VALEUR DU MÈTRE EN LONGUEURS DONDES

(Ifiix ressorts courhos p, p' en acier, <loiit les autres extrémités sont en contact avec la pointe des vis de réglage r.

Sur la face inférieure de l'étalon, on a disposé un |)elit li'ou (à l'avant ). une

ffc^=~rS^

rainure longitudinale et un plan (l\ l'arrière), qui pei-mettent de le placer, dans une position bien définie, sur trois pointes portées par son chariot. La pièce

entière se manie aisément au moyen de la poignée H, sans risque de déranger les miroirs, ni d'échauffer le barreau.

L'étalon IX diffère des autres étalons, de I à VllI, en ce qu'il est muni d'un index I, auquel est fixé un bouton de nickel n; sur la surface supérieure, plane et polie, de ce bouton, on a tracé un trait, qui doit servir à la comparaison de cet étalon avec le mètre auxiliaire X.

Contre les pointes des trois chevilles, aux deux extrémités, avant et arrière, de l'étalon, appuient deux glaces semblables A, A', à faces parallèles et parfaitement planes, et argentées sur leur face antérieure. Chacune de ces glaces est main- XL ' -i

tenue par un ressort à boudin accroché par une extrémité à un petit disque de laiton, qui a été mastiqué à Faide d'un peu d'arcanson au dos de la glace. A l'autre bout, ce ressort est attaché à un til qui s'enroule sur une tige cylindrique ajustée à frottement, et qui permet de régler sa tension à volonté. (Ce

l'-ig. 5.

dispositif, pour le dire en passant, ne produit aucune distorsion appréciable dans les franges d'interférence.) Ce mode de fixation des glaces permet de les enlever et replacer facilement, opération qui doit nécessairement être refaite assez fréquemment pendant les ajustements préliminaires; en outre, il ne masque aucune partie des surfaces antérieures, et permet de voir toute leur étendue.

On remarquera que, une fois qu'on a ajusté la distance de la pointe de la cheville supérieure d'avant à la pointe de la cheville inférieure d'arrière (au moyen de la lime et du polissoir), la distance entre les deux surfaces réfléchissantes ne change jtlus que de quantités extrêmement petites lorsqu'on procède ensuite à l'ajustement du parallélisme, lequel s'effectue au moyen des deux autres paires de chevilles. Ce dernier réglage se fait aussi d'abord en limant et rodant les chevilles, et s'achève en agissant sur les vis v. Celles-ci courbent les minces ressorts d'acier p; la faible pression qui en résulte, se transmettant aux tiges saillantes C, C, les courbe très légèrement, et produit par suite un mouvement angulaire extrêmement petit de la surface d'arrière (').

Mètre auxiliaire. — Le mètre auxiliaire, qui est désigné par le numéro X de

( ' ) tic procédé, pour diminuer daus un énorme rapport l'étendue d'un mouvement donné, me semble nouveau, et, s'il ne l'est pas, il ne parait pas, en tout cas, avoir attiré l'attention autant qu'il le mérite. On verra plus loin que le môme principe a été appliqué pour la mesure de la phase des franges d'interférence ; dans ce cas, aussi bien que dans le précédent, on a employé un 1res faible ressort d'acier pour produire la flexion (ou la torsion) d'une forte lige de bronze. Ti eût mieux valu

la série des étalons intermédiaires, est constitué par une barre en même métal que les autres, mais ayant la section représentée y?^. G.

Cette barre est supportée par trois vis m, //, u {Jig. G, -, 8j, deux vers l'une des extrémités et la troisième vers l'autre, au moven desquelles on peut régler sa position, de manière à amener les surfaces des moue lies m tracées au niveau de la moucbe semblable portée par l'étalon IX (^' ).

Les boutons de nickel présentent la disposition représentée dans les//),'. G, 7 et 8. Les bords ont été taillés légèrement en biseau, de manière à laisser en

cependant que tige et ressort eussent été faits de màmc matière; l'innuenco des variations de température eût alors été annulée.

Si D {fîg. ti) représente le déplacemont de la première extrémité du ressort faible, et d celui de l'autre extrémité. le petit déplacement d'une partie iiuelcon<iue du ressort fort peut être représenté par

h'^/y^yyy^^vwwwrt^

A = C(/, où C est indépendant de la température. Mais le déplacement cl, considéré comme appartenant à un point du fort ressort, sera proportionnel à la pression p en ce point, d'où d = h' p, expression dans laquelle k' = kj\t).

De même D = k'p, où k' = A] /",(/). Par suite

Si les deux ressorts sont faits du môme métal, /= /i et =: est constant.

(') On s'était proposé de placer les vis de support de manière à éliminer l'erreur due à la (lexion: mais, par suite d'une inadvertance dans la construction, elles ont été placées à une distance qui est de 74""" trop courte. Tant que la règle reste supportée sur ces mêmes points, dans l'air, la dislance des traits limitatifs reste constante; mais, si on la met dans de l'eau, ainsi que cela a été fait dans les comparaisons avec le Prototype, cette circonstance nécessite une légère correction (voir l'Annexe 1 ).

La forme de la règle et les dispositions pour son ajustement laissent beaucoup à désirer, il n'y aurait pas de grandes difficultés à placer la surface des mouches dans l'axe neutre, et à supporter la règle à l'aide d'un banc qui pourrait être rectifié au moyen d'organes de réglage accessibles de l'extérieur de l'appareil.

saillie la surface supérieure; le contour est circulaire, excepté dans une petite étendue, correspondante aux traits, sur chacune des deux faces de la règle, où

Fis- -•

PX

ZI

Kchclle f

on l'adressé, afin de permettre de placer les extrémités des traits, dont on devra comparer les positions (l'un sur l'étalon IX, l'autre sur la règle X), aussi près l'un de l'autre que possible.

Les traits ont été tracés au diamant, au moyen d'une machine à diviser appartenant au Bureau international. Ils sont très nets, et présentent très sensiblement la même largeur (environ 6^) et le même aspect sous les microscopes (|ue les traits des mètres prototypes. Chaque mouche présente deux traits semblables, l'un sur le bord droit, l'autre sur le bord gauche; il y a ainsi sur la règle deux longueurs très peu différentes, que l'on peut employer indifféremment. La longueur définie par les traits qui correspondent à la face de la règle marquée A, qui est celle dont on s'est servi constamment, est égale à i'"-}- 1751^, 27 à la température de i j" (ro?/- Annexe I).

Comparateur.

