XI

i2 VALKUli DU MI'TltE

Les clioscs étanl ainsi disposées, on place au point d'ahoid occupé par le réticule une flamme à sel de soude; mieux encore, on peut observer le réticule projeté sur cette flamme, qui est placée immédiatement derrière lui, et au foyer d'une lentille convergente. Aussitôt que les deux images sont en coïncidence, on voit généralement, à l'œil nu, se [iroduire les franges d'interférence. Mais la position qu'elles occupent est une alFaire de pur liasard; en sorte que, pour les distinguer nettement, il faut accommoder l'œil successivement pour ditTérentes distances, ii partir de la surface des miroirs jusqu'à l'infini. Si l'on dispose de plus de lumière qu'il n'est nécessaire, on les découvi'e plus aisément en interposant un diaphragme à petite ouverture.

Vnc fois les franges aperçues, on règle à volonté leur distance et leur direction, en agissant méthodiquement, par les houtons a, . u., , ou u..,, a.,, sur les pignons qui modifient les inclinaisons, verticale ou horizontale, des surfaces.

Si la flamme du sodium est trop éclatante, la UiniiJ'ic n'est plus suffisamment homogène, et les franges peuvent devenir invisibles. Il peut arriver aussi qu'on ait donné, par hasard, aux deux faisceaux une dillérence de marche telle (jue les deux systèmes de franges dues respeclivement aux radiations D, el Do se contrarient, aucjuel cas toute trace de phénomène d'interférence disparait encore. Dans ce cas, on déplace l'une des surfaces, lentement, en faisant mouvoir le chariot correspondant de quelques centièmes de millimètre; on voit alors les franges apparaître avec une netteté croissante, et l'on continue le mouvement jusqu'à ce que les franges noires paraissentaussi foncées que possible. Ace moment, toutefois, on peut encore s'être trompé d'une période entièi-e, pur ra[)port à celle dans laquelle on doit trouver les franges en lumière blanche, et l'on pourrait perdre un temps considérable à chercher ces dernières inutilement.

Mais, si l'on déplace l'œil dans une direction parallèle à celle des franges, on voit alors celle-ci se modifier ('). On cherche donc, en fiii sa nt varier la position du plan de référence, la période de netteté maxima dans laquelle ce changement de direction devient le plus faible possible; à ce moment, il y a égalité de marche, pourles deux faisceaux interferents, à quelquesdizaincs de longueursd'onde près. La flamme qui fournit la lumière blanche est un bec de gaz ordinaire, placé immédiatement en arrière de la flamme à sel de soude. On l'allume alors et l'on règle son intensité de façon à permettre encore d'apercevoir, dans le champ éclairé, les franges produites par le sodium ; on fait tourner la vis /.• (|ui produit le mouvement lent du chariot, mouvement assez lent pour (jn'on puisse compter les franges qui passent. Après quel(]ues tours, en général, on voit apparaître les franges colorées, dont on rectifie définitivement la largeur et la direction.

(') Eli eiïct lus tVaiii^cs ne sont pas droiles, mais approximalivemeiU circulaires, el le déplacement (ii> l'œil e;Uraino un changement correspondant dans la position du centre du système des anneau.\, cliangcmenl qui est rendu apparent par la variation de lincliiiaison du fragment d'arc que l'on observe.

EN LONiilElltS nONDKS. W

Pour V(>riricr la précision avfi' IjkiiicIIc out (''t(' cxrciifôos les surfacfs. ou a rt'glo la largeur des fraugcs à peu près à i*"'", cl ou les a dirigées d'abcirJ verliealeiueul, puis liori/oulaN'Uionl. Ou a trouvé quo les erreurs combinées des surfaces produisaient une distorsion des franges (|ui n'alteiijnait pas 0,2 frange. Kn elioisissant judicieusement les surfaces et eu faisant tourner les disques autour de leur axe, ou a pu réduire cette distorsion à environ n, i frange; l'erreur élail d'ailleurs uotaliiement moindi'o dans la |)ortion de surface réellement utilisée. Si l'on considère (|u"un des faisceaux interl'erenls a éprouvé deux réllexions et cinq réfractions, et l'autre quatre réllexions et trois refractions, on jugera de la remarquable perfection atteinte dans l'exécution île clia(|ue surface.

La forme exacte de la surface virtuelle du plan de reference pourrait être étudiée par l'observation des interférences produites avec une autre surface connue ; toutefois, il est douteux que cette dernière restât constante assez longtemps après l'étude de sa forme, pour que ce procédé put inspirer une entière confiance. On verra d'ailleurs que l'elTet de petites erreurs dans la surface du plan de référence se trouve éliminé des résultats par la manière de faire les observations.

Il est important de remarquer que, par suite tic la dis()ersion de la lame de verre, si les trajets des deux faisceaux ne sont pas ideuticiues, les franges ne sont plus droites; la courbure de la frange acbromalique dans la lumière blaucbe peut être aisément reconnue, même quand la dilTerence des épaisseurs île verre traversées par les deux faisceaux est inférieure à un dixième de millimètre. On comprendra aisément que cette courbure com[)iiquc le problème de la détermination de la forme des surfaces, et de la ilis|iosilion à donner aux iflaces pour obtenir les meilleurs résultats.

Ij'inclinaison qui a été donnée à la lame compensatrice était celle qui correspondait il la courbure minima, bien qu'elle fût un peu dilférenle de celle qui aurait correspondu à l'identité des deux cbemins parcourus, ainsi que le montrait une légère dissymétrie dans les colorations des franges.

