l'iiypolbése faite plus buul :

d'où :

Or les (Jclairements E et E' sont respectivement proportionnels à t el 1' et les surfaces S et S' sont proportioanelles aux car- ToHi II 39

^r G02 LIVRE V. — CHAPITRE VIII

H réà des disUnces D et LV des sections AB et A'B' à la source Q

■ d'où : j

H Celle loi a élé énonp^u par Kepler. ^^^H

H 2° L'éclairemefit (t'i^iie surface est proportionnel «u cosiom

H de tangie que forme sa normale avec la direction des rayons

H incidents.

H Menons, en effL-t, uoe section

■ oblique BA et une section droite BC(fig. 177) du cône, d'otivoT" lure iiLlitùiiient petite, ayant 0 pour sommet ; soîl it l'anglS <|iie Tait avec la direction HB (les rayons incidents la direotion BN de la normale à AB.

On a, en désignant par I et l p,g ,„, les quantités de lumière qui

tombent par unité de surfaM sur les sections BG et BA (l'iiires S et S' :

SI = S7' d'où : 7=3- ^^H

d'autre part, on a ^^^H

S ^ S' cosz ^^^^1

cosa ^^^^1

et, comme les éclair^menls E et E sont proportionnels à t et f; ' E' = E cos «

Les variations de réclairement produit par chaque point d'une source obéissant à ces deux lois, celles-ci s'étendent au cas où la source a une étendue finie, à condition qu*on puisse négliger les diiTcrences des distances de ses divers points à l'écran ou les différences d'obliquité.

Les deux lois que nous venons d'énoncer reposent sur Thypoihèse que la quantité de lumière^ telle que nous Tavons définie plus haut, reste constante à Tintérieur du cône ayant la source pour sommet. Ce dernier point n'est pas évident a priori, et Ton conçoit qu'il soit indispensable de soumettre ces deux lois au contrôle de l'expérience.

1** Vérification de la loi du cahhé db l.v distance. — L'expérience qui sert à faire la vérification de cette loi est fort simple; elle peut se faire avec le photomètre de Bouguer que nous avons déjà décrit.

On commence par se procurer plusieurs sources lumineuses de même intensité, par exemple plusieurs bougies semblables, et Ton juge do leur égalité d'intensité comme nous l'avons in- <hqué lji2\.

En éclairant chacune des parlies A et B du photomètre par une bougie différente, on peut voir immédiatement qu'en approchant ou en éloignant l'une des deux bougies, l'éclairement correspondant augmente ou diminue. Si Ton cherche alors combien il faut placer de bougies à une distancs de 2 mètres pour produire le même éclairement ((u'une seule bougie à la distance de 1 mètre, les rayons tombant normalement aux surfaces éclairées, on trouve qu'il en faut placer 4.

Or, ces i bougies ramenées à la distance de 1 mètre de la fenêtre AH, donneraient un éclairement quatre fois plus grand qu'une seule bougie; par conséipient, puisque, éloignées a 2 mètres, elles donnent le même éclairement, il faut en conclure qu'en doublant la distance on réduit l'éclairement dans le rap-

port de 1 à 4 ou de — .

On trouverait de même qu'il faut [)lacer 9 bougies à 3 mètres pour produire le même éclairement qu'une seule à 1 mètre, ce qui démontre qu'en triplant la distance l'éclairement est réduit

i i* dans le rapport de - = ^; et ainsi de suite : la loi énoncée plus

haut se trouve donc démontrée.

La dimculté de se procurer plusieurs sources bien identiques rend cette démonstration un peu diflicile. Le procédé sui\'ant est plus commode.