Conditions générales. - On comprendra plus aisément la construction du comparateur, si l'on commence par donner un aperçu général des conditions aux- (juelles il devait satisfaire. Ces conditions étaient les suivantes :

I" Déplacement des étalons intermédiaires et du plan de référence, dans une direction perpendiculaire à leurs surfaces, sans rotations et sans secousses;

2° Arrêt des surfaces dans une position quelconque donnée, à quelques microns près, et possibilité de mesurer l'écart restant;

3" Possibilité de corriger les petits déplacements angulaires inévitables des surfaces, dans une position quelconque de celles ci;

4° Rupture complète, à volonté, de tout contact entre les organes d'ajustement et les chariots, dans toute position de ces derniers, de manière à les laisser en place, immobiles, sous la seule action de leur propre poids;

5" Possibilité d'installer, pour les comparaisons des longueurs de deux étalons, le plus long d'entre eux sur un support fixe, à une très petite distance de l'autre, (|ui doit, au contraire, être déplacé par le mouvement du chariot qui le porte;

6 Dispositifs propres à éclairer et à observer les traits des mouclies de nickel des étalons IX et X, et à mesurer la |)eti(e distance (|ui les sépare lors de leur comparaison ;

7° Protection contre les changements de température, aussi bien que contre la transmission des vibrations ou mouvements extérieurs; ce point de vue coniluit en particulier à rendre toutes les parties de l'appareil aussi massives et compactes qu'il est possible de le faire sans gêner la manœuvre des pièces essentielles et sans porter obstacle, par l'interposition d'organes mécani(]ues, à la libre transmission des faisceaux lumineux.

^'-^ fig- 9 reproduit la disposition générale de l'appareil, tel qu'il a été monté sur un pilier, dans la salle VI de l'observatoire de Breteuil. Les Pi. /et //, ÎJ la tin du .Mémoire, le représentent en vue perspeclivc, la première entouré de son

Fig. y.

enveloppe de fonte, la seconde celle-ci étant supposée enlevée. Là/ig. lo est un plan, à plus grande échelle, de la partie antérieure, c'est-à-dire la plus voisine de l'observateur; enfin \a Jig. ii représente une coupe transversale fiiite en arrière des glaces du réfractomètre. Dans toutes ces figures, les mêmes parties sont indiquées par les mêmes lettres.

Coulisses. — Le dispositif adopté pour réaliser le déplacement longitudinal

I"ig. 10.

Lchclle ;.

VVLIU U DU MÈTriK KN U^GUELRS DONDES. 23

<l('s deux c'liariols, sans rotation, est |Kulicii!iiT('ment visible dans la //:,'•. i i (')■

Vis. II.

Echelle |.

i') Dans l'une des formes primitives du comparateur, qui a été employée dans les expériences préliminaires faites en collaboration avec le Professeur Morley, on avait adopté un socle unique pour les deux chariots. Cette disposition présente l'inconvénient d'exiger de très grandes précautions pour éviter tout contact accidentel entre ces deux chariots.

En P, P on voit la coupe du fort et lourd massif de fonte qui constitue le support général ou le socle de tout Tinstrument. Q est une forte barre, également en fonte, solidement fixée au socle par une série de boulons régulièrement espacés dans toute sa longueur. Cette barre porte trois lames d'acier ^,, s,, s^; les bords supérieurs, rectilignes, de s, els., supportent les chariots G,, Go, tandis (Rie les bords de ^3, à gauche et à droite, les guident latéralement.

Les bords supérieurs des parties latérales et saillantes D, D du socle ont été rabotées suivant un angle de 45°; les bords extérieurs des chariots appuient sur ces surfaces inclinées, qui ont ainsi pour effet d'égaliser la pression exercée sur S3 d'une part, et d'autre part l'action du poids sur s, et s.,.

Le mouvement longitudinal est imprimé aux chariots par les vis V,, \.,, à l'aide des écrous N, N; ceux-ci présentent à leur partie supérieure un prolongement qui pénètre et joue librement dans une fente pratiquée dans le chariot (on a ménagé intentionnellement, dans cet ajustement, un temps perdu sensible, dont l'étendue peut être d'ailleurs réglée au moyen de deux vis, et qui permet de rendre à volonté, par un petit mouvement rétrograde de l'écrou, le chariot entièrement libre et indépendant, après qu'on l'a amené dans une position quelconque sur sa coulisse).

Les vis V|, Vo, qui ont i"',4o de longueur et 2''"' de diamètre, sont appuyées dans toute leur longueur sur les côtes saillantes E, E, dont les bords supérieurs ont été tournés et rodés, de manière à les supporter, à frottement très doux, et sans gêner leur rotation. Cette disposition a pour but d'empêcher toute flexion. Les surfaces latérales de ces côtes ont été rabotées pour servir de guide aux (/lieues qui prolongent inférieurement l'écrou et qui l'empêchent de tourner en même temps que la vis.

Chariots. — La Jtg. 3 (p. 17) représente le chariot G2 qui porte l'étalon mobile. Sa surface inférieure est évidée, de manière à laisser dépasser trois points de support, ou plutôt trois petites surfaces, dont deux sont sur le bord intérieur, à ses extrémités, et appuient contre la coulisse formée par les lames s., et s.;,; tandis que la troisième, au milieu de l'autre bord, et taillée à 45", porte sur la surface inclinée du socle. La moitié de la surface supérieure de ce chariot a été abaissée suffisamment pour lui permettre de passer librement au-dessous de la tablette de laiton T (PL II, fig. 10 et 11), qui constitue le support de l'étalon fixe, de manière que les deux étalons puissent être, comme on le voit sur les figures, placés l'un à côté de l'autre, très rapprochés et sur le même niveau, position requise pour les comparaisons à faire entre eux.

Le mode de support des étalons est le même sur le chariot et sur la tablette lixe. 11 consiste en trois vis (/ig. 3), d, e, /; l'une, e, est terminée par une tête arrondie sur laquelle appuie la partie correspondante de la surface infé-

rioiiif plane de rélaloii; la secondo, /, se tennine par une pointe conique qui pénètre dans une rainure, pratiquée sur cette surlace inférieure et parallèle à la longueur de l'étalon; ces deux vis sont près de l'extrémité antérieure; la troisième, cl, pri-s de l'autre extrémité, est égaleinciit (crminée en pointe et entre dans un |)e(it Irou eii'culaire creusé sensiblement ilans l'axe de la base de l'étalon.

Rcclijication des positions des surfaces. — Les vis de support peuvent, en les enfonçant plus ou moins profondément, fournir un premier moyen de régler les surfaces des miroirs, de manière à les rendre approximativement normales à la direction des coulisses reclilignes. Pourachever l'ajustement, la troisième vis d, dont il vient d'être question, est fixée sur une sorte de petit levier L, à trois bras dirigés suivant trois axes perpendiculaires. Celui-ci est soutenu, près de la réunion de ces trois bras, par un court ressort d'acier trempé. Kn faisant tourner une vis dont la pointe appuie contre le bras ^, on fléchit le ressort, et l'on imprime à la pointe (/un mouvement vertical. Une seconde vis, qui agit sur le bras h, tord le ressort et donne à la pointe dun mouvement horizontal. Le mouvement est transmis à ces deux vis au moyen des roues dentées r, r' , qui sont actionnées elles-mêmes par des pignons dentés p s'étendant parallèlement aux coulisses dans toute la longueur de l'appareil ('). Par ces dispositions, on peut faire pivoter les surftices d'un étalon, soit autour d'un axe vertical, soit autour d'un axe horizontal, et les amener à volonté dans toute position requise. La réduction du mouvement, par la combinaison des roues dentées, des vis et des leviers, est à peu près dans le rapport de ijoo à i (-).

La tablette fixe, qui est visible en T sur la/*/, //et sur \G?,Jig. lo et ii est constituée par une simple placjuede laiton solidement vissée sur la face latérale du socle. Les supports et les ajustements pour les étalons sont à tous égards semblables à ceux du chariot, sauf que la transmission par engrenages est ici supprimée; les vis sont réglées directement à la main. Cette opération, qui

(') Dans la conslruclion de cos engrenages, on a supprimé une dent sur deux; l'ccartemenl des dents restantes permet à l'observateur de libérer complètement le ciiariot et les pièces qu'il porte de tout contact avec les pignons de transmission, en faisant faire à ces derniers, une fois les réglages terminés, un petit mouvement rétrograde.

(2) Cette réduction n'était que juste suffisante pour les réglages extrêmement délicats qui sont indispensables, et il y aurait avantage à diminuer encore le rapport quatre fois environ. L'expérience a montré de plus que les deux ajustements, autour de deux axes perpendiculaires, n'étaient pas parfaitement indépendants l'un de l'autre, ce qui obligeait à quelques tâtonnements pour obtenir un réglage complètement satisfaisant. Cela n'est point surprenant si l'on songe qu'une erreur de o°, i est parfaitement appréciable.

La Jîg. b ci-après indique scliématiqueraent le principe d'une autre disposition qui pourrait être appliquée au réglage de la pointe d. basée sur le même principe que celle qui a été déjà indiquée XI. 4

n'exige pas une très grande précision, est faite, une fois pour toutes, avant de fermer l'appareil; on n'a pas trouvé qu'il fût nécessaire d'y revenir.

Le mètre auxiliaire, représenté en M, est porté sur la face supérieure de la bande d'acier s^ qui forme les coulisses horizontales; il est réglé, une fois en place, au moyen des trois vis dont il est muni, ainsi qu'il a été dit plus haut.

Le chariot G, qui porte le plan de référence, et qu'on voit à gauche sur les Jig. lo et 1 1, ne diffère de l'autre que par quelques détails de forme, ayant pour objet de lui permettre de porter à volonté, soit le plan de référence, soit l'un des étalons intermédiaires.

Réglage de la dislance. — Les vis V,, Vj, au moyen desquelles on produit le mouvement longitudinal des chariots, ont été disposées de façon à tourner dans leurs collets, à frottement très doux, aussi librement que possible, de manière à n'exercer, pendant le déplacement d'un des chariots, aucune action appréciable sur l'autre, par flexion du socle ou par secousses. On est parvenu à satisfaire il cette condition d'une manière suffisante, bien qu'il fût possible, peutêtre, d'introduire encore, à ce point de vue, quelque amélioration. Le pas de la vis est un pas de 2"™, à double filet. Il en résulte que le déplacement des chariots, depuis la première extrémité du mètre jusqu'à la seconde, oblige à faire 5oo révolutions de chacune des vis, ce qui exige un temps assez long. Aussi, comme la question de l'exactitude avec laquelle le chariot peut être arrêté dans une position donnée est d'importance secondaire (bien qu'on ne puisse cependant la négliger complètement), il y aurait eu peut-être avantage, pour gagner du temps, à donner aux vis un pas de 5™'" (' ).

page 18. La tension des ressorts si ou s.^ tord la tige $3 verticalement ou horizontalement. On peut. par ce procédé, atteindre tel degré de délicatesse qu'on désire. Toutefois, l'augmentation do sensibilité implique nécessairement une diminution, dans l'étendue des

mouvements possibles; il faut alors que le réglage préliminaire approximatif, et, en particulier, la dé signation des places que doivent occuper le trou et la rainure sous la base do l'étalon, aient été faits avec le plus grand soin.

(') Le degré d'exactitude exigé est, en oflet, de l'ordre de un ou deux centièmes de millimètre, ou. plus exactement, il faut dire que deux mises en place successives des chariots ne doivent pas différer do quantités supérieures à cette limite, sans quoi il faudrait perdre, à chaque fois, trop de temps

Kn tout cas, il est toujours indispensable d'avoir à sa disposition un mouvement lent, permettant d'amener les surfaces assez exactement dans les positions voulues pour que les franges d'interférence en lumière Manche soient réglées à une ou deux ondes près.

La disposition adoptée dans ce but est visible sur la PL I et Ux Jig. lo. Le levier J se termine par un collier dans lequel tourne librement le collet, faisant saillie à l'extérieur, de la vis V, ou V,, lorsque celle-ci est mise en mouvement par la manivelle K, pour le déplacement du chariot et le réglage approximatif. Si l'on serre la vis de pression/, le levier se cale sur la vis V, et la vis k, produisant un mouvement très lent, permet d'achever le réglage. Cette disposition n'a (|u'un inconvénient, peu important d'ailleurs, qui est le peu d'étendue du mouvement permis; on pourrait peut-être y remédier en remplaçant le levier par un engrenage.

Un compteur R (/>/. //), formé d'une série de disques divisés dont le premier est calé sur l'axe de la vis V, mesure les tours et fractions de tour ( *).

Compensateur. — Grâce aux dispositions ci-dessus indiquées, il est aisé de mettre les surfaces en place, en un point voulu, jusqu'à une fraction de longueur d'onde près. Cette fraction pourrait être mesurée, simplement à l'estime, au j^, de longueur d'onde; mais il est utile d'aller plus loin et d'atteindre quelques centièmes d'onde.

Dans ce but, on fait tourner la lame compensatrice y. (fig. 12) du très petit angle qui est nécessaire pour amener la frange noire exactement en coïncidence avec le trait de repère choisi. La lame est placée dans une monture, prolongée latéralement par un bras, solidement fixé à une tige cylindrique o de bronze, de i*^"" de diamètre environ, verticale, et vissée sur la partie latérale du socle. Un petit ressort d'acier / s'attache à un doigt i que la monture porte de l'autre côté; il est accroché, à son autre extrémité, à un fîl flexible, qui, après s'être réfléchi sur une poulie, vient s'enrouler sur un tambour F. Ce dernier fait corps avec la tête divisée S qui mesure sa rotation. En tournant, le ressort/ se tend, et tord la tige o, en produisant un très petit mouvement angulaire de la

pour trouver les franges. Mais, comme, dans les expériences qui font l'objet de ce travail, l'erreur était de l'ordre de o^^.ooS environ, on pourrait très probablement rester encore dans les limites exigées avec une vis d'un pas plus grand. Cependant il faut ajouter que, avec les vis actuelles, on peut toujours trouver les franges en agissant directement à la main sur les manivelles; avec un pas plus grand, le mouvement des chariots serait trop rapide, et cela ne serait guère possible.