On éclaire une petite ouverture 0, de un ou deux centimètres carrés, en plaçant derrière et très près la flamme d'une lampe. On fonne sur Tune des |>arties A de la fenêtre Timage réelle de cette ouvertun? 0 au moyen dune lentille objective. Celteimage, du reste, doit être assez grande pour couvrir toute la partie A de la fenêtre, et lui donner un éclairement uniforme. Au besoin, pour faire nettement la mise au point on tend un til dans Touverlure O, et Ton en rend bien nette Tiniage qui ^'cD forme sur la fenêtre, puis on enlève le fil. Cette 0|»ératiou faite, on déplace une t*ougie de fa^on à donner à Tautre partie B de la fenêtre un éclairement égal à celui de A. Après avoir mesuré la distance de la bougie à la fenêtre, on double cette distance;

on constate alors qtf en couvrant les j de Tobjectif par un écraD,

ce qui réduit évidenunent au quart l'éclairement toujours umforme de A, les deux parties A et B ont le même éclairement. De même si Ton triple la distance primitive de la bougie à la

fenêtre, il fau.ira couvrir les - de l vbjectif pour obtenir le même

éclairement ou A et B,

Cette demoassration n'exige que deux sources qui restent identiques à elles-mêmes (vuiantla durée de rexpérience.

:^ VLK;FiCiT::> :s uk loi de L*OEU<^'CXTi. — Cette vérificatic^a peut aussi se fain^ avec un pbolonaêtre de Bouclier dont î:^ fe:v:re a des Cioiensions négligeables vis-i-\is des dist.^::.vs vies s.^unres luiujieuses. On place devant chaque moitié de l.v îe:.t ;r:» cle-ux sources S ei S de façon que les rayons L^jil«cn: r.^mijeaiect. e: iVn fii: varier la distance de Tune %;V,Ie> j.;s.j^"i reuire les evl^urecieats égaux; soient . alors»

MESUliES OPTIQUES 605

D et D' les distances des deux sources à Técran. En laissant la source S' toujours à la même distance D\ on la déplace de façon à faire tomber les rayons sur la fenêtre sous un angle d'incidence quelconque que nous désignerons par a, et qu'on mesure. L'éclairement devient plus faible, et, pour affaiblir autant Téclairement de l'autre partie de la fenêtre, il faut reculer la source S, normalement a l'écran, jusqu'à une nouvelle distance D| ; on trouve que celle distance satisfait à la relation :

Or, réclairemcnl de la partie de la fenèlre qui reçoit la

/D \* lumière de Savant varié dans le rapport 7— 1 , l'éclairement de

la partie qui reçoit la lumière de S' a, par foLliquilé des rayons,

varié dans le même rapport, c*est-à-dire, d'après l'égalité (1), a varié dans le rapport de cos x à 1, ce <|ui est la vérification de la loi.

23. INTENSITÉ D'UNE SOURCE LUMINEUSE- — La valeur absolue «le rinlonsité d'une source? lumineiise est la qunniitt* de lumière qui tombe noi-m/ilemrnt sur l'unité de surface plaece à ï unité de distance de la source. Four que cette définition soit précise il faut, bien entendu, que la source ail des dimensions linéaires négligeables vis-à-vis de l'unité de longueur.

On voit, d'après celte définition, (|ue si les unités de longueur et de quantité de lumière sont fixées, l'intensité d'une source a une valeur parfaitement déterminée. Réciproquement, si Tunité d'intensité est fixée, l'unité de (juantité de lumière est déterminée.

Désignons par I l'intensité d'une source lumineuse. D'après la loi de Kepler, la quantitt* de lumière qui tombe par unité d'aire, sur une surface ((ui rcM.oit normalement les rayons lumineu.x et

qui est placée à une distance D de la source est — . D'après la

loi de Tobliquité, si la normale à la surlace fait un angle z avec la direction des rayons incidents, la quantité de lumière I reçue par unité de surface est donnée par :

(!) / = — cosx

Cette formule résume les deux lois précédentes ainsi que la définition de Tîntensité d'une source.

14. mnTË D'IUTERSITË. — il convient de choisir pour unité d*intensité celle d'une source qui reste autant que possible identique à elle-même.