(>) Ce compteur n'a pas toujours fonctionné d'une manière satisfaisante : il accrocAai/ quelquefois, si l'on faisait tourner la vis un peu trop vile. L'ébranlement communiqué alors à tout l'appareil pouvait réduire à néant le travail de plusieurs lieures. 11 serait en tout cas désirable que le compteur fût placé à l'extérieur de la boîte, ce qui rendrait les lectures plus faciles et plus rapides, et ce qui permettrait de le retoucher à volonté sans rien déranger au reste de l'appareil.

lame de verre. x\insi ((u'on l'a dit plus haut, il eût été préférable que les organes o et / eussent été faits de la même matière. Toutefois, comme on a fait très fréquemment la lare de ce compensateur, qui a d'ailleurs varié très peu dans les limites de température où l'on a fait les expériences, il n'est pas à craindre que

la variation inégale des deux élasticités ait pu introduire aucune erreur dans les résultats.

Le mouvement angulaire se trouve réduit, par ce dispositif, dans le rapport d'environ looooo à i; les indications n'en sont pas moins absolument dignes de confiance; car les écarts par rapport à la proportionnalité exacte sont considérablement au-dessous des limites des erreurs d'observation.

Si l'on néglige les effets de la dispersion de la lame de verre, /a /are du ressort faite pour l'une des radiations employées sera suffisante pour déterminer celle relative aux autres radiations : la constante du compensateur sera en effet simplement proportionnelle à la longueur d'onde. Or, on verra, dans l'Annexe II, que l'erreur que l'on introduit ainsi est inférieure à 2 pour 100; et comme la fraction que l'on a à mesurer est inférieure à une demi-frange, l'erreur commise sur la mesure reste au-dessous de y^, de frange, quantité notablement plus petite que l'erreur moyenne d'observation. Néanmoins, dans la pratique, on s'est astreint fréquemment à faire simultanément la tare du compensateur avec les trois radiations employées.

Microscopes à micromètre. — Près des extrémités de la barre centrale, et soli-

dénient fixés sur elle par des vis, sont doux supports, U, U, portant des douilles verticales dans lescjuelles se placent les deux microscopes ('). Le réglage horizontal s'obtient au moyen d'une glissière, qui lait corps avec la douille, et qui peut être déplacée longitudinalement entre deux guides; les trous des vis qui fixent ces derniers ont été élargis, de façon à permettre un réglage latéral suCtisant. Le réglage, dans le sens vertical, s'obtient en faisant glisser le microscope dans sa douille, (|ul est fendue, et en le fixant au point voulu au moyen de vis qui serrent celle-ci (-).

Les microscopes avaient été disposés de façon à pouvoir être placés à volonté soit horizontalemcul, soit verticalement; on a trouvé que cette dernière position était la plus commode. L'éclairement des traits était obtenu au moyen d'une lame de verre inclinée à \y\ placée dans le corps même du microscope. La lumière était fournie par un dispositif semblable à celui des comparateurs du Bureau international. Une petite lampe électrique, à incandescence, placée au foyer d'une lentille, illuminait une petite plaque de verre dépoli, destinée à dill'userla lumii're. La lampe et la lentille pouvaient être à volonté déplacées dans tous les sens, de fiiçon à obtenir facilement un éclairement uniforme. On a reconnu qu'il n'était pas nécessaire d'argenter la lame de verre inclinée pour avoir un éclairement plus que suffisant.

Les oculaires à micromètre étaient du modèle ordinaire construit par la Société genevoise; il n'est pas nécessaire de les décrire ici plus longuement (voir Annexe I). La lecture du tambour donnait le dixième de micron.

L'objectif avait aS'"'" de distance focale, avec une ouverture de 9'"'" et, avec l'oculaire employé, donnait un grossissement total d'environ 100 diamètres. Les images des traits étaient très analogues, de grandeur et d'aspect, à celles que donnent les microscopes du comparateur universel du Bureau.

Enveloppes. — Pour égaliser la température du comparateur et de ses diverses dépendances, et en même temps pour le protéger contre tout dérangement accidentel, l'appareil a été enfermé dans une boite de fonte X, X, dont les parois avaient environ 9™" d'épaisseur; les diverses parties de cette boîte étaient réunies ensemble par des vis, de manière à permettre de la démonter et de l'enlever facilement en cas de besoin.

Le couvercle était divisé en trois parties, pouvant s'ouvrir séparément à volonté.

(') Celui de ces deux supports qui devrait être représenlc sur la /%. 11 a été supprimé, afin de permettre de voir, en arrière do lui, le mètre auxiliaire et l'étalon IX dans leur position relative pendant les comparaisons de l'un avec l'autre.

(-) Je dois dire que tous ces dispositifs étaient do l'espèce la plus primitive; si l'on avait eu plus de temps et de ressources, il est certain qu'on aurait pu les améliorer notablement.

en tournant sur des charnières, de façon à rendre les manipulations plus commodes. '

Les parois de cette boîte servaient en même temps de support pour le dispositif optique et diverses autres parties accessoires.

A l'extérieur de cette boite, on en a disposé une seconde, faite en bois doublé intérieurement d'une couche de feutre. Celle-ci a été à son tour revêtue d'une enveloppe de drap très épais. L'appareil était ainsi bien protégé contre les variations brusques de température; les variations lentes inévitables étaient soigneusement mesurées à l'aide de quatre thermomètres, placés longitudinalement sur le mètre auxiliaire, deux d'un côté, deux de l'autre, avec les réservoirs alternativement placés vers les extrémités ou vers la partie médiane de l'appareil, comme il est indiqué dans le diagramme ci-dessous {fig. i3).

Fig. .3.

Ces thermomètres portent les numéros 4254, 4255, 4257, 4411; ils appartiennent au Bureau international, et font partie de la série qui est généralement affectée aux mesures par le comparateur universel. Ils ont été très soigneusement étudiés, et toutes leurs corrections déterminées. Par exception, dans une série, on asubstitué unautre thermomètre, n° 4403, au thermomètre 4411, alors employé, dans le comparateur à dilatation, pour les déterminations relatives au mètre auxiliaire.

On trouvera dans l'Annexe I une Table donnant les corrections totales à appliquer aux lectures de ces cinq thermomètres.

Ces thermomètres étaient observés au moyen d'une lunette montée sur un pied, au travers de deux fenêtres pratiquées dans les couvercles de fonte et de bois, et garnies de glaces.

La boite présentait encore quatre autres ouvertures : savoir deux pour l'entrée et la sortie du faisceau lumineux, et deux plus petites, au travers desquelles on lisait les compteurs de tours. Toutes ces fenêtres étaient garnies de glaces ou de lames de mica. Plusieurs autres petites ouvertures circulaires laissaient passage aux collets des grandes vis, aux tiges des pignons; et deux autres, un peu plus grandes, dans les couvercles, aux microscopes. Celles-ci étaient, pendant les expériences, garnies de coton. On n'a pas jugé nécessaire de rendre la boite étanche, bien que cela eût peut-être pu se faire sans de très grands embarras.

La température de la salle d'observation était maintenue constante, à un demi-

degré près environ, au moyen d'un régulateur actionné par la dilatation d'essence de pétrole, et qui réglait, par un piston en mercure, l'accès du gaz d'éclairage à un poêle à gaz brûlant nuit et jour. L'air de la pièce était chauHé principalement par un long tuyau partant du poêle, et régnant dans toute la longueur de la paroi, du coté opposé à l'appareil. L'eiïct de la radiation directe était extrêmement faible.

Grâce à ces précautions, que je dois spécialement à M. IJenoit, les valuations totales de température dans l'appareil, pendant les expériences les plus longues (c'est-à-dire les comparaisons entre IX et X, qui duraient liabitucllement de /p à Go minutes), ont dépassé très rarement o.o") degré. Ce cliangemcnt pouvait être attribué, le plus souvent, à la chaleur dégagée par l'observateur lui-même. On pourrait certainement réduire beaucoup cette influence, en modifiant les organes de rectification et d'observation, de manière à les placer à une plus grande distance du corps du comparateur, ce qui permettrait en même temps de mieux isoler toute la face antérieure de l'instrument.

On peut ajouter encore qu'on a placé des écrans doubles de bois partout où cela a paru utile pour protéger l'appareil contre les courants d'air venant de la porte de la salle, aussi bien que contre la chaleur dégagée par les brûleurs ii gaz, etc.

Protection contre les ébranlements. — Pour mettre l'instrument à l'abri des vibrations (qui cependant, il faut le dire, ne sont jamais gênantes, dans l'isolement du parc de Saint-Cloud), on l'a monté, dans la salle VI de l'Observatoire, sur un grand et très lourd pilier de pierre, entièrement isolé du parquet environnant. Pour plus de précaution, le comparateur et la boite de fonte qui l'entoure ont été supportés sur des cales de caoutchouc d'un centimètre environ d'épaisseur. Ces dispositions ont été si parfaitement efficaces qu'on n'a jamais aperçu, pendant la durée tout entière du travail, la plus légère trépidation dans les franses d'interférence.

Dispositif optique.

Spectroscope. — Partant de la source Z (Jig- 9 et PL /), la lumière tombe d'abord sur une lentille convergente double x,, qui forme, de l'autre côté et à peu près à la même distance (to'""), une image de l'extrémité illuminée du tube à cadmium. Les images plus ou moins confuses du tube de verre et des parties élargies en ampoules qui le terminent sont arrêtées en ce point par un écran /,, percé d'un petit trou quadrangulaire de 3""" environ de largeur. C'est ce petit trou éclairé qui joue ensuite le rôle de source lumineuse. Il est placé au foyer

principal de la lentille collimatrice x.-., qui a 3o<"° de distance focale et 4*"" de diamètre; le faisceau lumineux, rendu ainsi approximativement parallèle, tombe sur un prisme à sulfure de carbone W, de 60° d'angle réfringent, placé dans la position du minimum de déviation. Le spectre est ensuite formé par la lentille x^, semblable h a^^, à son foyer principal. En ce point une fente t.,, de largeur égale à celle de l'écran i,, laisse passer les rayons d'une réfrangibilité donnée. Pour passer d'une couleur à une autre, il suffit de mouvoir le levier j, qui fait toui'ner le prisme et la source d'un angle correspondant. La position du prisme cesse alors de correspondre au minimum de déviation; mais il n'en résulte aucun inconvénient, tant que les images différemment colorées sont suffisamment distinctes et séparées.

Après avoir traversé la fente /.. la lumière tombe sur une lentille a^,,, de 10™ de distance focale principale, qui rend une fois de plus le faisceau approximativement parallèle; puis elle rencontre le miroir w, incliné à /p", réglable à volonté dans le sens vertical et horizontal, qui la réfléchit à l'intérieur de l'appareil. En sortant du réfractomètre, la lumière arrive à la lunette d'observation Y, lunette ordinaire, achromatisée d'une manière un peu imparfaite, et grossissant environ deux fois et demie. L'ouverture de l'objectif est de iS""'" et sa longueur focale de qS™'", de sorte que l'angle du cône lumineux qui pénètre est environ i : 7. Pour utiliser autant que possible la lumière, qui est aff'aiblie par quinze réfractions etquatre réflexions, il est important de conserver toujours toute l'étendue de cet angle. La seule autre condition à satisfaire est que les lentilles x^, x^ aient une distance focale suffisante pour séparer l'une de l'autre, d'une quantité au moins égale à la largeur de la fente, les radiations les plus rapprochées dans le spectre (dans le cas du cadmium, ce sont les radiations bleue et violette). Cette largeur est elle-même déterminée par le diamètre du tube éclairant; l'expérience a montré que ce diamètre devait avoir, pour donner les meilleurs résultats, de 2 à 3 millimètres. Un tube plus large perd en intensité; un tube plus étroit se couvre rapidement d'une couche conductrice.

Les lentilles, les miroirs et les autres parties du dispositif optique peuvent être réglés, dans tous les sens, au moyen des supports à coulisses qui les portent et qui se fixent le long de la barre q. On peut déplacer la lunette verticalement ou horizontalement, tout en conservant à son axe la même direction, au moyen d'un mouvement parallèle double, visible sur la Pi. I et la^g-. 10. La direction de son axe se règle à volonté au moyen d'un genou, sur lequel elle est montée.

Appareil de déplacement . — Avec les dispositions précédentes, le faisceau lumineux peut être dirigé à volonté sur telle partie des surfaces que l'on désire examiner. Toutefois, il est nécessaire, au cours des expériences, de modifier à

i:n longuelhs iroxnES.

volonté la j)Ositioinle co laisocau, trî's rapidemunt; pour satisfaire à cetlo condition, on a disposé un appareil de déplacement, qui permet de mouvoir instantanément et à volonté à la fois le faisceau ([ui enti'e dans l'appareil, et le fliisceaii (|ui en sort, soit d'avant en arrii-re (on de i;auclie à droite ). soit de haut en has. Cet appareil, que l'on voit sur la l'I. /, et qui est représenté à une plus grande éeliclle ^fig. i4)('). est constitué par deux cubesde verre C,, Go, ayant un in-

dice de réfraction élevé, montés à angle droit l'un sur l'autre, et rendus solidaires l'un de l'autre par un double engrenage, de manière à tourner simultanément d'un même angle dans le sens vertical par l'action du levier /, , et d'angles égaux, mais de directions inverses, dans le sens horizontal par l'action du levier l...

Le mouvement vertical est transmis directement, l'appareil tout entier tournant avec le levier /, qui est attaché à l'axe z^. \lw arc J5, muni sur Tune de ses faces d'une denture contre laquelle le levier/, est maintenu appuyé par un ressort, s'oppose à tout mouvement tant que ce levier n'est pas dégagé. Le levier i, est fixé sur un axe z.,, qui tourne, avec un peu de frottement, ii l'intérieur de l'axe =,. L'extrémité de cet axe intérieur porte une poulie à gorge /?, ii laquelle est attaché un fil sans fin. Celui-ci passe sur deux petites poulies de renvoi /;»o et ensuite sur la poulie à gorge/;,, laquelle est fixée à la monture du cube de verre, auquel elle communique un mouvement de rotation autour d'un axe passant par son plan moyen et perpendiculaire à l'axe :;|.