Vers 1861, MM. Dumas et Regnault ont fait adopter en France, comme imité, finteBsité (Tane lampe Cërcel brûUiEt 42 grammes d'huile de colza épurée à Fbeure, Dans les comparaisons photométriques, la lampe est pLicée sur le plateau d^une balance pour constater si la quantité d*huile réglementaire a été consommée.

EIn Angleterre, en Allemagne, on se sert, en général, de boagies de dimension et de composition bien déterminées.

Ces unités laissaient à désirer conune constance. M. VioUe a fait adopter, au Congrès international des EUectrîciens, réuoi fc Paris en 1881, une unité d'intensité tout a fait invariable, que nous appellerons V unité absolue; c'est Tintensilé, rfaos oo'* direetïOD norutale. d'un ceDiimètre carré de la sarfaee dun bain de platine à la température de fusion.

Comme celle température est toujours la même «1700* environ au momect de la solidification du platine, il en est de même de 1:1 quantité de lumièr>^ émise par unité de surface ainsi que de la composition de celte lamière.

Le p]atine est fondu dans un creuset en chaux F ifig. ilS\ an moyen de la ûimme d*un cbdumeau OH alimenté par de l*hydrogén-v^ et de Toxygène. Quand le platine est fondu, on amène le civusel sous un écran en platine D peroé d'une ourertum d*nn cent-mètne canv et noirci sur ses deux faces. Gel écran est con>tam:r.ent refroidi j^ar un courant d*eau circulant par les tut-, s A.V .

Un miroir M renvoie les rayons lumineux dans une direciion horizontale, en diminuant très peu leur intensité et dans un rapport parfaitement connu. On saisit, pour faire la mesaire pitotométriijue, le moment où l'intensité reste constante, ce qui indique que la solidilicalion commence. Dès que le platine est solidillé complètement, on peut le ramener rapidement à l'état de fusion, si l'on veut recommencer une nouvelle expérience.

Bien entendu, en limitant le faisceau par une ouverture de n centimètres carrés, le même appareil founiit une intensité de n unités absolues.

La lacnpe Carcel brûlant dans les conditions indiquées plus iiaut ayant été conservée comme étalon secondaire d'intensité lumineuse. M. Violle a déterminé son intensité en unités absolues. La ligure 178 reprcsenle précisément la disposition adoptée pour Cette comparaison, qui a été fyile, à l'aide du photomètre de Foucault, par la méthode indiquée au para^fraphe 25. La moyenne des expériences a donné pour rinl«iisité de la lampe Carcel réglementaire la valeur ,j-— - =0,481 unité absolue.

25. MESURE DES IHTEHSITÉS - PHOTOMÈTRES. — Vojons mainteiianl comment on peut trouver le rapport des intensités lumineuses (le deu\ sources, c'esl-à-dire mesurer l'inteositë de Tune, si celle de l'iiutie e^l prise comme unité.

Plusioui*s méthodes photométriques reposent sur les propriétés rie la lumière polarisée ; nous n*en parlerons pas ici, et nous nous bornerons à exposer les méthodes fondées, soit sur la loi de Kepler, soit sur la diminution d*éclairement qu'un diaphragme placé contre un objectif fait éprouver a l'image réelle fournie par celui-ci.

!• Méthodes fondées sur l\ loi de képleh. — Supposons qu*une source d'intensité I, placée normalement à une distance D d'une surface y produise le môme éclairement qu'une autre source d'intensité 1' placée, normalement aussi, à une distance D'; la formule (1) du paragraphe 23 donne la relation :

- = - dou: -=^-j

le rnpporl des intensités est rgal au carré du rapport des dislances auxquelles il faut placer les deux sourcos pour avoir le même éclairement.

Si l'intensité F est prise comme unité, la valeur 1 de l'autre

source est

Les photomètres, qui servent à appliquer cette méthode de mesure, sont simplement des appareils destinés à constater régalité de Téclairement produit par chacune des sources, et qui permettent de mesurer les distances de ces soïirces à la surface éclairée.

Un des plus simples et des premiers imagini's est le photo mètre (le Bouguer, décrit plus haut (^ 21, lig. 175).