La recherche de la forme et des dimensions les plus avantageuses à donner à

(') On a supprimé cet appareil de déplacement sur la fig. lo. pour laisser voir d'aulrcs organes qu'il aurait, masqués.

3i VALEUR DU METRE

la pièce de verre, ainsi que de la position à attribuer aux axes de rotation, constituerait un problème assez intéressant, le principal desideratum à chercher étant d'obtenir un déplacement donné du faisceau lumineux avec un moment d'inertie minimum ; toutefois un certain nombre d'éléments, tels que la largeur du faisceau, la perte de lumière par absorption et réflexion, les difficultés mécaniques, etc., compliquent tellement ce problème qu'il ne vaut guère la peine d'essayer de le résoudre complètement. Un calcul approximatif, en supposant une forme rectangulaire, a fait voir que les axes doivent être placés à une distance d'environ 0,2 de l'épaisseur de la lame, à partir de la surface la plus rapprochée de la source pour le premier verre, et la plus rapprochée de la lunette pour le second.

Les verres qui ont été employés étaient à peu près cubiques, ayant environ 34™'" d'arête dans tous les sens; ils étaient construits en flint-glass un peu lourd et presque blanc. Leur poids était suffisamment équilibré par le frottement, et ne gênait aucunement.

Au moyen de cet arrangement, on pouvait observer aisément et très rapidement toutes les parties des quatre surfaces placées l'une à côté de l'autre (surfaces supérieures et inférieures des deux étalons à comparer) (').Par exemple, pour régler le parallélisme des surfaces, on fait mouvoir d'avant en arrière le levier vertical d'abord, puis horizontal, et l'on reconnaît immédiatement les plus légers changements dans la grandeur des anneaux d'interférence. On rectifie alors les positions des miroirs jusqu'à ce que ces variations aient complètement disparu.

Source.

Tubes à vide. — Après un assez grand nombre d'essais plus ou moins satisfaisants, la forme des tubes à vide finalement adoptée est celle qui est représentée dans lay?^. i5.

Deux électrodes de platine sont soudées dans les tubes de verre étroits en a, h, et aussi en c, d\ cette dernière soudure a pour but d'empêcher la distillation de la vapeur dans les parties froides qui émergent hors de la boite métallique dans laquelle on chauffe ces tubes. En e, ces tubes sont soudés aux parties élargies du tube vide d'air. Les électrodes de platine se continuent par un fil d'aluminium d'environ 2""", enroulé en un anneau de 8""" de diamètre, au travers duquel

(') Il y aurait eu avantage à laisser un |icu plus do latitude pour réclaii'cmcut que n'eu pcrnieilaicnt CCS pièces de verre; on aurait pu facilement leur donner un centimètre de [dus en hir.^eur et eu épaisseur sans porter sérieusement obstacle à la facilité des mouvements.

EN LONGUEURS DONDES.

ou observe la lumière de la décharge élcctruiue qui illumiue le tuhe étroil /; le diamètre de celui-ei varie de 2 à 3 millimètres.

M. Victor Chahaud, constructeur à Paris, a construit un !j,ranil nombre de ces tubes, qui ont donné de très bons résultats. (:e[)endant il faut dire (|ue, lois(|u'un

Kig. i5.

ïUr^

tube avait été cbaullé et refroidi une douzaine de fois, clia(|ue fois pendant [)lusieurs heures, il se produisait habituellement aux points c, d une fêlure qui permettait à l'air contenu dans les parties a, h de passer dans le tube ( ' ).

Le tube, d'abord ouvert en g, recevait quelques centigrammes de limaille de cadmium ; puis il était mis en communication avec une pompe ii mercure. Un faisait alors le vide, jusqu'à quelques dixièmes de millimètre; on chaullait et l'on faisait passer la décharge électrique; la lumière était examinée à l'aide d'un petit prisme simplement tenu h la main, et, lorsque le spectre obtenu paraissait satisfaisant, on soudait à la lampe le tube en g, et on le séparait de la pompe; le tube était alors prêt à servir. M. Chappuis s'est chargé habituellement de faire toute cette opération, ce pour (juoi je lui dois de sincères remerciements.

La /ig. I ) représente le tube en place dans sa boite de bronze. Celle-ci porte deux ouvertures latérales par lesquelles passent les prolongements isolants du tube, et une autre ouverture, en o. fermée par une glace et qui livre passage à la lumière. Une quatrième ouverture pouvait recevoir un thermomètre; mais on a reconnu que cela n'était point nécessaire. La boite est munie d'un couvercle qui tourne sur charnières pour mettre le tube à sa place, où il est ensuite maintenu par un ressort fixé en s. Il est protégé par des plaques de carton d'amiante ;

( ') On pourrait peul-êlre éviter cet inconvénient en diminuant la longueur de la soudure et le diamètre du fil. Il serait également utile de faire le vide dans les tubes a. b.

une plaque scnil)lable couvre également le fond de la boite afin de modérer et de régulariser l'action de la flamme sur le tube.

La boite est portée par la tige y., (PL I) par l'intermédiaire d'un support qui permet toutes les rectitications nécessaires; elle est chauffée par un brûleur de Hunsen, porté sur la même tige. Pour régler l'arrivée du gaz, on s'est servi d'un simple manomètre à eau; on a constaté qu'en réglant celui-ci h une hauteur de colonne de 12'°"' environ, on pouvait maintenir une température sutfisammcnt constante.

Des expériences antérieures avaient montré que, à des températures inférieures à 200", l'étincelle passe difficilement, à moins qu'on n'ait laissé une quantité considérable d'air dans le tube, ce qui a l'inconvénient de troubler sensiblement le spectre du cadmium par l'adjonction de raies propres au spectre de l'air. D'autre part, quand la température s'élève beaucoup au-dessus de3oo", les phénomènes d'interférence, avec 100™'" de différence de marche, deviennent indistincts; il est toutefois important de remarquer que cela n'a aucune influenci' sur la phase des franges (uoj'r Annexe IV).

Entre les deux limites précédentes, il y a un intervalle assez grand, dans lequel les phénomènes se présentent d'une façon satisfaisante, pour qu'il n'y ait pas lieu de chercher à maintenir la température ;i un degré donné avec une constance parfaite.

HUaninalion par la décharge électrique. — La vapeur de cadmium était rendue lumineuse par la décharge du circuit secondaire d'une grosse bobine d'induction pouvant donner une étincelle de 10 centimètres dans l'air.

L'interruption, dans le circuit primaire, était obtenue à l'aide d'un interrupteur circulaire fixé sur l'axe d'un petit moteur électrique, qui faisait environ 20 révolutions par seconde. La constance de la lumière ainsi obtenue est beaucoup plus satisfaisante que par l'emploi des interrupteurs ordinaires.

Lumière blanche. — Lumière du sodium. — Pour éclairer par la lumièi'e blanche, on employait un bec-papillon ordinaire à gaz Z, {fig- 9); on supprimait le miroir»', et l'on se servait d'une grosse lentille convergente X5 pour rendre le champ uniforme. Immédiatement en avant de ce bec, était un brûleur Bunsen dans la flamme duquel plongeait une petite corbeille de fil de platine contenant du carbonate de soude. Cette flamme de sodium servait à chercher les franges colorées dans la lumière blanche, et aussi à mesurer les écarts de position des surfaces des étalons, lorsque ces écarts dépassaient une ou deux longueurs d'onde.

Ces deux lumières, blanche et jaune, pouvaient être employées successive-

EN LONGUEURS DONDES. 37

ment ou simultanément, au moyen d'un jeu de robinets convenablement disposé. Un flacon plein d'eau, interposé entre hi flamme et la lentille, aidait à arrêter les radiations ibermiques; l'ensemble de l'appareil était en outre protégé contre l'action des diverses sources de chaleur, ainsi qu'on l'a déjii dit, par des écrans doubles en bois placés aux endroits nécessaires.

Réglages.

Coulisses. — Le corps du comparateur ayant été placé sur ses supports de caoutchouc, sur le pilier de la salle VI, dans la position qui est représentée sur \n^g. 9, le premier réglage à faire a été le dressage des coulisses.

Ce réglage avait déjà été fait une fois avant le transport de l'appareil en France; mais, comme on s'y attendait d'ailleurs, les plaques d'acier avaient joué sensiblement pendant la traversée, et toutes les surfaces formant coulisses présentaient des dénivellations de 20 à 100 microns, qu'il Hillait de nouveau rectifler.

Celte laborieuse opération a été commencée le 14 juillet 1892, et continuée, avec quelques interruptions, jusqu'au 26 août. Les lames d'acier s,, s.,, s^, (Jig- II ) furent d'abord vissées, sans serrage, sur la grosse barre 0, qui leur sert de support; et leurs positions furent réglées approximativement, savoir dans le sens vertical pour s, et s^ par des vis de réglage placées en dessous, et de droite à gauche pour 5,, simplement à la main, jusqu'à ce qu'un niveau sensible posé longitudinalement ou transversalement sur les chariots indiquât une distribution symétrique des irrégularités. On serra alors les vis de serrage déflnitivement, et l'on mit en place les supports destinés à porteries microscopes. A partir de ce moment, on ne toucha plus à aucune vis, on ne dépla(;a plus l'instrument, et, d'une manière générale, on ne lui fit plus subir aucune secousse ni aucun dérangement quelconque.

Pour l'étude des coulisses, on a opéré de la manière suivante. Un collimateur C et une lunette L (fig. 16), de SS*"™ de distance focale et de 4'^'". 7 d'ouverture chacun, sont montés, en face de l'appareil, sur deux piliers, perpendiculairement l'un à l'autre. Les rayons émanés d'une lampe S sont concentrés par une lentille sur le réticule à fil croisé du collimateur, puis, rendus parallèles par ce dernier, tombent sur une glace P plane parallèle, inclinée à 45", qui les renvoie sur le miroir plan M fixé à l'un des chariots G du comparateur. Ce miroir est réglé normalement à la direction du faisceau lumineux. Celui-ci, revenant sur lui-même, traverse la lame P, et est reçu finalement dans la lunette L, où il forme I'imaafe du réticule du collimateur.

On rèsie d'abord la position du miroir >I, en éclairant les fils du micromètre de la lunette L, et amenant leur image produite par M à coïncider avec eux; cette opération sert en même temps à ajuster la lunette pour les rayons parallèles. Ensuite, ou règle le tirage et la direction du collimateur de manière à faire coïncider l'image de son réticule avec les fils du micromètre de la lunette.

Le mode de montage du miroir M sur l'un et l'autre chariot était tel que

-^■■- --tz

r-EE

ce miroir occupait toujours la même position absolue, de manière à permettre d'examiner successivement les coulisses de droite et celles de gauche, sans avoir à déplacer à chaque fois la lunette et à la régler de nouveau.

Pour étudier, par exemple, le bord supérieur de la lame s, (Jig. ii),on tourne le micromètre de la lunette verticalement, c'est-à-dire dans la position dans laquelle les fils mobiles sont horizontaux. On déplace alors le chariot G,, dans toute l'étendue de la coulisse, successivement de quantités égales à sa propre longueur, et, dans chacune de ses positions, on pointe l'image du fil horizontal du réticule.

Si l'on représente para,, [3,, y.. •■• 'es lectures obtenues, qui sont proportionnelles aux angles décrits par le chariot, et par o la lecture qui correspondrait à la position du miroir si la coulisse était exactement parallèle, dans la partie considérée, à la droite qui réunit ses deux extrémités, on a

d'où

{a,-Ô) + ((3,-Ô)-h(yi-â)-h .

n étant le nombre total des pointés effectués.

Si /est la distance des deux points sur lesquels appuie le chariot, etX-, le facteur constant par lequel il faudrait multiplier les lectures pour obtenir le demi-angle

EN LONGUEURS DONDES. 39

fail par le miroir avec le plan de repère, les angles étant petits, les erreurs de la coulisse seront :

l*our la première lecture /.■,/{3r, — oj =- A a

» deuxiènic " — A (se + (3)

» troisième » = /- (a -t- (3 -(- y)

et ainsi de suite.

tn supposant qu'il n'existe pas de variations brusques dans les intervalles des points sur lesquels a posé le chariot, une courbe continue passant par ces valeurs représentera suffisamment bien la forme générale de la surface ( ' ).

Cette courbe ayant été dessinée pour l'une des surfaces, on procède à l'enlèvement des parties saillantes, en se servant de rodoirs formés par de la poudre d'émeri (de tinesse graduellement croissante) incorporée dans un mélange de résine et de gomme laque fondues. La tinesse du grain à employer, la pression à appliquer, la durée du rodage, sont, dans chaque cas, affaire d'appréciation, et l'on n'arrive à opérer avec discernement (|u'après quel([ues jours d'expérience.

Pendant qu'on rode le bord supérieur de la lame s,, on protège le bord latéral voisin de la lame s^ contre l'action de l'émeri à l'aide d'une bande de papier interposée et fixée (à la cire) sur le rodoir. Ce dernier doit être fréquemment rectifié, en le rodant aussi sur un marbre de fonte, qui lui-même doit être vérifié et dressé de temps en temps.