Foucault a modifié légèrement le photomètre de Bouguer : la cloison H, formée par une feuille de tôle noircie, peut s'écarter plus ou moins de la fenêtre AB par le jeu (Pun pignon et d'une crémaillère, de fac.on que les deux moitiés éclairées par les sources différentes soient exactement juxtaposées sans empiéter Tune sur Tautre; la comparaison des éoliiiremonls se fait bien plits facilement ainsi que lorsqu'un espace sombre existe entre les deux f)arties de la fenêtre. La substance translucide est formée

par une lame de verre amidonnée (^). On regarde cet écran diaphane à travers un cornet (E fig. 178) qui empêche les déplacements de Toeil.

Rumford s*est servi d*un photomètre encore plus simple que celui de Bouguer. Il consiste (flg. 179) en un écran blanc devant lequel on place une tige opaque et mate. Chacune des sources lumineuses donne sur l'écran une ombre de la tige ; en déplaçant convenablement Tune des sources on rend ces ombres contiguês et de même intensité. Les deux sources produisent alors sur rëcran des éclairements égaux, puisque la partie de l'écran qui se trouve dans Tombre portée par une des sources est éclairée par Tautre seulement. Quand on est arrivé à ce résultat, le carré du rapport des distances de chaque source à Tombre qu'elle éclaire donne le rapport de leur intensité.

Bunsen a imaginé un photomètre qui, plus ou moins modifié, est très employé en Allemagne. Si sur une feuille de papier blanc ordinaire on fait une tache avec un corps gras, cette tache, étant plus translucide et moins diffusante que le reste de la feuille, apparaît en sombre sur fond clair quand la feuille est plus éclairée par devant que par derrière, et, au contraire, en brillant sur fond obscur dans le cas inverse. C'est sur cette propriété qu'est fondé le photomètre de Bunsen. Il se compose d'une feuille de papier ainsi tachée, derrière laquelle on place une source lumineuse constante. En approchant devant la feuille une source de lumière, la tache, qui apparaît d abord brillante, finit par trancher en sombre sur le fond clair de la feuille, et, pour une certaine position de la source, la tache disparait, n'étant ni plus sombre ni plus brillante que le fond. On note alors la distance de la source à la feuille, et Ton recommence l'expérience avec une autre source qu'on veut comparer à la première. Il est évident que les distances D et D auxquelles les deux sources font disparaître la tache sont celles où elles produisent le même

D * (Clairement sur la feuille: i— est donc le rapport des deux

intensités.

r Pour amidonner U bine de verr« on U laisse séjourner ao fond d*an lait d*amidon ; celui ci se dépose unUorméiDant sur la plaque, ee qoî donne un éoran translucide parfaiteoient boaaofèoa.

2* Méthodes fondées sur la diaphragmation d*un objectif. — Houguer a découvert et utilisé pour la photométrie la propriété suivante: quand on formo avec une lentille convergente une image réelle d'une source lumineuse, et qu'on vient à limiter rouverturo de cet objectif pur un diaphragme placé contre lui, l'image n*est pas modifiée en grandeur et en position, mais son éclaii'ement est proportionnel à la surface de l'ouverture du diaphragme, pourvu que cette ouverture reste toujours petite vis-à-vis de sn distance à la source. Celte dernière propriété est évidente, puisque la quantité de lumière qui donne lieu à Timage de chaque partie de l'objet est proportionnelle à la surface de la lentille rencontrée par les rayons incidents.

Nous avons déjà utilisé plus haut cette propriété pour démontrer expérimentalement la loi de Kepler.