Après chaque rodage, qui pouvait durer de un quart d'heure à trois quarts d'heure, on nettoyait avec soin les surfiices, on mettait en place le chariot, et l'on faisait les observations comme il a été indiqué ci-dessus. On dessinait la courbe obtenue, et l'on recommençait à roder. De cette manière, on arrivait peu à peu à corriger la surface de 5,, jusqu'à un point que l'on considérait comme une première approximation. Il aurait été inutile de chercher à l'amener du premier coupa toute la perfection désirable; car il se produit toujours ensuite des dérangements inévitables, par suite des déformations momentanées que produit la pression, et aussi parce qu'on est toujours exposé à altérer un peu la surface obtenue, malgré l'interposition de la feuille de papier, eu travaillant la surface voisine.

(') La déterminaliou de la forme exacte de la coulisse est une question analogue au calibrage d'un thermomètre; on pourrait, sans aucun doute, obtenir une représentation beaucoup plus exacte de cette forme par l'emploi de plusieurs chariots de longueurs ditTérentes. Toutefois, comme cette forme mime n'est pas absolument constante tant qu'on travaille les surfaces, comme, d'autre part, la dépense considérable de temps et de travail qui aurait été nécessaire pour procéder d'une façon tout à fait rigoureuse n'aurait été ensuite d'aucune utilité, on s'est contenté de la marche simple indiquée dans le texte.

La surface supérieure de So et les deux surfaces latérales de *., ont été traitées de la même manière. Ensuite toute l'opération a été recommencée, en employant des rodoirs à grain plus fin, et agissant avec une pression moindre, tout en examinant fréquemment toutes les surfaces, et commençant toujours par rectifier celles qui avaient les erreurs les plus grandes.

Les difficultés que l'on a rencontrées dans ce long et laborieux travail doivent être attribuées principalement aux déformations quelquefois éprouvées par les surfaces alors qu'on pouvait croire les rodages terminés, et aussi aux défauts d'homogénéité de la matière, qui permettait à certains points de s'user plus rapidement que d'autres; en sorte qu'il est arrivé plusieurs fois, lorsqu'une surface était déjà presque parfaitement dressée, de produire en un point donné un creux, qui obligeait à recommencer toute l'opération.

Les courbes représentant les formes des quatre surfaces, telles qu'on les a finalement laissées, étaient, à l'écliclle adoptée, des droites presque parfaites. L'erreur moyenne est moindre qu'un micron, ce qui, avec un chariot de 17*^'" de longueur, correspond à un angle inférieur à 1", c'est-ii-dire à 2" pour l'inclinaison du faisceau lumineux réfléchi ; cette limite était voisine de ce que permettait d'atteindre le pouvoir de résolution de la lunette.

Ce degré d'exactitude était plus que suffisant. L'exactitude des comparaisons ne dépend en effet, à aucun degré, de la parfaite rectitude des coulisses; la précision qui est exigée dans l'ajustement des miroirs dépasse d'ailleurs considérablement celle qui pourrait être obtenue par ces coulisses, si parfaites qu'on put les faire. Néanmoins ce travail pi'éliminaire n'était point inutile; car il est extrêmement commode d'avoir des coulisses assez droites pour n'avoir pas à perdre du temps pour trouver les franges d'interférence, ni pour corriger les erreurs d'inclinaison des miroirs qui se produisent à chaque pas successif, dans les comparaisons.

Ré/raclomèire. — La rectification des coulisses une fois terminée, on a laissé l'appareil reposer, sans être touché, pendant une journée; puis on lésa vérifiées de nouveau, et l'on a constaté qu'elles n'avaient subi aucun changement. L'appareil a été alors très soigneusement nettoyé; les grandes vis ont été mises en place et ajustées de manière à tourner très librement; les compteurs de tours ont été montés et convenablement réglés; les pignons de transmission pour le réglage de l'inclinaison des miroirs ont été mis en place; enfin les glaces parallèles et les miroirs du réfractomètre, après avoir été argentés à nouveau, ont été montés dans les positions qu'ils devaient occuper.

Les lames planes parallèles yi, y^ {fig- 9 et 10 et/*/. //) étaient des disques, en verre optique, de 9*^'" de diamètre et i'^'" d'épaisseur, placés sous un angle de 45" par rapport il l'axe de l'appareil. Il n'est pas absolument indispensable que

EN LONOLELRS DONDES. 41

COS deux lames soient d'épaisseurs exactement égales; une petite dilTérence d'épaisseur peut en elTot aisément être compensée par une léi^èro difl'érence dans leur inclinaison. Pour les faire rigoureusement semblables, il aurait l'alln les couper toutes les deux dans une plaque qui aurait été d'abord environ quatre fois plus grande, et dont le prix eût augmenté dans une proportion encore plus considérable.

Le miroir O a 8")""" de diamètre; il est argenté sur sa première surface et sert simplement à rendre parallèles les deux faisceaux lumineux.

Le miroir- a V'" de diamètre et i"^'" d'épaisseur. Son image |)ar rapport à la surface argentée de la lame \', constitue ce que nous désignons par le nom do plan de référence, et représente la deuxième gurface de la lame d'air équivalente (p. Il), dans laquelle se produit le phénomène d'interférence. Un miroir auxiliaire de la même dimension avait été monté sur les chariots, dans les expériences préliminaires, pour la rectification des coulisses (' ).

Les lames et les miroirs étaient placés dans des montures de bronze, susceptibles d'être ajustées approximativement au moyen de leurs vis de serrage sur l'appareil. Les glaces elles-mêmes appuyaient sur les pointes de trois vis de réglage, contre lesquelles elles étaient poussées légèrement par des vis antagonistes, dont la pression était modérée par l'interposition de feuilles de liège. Cet arrangement permet un réglage exact et permanent des surfaces, sans donner lieu à aucune déformation appréciable.

La planimétrie des surfaces du réfractomètre était vérifiée par l'examen des (ranges d'interférence produites avec la lumière blanche. Comme on rencontre parfois quelque difficulté à trouver ces franges, quelques indications à ce sujet ne seront pas inutiles.

Après avoir mis en place et réglé approximativement les lames de verre et les miroirs, comme on l'a indiqué ci-dessus, dans les positions représentéesy?^. lo, on rend égaux entre eux les chemins parcourus par les deux faisceaux lumineux, à quelques dixièmes de millimètre près, en déplaçant l'un des chariots; puis on amène à coïncider, en modifiant les inclinaisons des miroirs, les deux images d'un objet bien défini, tel qu'une pointe d'épingle ou mieux encore un réticule à fils croisés un peu gros, objet qui n'a pas besoin d'être placé à une grande distance. Cette coïncidence peut s'obtenir plus exactement en s'aidant d'une lunette à faible grossissement; mais, avec un peu d'habitude, il n'en est même pas besoin.

(•) Les lames et les miroirs auraient pu occuper moins de place, être arrangés mécaniquement d'une façon plus simple et offrir un champ plus large, si on leur avait donné une forme rectangulaire, et non circulaire. Mais l'expérience a montré que les surfaces rectangulaires sont beaucoup plus difficiles à exécuter avec la précision obligée, et il est de plus douteux qu'elles conservent leur forme avec le temps.