M. Cornu a in(li({ué plusieurs dispositions photométriques fondées sur ce principe (*).

Pour obtenir un diaphragme à ouverture variable à volonté et de surface connue, M. Cornu se sert de deux plaques métalliques, glissant Tune sur l'autre par l'effet d'un pignon commun à deux crémaillères CC (llg. 18»)), et portant chacune une ouverture carrée AD, A'iV. Dans unedeleurs positions relnlives extrêmes, les deux carrés • »o. i«w.

sont en coïncidence, et une ouverture carré(î maxima livre passage à la lumière; dans Tautre position extrême, Touverture de Tune des plaques est cachée par la partie pleine de l'autre, de sorte qu'aucune lumière ne peut passer ; dans les positions intermédiaires, les ouvertures se correspondent partiellement, et, comme elles sont taillées de façon que le ujouvement relatif ait lieu suivant une diagonale, l'ouverture libre a toujours une forme carrée, quelle que soit sa <limensioii La sinface de l'ouverture est proporlionnelle au carré de la diagonale; celle-ii varie d'une <{uantité égale au <léphicement relatif des deux lames métalliques, donné par une

(1; Corm: Journal dt* phrsi'fue !'• Hcrii«. T. X.. p. ISO (iSSIj.

612 LIVRE V. — CHAPITHE VIII

graduation que porte l'une d'elle. Comme le pignon est fixe, par ea rotation, l'une des lames s'avance autant que l'autre recule; il en résulte que le centre du carré reste toujours vi^-à-viR du centre optique de la lentille, au-devant de laquelle on a placé ce diaphrtigine.

Voici maintenant la disposition photométrique qui a pani U plus convenable à. M. Cornu.

Les flxes principaux de deux objectifs achromatiques L, et I, <i]g. 181) se coupent à angle droit, en un point A où se trouve l'orète reeliligne de la face antérieure d'une glace A.V im-lin>« H 45* sur chai-un lies axes. La (ace postérieure <lt* celle glace esl recouverte d'un noir mal pour ne jwis rélléchir ni transmettre la lumiôre.

L'un lie ces objectifs l^a sa aurfiice couverte par un ilinpliragme à ouverture vHriulile.

i^emblable à celui que nous venons de décrire.

On place ^ur l'axe principal île la lentille L^ une source de lumicre F,o wi. B, de façon que

son image réelle se forme dans le plan AO,. La glace AA' donne de Ih partie .X* do l'imace de R nue image vii-luelle A*' placée dans te plan Ai»,. Iji sourco H. qïii do.t èlre bien constante, sert de lerme d» ct^mparaison, p^ur trouver le rapport des intensités de doux «utre« sources quelconques S ei ^ .

On di<p*)fe l'une des sources à comparer S sur Vase prio-

cipal de la lentille L,, de façon que l'imagée réelle Aa (|u*en donne cette lentille se lasse dans le plan AO^.

Un microscope à faible grossissement, dont Tobjeclif est en H et Toculaire en J, et dont Taxe coïncide avec Taxe principal de la lentille Lj» sert à voir i* — la partie Aa de limage réelle de S donnée par Li, 2** — la partie A// de l'image virtuelle fournie par la glace de l'image réelle Ab de la source H.

Kn limitant par un diaphragme à ouverture circulaire CC, placé devant Toculaire, le champ du microscope, on voit dans celui-ci deux demi-disques (ligures à part en K).

L'expérience consiste à faire varier l'ouverture du diaphragme placé devant L^ jusqu'à rendre égaux les éclairemenls des deux demi-disques. Désignons par s la surface que possède alors Touverture du diaphragme de L^.

On remplace ensuite la source S par la source S' devant la lentille L|, en ayant soin de la placer exactement a la même <listance de la lentille. On modifie alors l'ouverture du diaphragme de Lj jusqu'à rendre encore égaux les éclairemenls des deux demi-disques vus à travers le microscope. Désignons par s' la surface que possède alors l'ouverture du diaphragme de L^; en appelant I et 1' les intensités des sources S et S', on a évidemment:

Par cette disposition, on compare les intensités de régions de la source n'ayant qu'une très faible étendue , à cause de la petitesse du champ du microscope qui ne laisse voir que l'image d'une très petite portion de celle-ci ; de là le nom de microphotomùtre que M. Cornu a donné a cet instrument. p]n déplaçant convenablement la source devant L| on peut comparer ainsi les intensités des diverses régions d'une même source.