Étalons intermédiaires. — On a d'abord ajusté, à la lime, les cbevilles qui doivent supporter les miroirs, de manière à obtenir, approximativement, entre celles d'avant et celles d'arrière, la distance voulue. L'étalon a été alors placé, avec le collimateur et la lunette dont il a été déjà question, dans la position correspondante à celle du miroir M {fig. iG), et l'on a rendu les deux miroirs parallèles, en limant de nouveau les cbevilles ou les rodant avec du papier d'émeri fin, jusqu'à faire coïncider les deux images du réliinile du collimateur.

L'étalon de i décimètre (IX), ayant été ainsi ajusté approximativement, est placé sur son cbariot, et l'on compare sa longueur à celle du mètre auxiliaire (X;. La longueur ainsi trouvée est corrigée alors, en limant les chevilles qui siip-

portent la glace antérieure, si cette longueur est trop grande; en limant les chevilles de la glace postérieure, si elle est trop petite.

On facilite considérablement ce réglage par une opération préliminaire, qui consiste à déterminer le déplacement angulaire du miroir correspondant h un changement de i^ dans la longueur de l'une des chevilles.

Si l'on désigne par /■ le facteur constant, résultant de ce tarage, par lequel il faut multiplier les lectures du micromètre, et si l'erreur trouvée dans la longueur de l'étalon est n microns, on établit entre le fil fixe du micromètre et son fil mobile une distance égale à An. On sépare alors les deux images qui coïncidaient d'abord, en limant la cheville isolée (sur les trois qui existent à chaque extrémité) qui détermine la longueur (la cheville inférieure à l'extrémité arrière, ou la cheville supérieure à l'extrémité avant), jusqu'à ce que la distance de ces images devienne précisément égale à celle des fils du réticule.

On rétablit ensuite le parallélisme des surfaces, qui a été ainsi détruit, en faisant de nouveau coïncider les deux images, par le rodage des deux autres chevilles; le changement dans la longueur qui accompagne cette opération est négligeable.

Le parallélisme que l'on obtient ainsi n'est encore (ju'une grossière approximation; et, pour corriger l'erreur restante (qui peut atteindre 5", puisque c'est là à peu près la limite de résolution de la lunette, dont l'ouverture effective est ici de 2'='", largeur de la surface des miroirs des étalons), on place de nouveau l'étalon sur son chariot, et l'on observe simultanément les franges d'interférence obtenues entre le plan de référence et chacun des deux miroirs.

Pour cette observation, il est naturellement indispensable d'employer une lumière monochromatique. On règle le plan de référence parallèlement à l'une des surfaces, par exemple la surface du mii'oir inférieur ou miroir d'avant. On aperçoit immédiatement les franges circulaires. En faisant alors mouvoir les glaces épaisses de l'appareil de déplaceinenl {Jig. \-\) verticalement et horizontalement, le réglage du plan de référence sera satisfaisant si ce mouvement ne produit aucun changement dans la grandeur des anneaux. On passe alors à la surface du miroir supérieur, qu'on examine de la même manière, et l'on corrige l'erreurrestante en agissantsystématiquement sur les petites visp(//jg. 3et5), qui augmentent ou diminuent la légère pression exercée par les ressorts p ( ' ).

A chaque retouche, l'étalon est forcément dérangé de sa position, et l'on doit

( ' ) On a rocoanu que la malière dont les étalons sont construits est si peu élastique, que ce mode de réglage s'est trouvé parfois en défaut, et qu'on a dû recourir au procédé assez peu élégant consistant à tordre directement, par tâtonnements successifs, les parties saillantes sur lesquelles s'appuie par le haut le miroir d'arrière. Les ajustements ainsi obtenus ont persisté, presque sans altération appréciable, pondant des semaines. 11 serait néanmoins préférable, comme on l'a déjà indiqué plus haut, que le ressort tout entier servant à ces réglages délicats fût construiT d'une matière élastiqu(^

EN LONGUEURS DONDES. io

à chaque fois répéter toute l'opération sur les deux miroirs, jusqu'à ce qu'on arrive, par des approximations successives, à rendre lecliangement de pliase, (|ni se produit dans les anneaux quand on traverse la surface entière de l'un et de l'autre miroir, inférieur à quelques centièmes d'onde; cette limite correspond à un défaut de parallélisme entre les deux surfaces d'environ o", 2.

Le temps nécessaire pour ces réglages a varié considérablement [muv les ditférents étalons: il était le plus ordinairement de deux à trois heures; mais la peine et le travail que l'on a dépensés it ces ajustements préliminaires se sont trouvés plus (|ue compensés par la facilité et la [)récision îles opérations ultérieures.

Métré au viliaire. — Le mètre auxiliaire est placé de façon que les mouches de nickel, aux deux extrémités, laissent passer tout juste la mouche de l'étalon IX, sans la toucher, mais en laissant entre elles un intervalle de <|uelques centièmes de niillimèli'c; de plus l'image des traits doit se faire sensiblement dans le milieu des champs des microscopes, réglés à un mètre de distance, et dans le plan du réticule. Cette mise au point s'exécute au moyen des trois vis qui portent le mètre. Dans ces conditions, la droite qui joint les extrémités des deux traits définissant la longueur du mètre auxiliaire est nécessairement parallèle à la coulisse le long de laquelle se déplace l'étalon de 10 centimètres.

Mais le déplacement de cet étalon se mesure dans une direction qui est normale à ses surfaces. Par conséquent, si celte normale fait un angle a avec la coulisse, la relation entre le mètre auxiliaire et l'étalon IX sera

\cos 2 = 10 IX -h s,

i représentant la somme aliJtebrique des corrections. L'erreur commise en négligeant l'angle a sera^a% et, pour la remlre inférieure à<#, i, a devra être moindre t[uc —r-;, c'est-à-dire moindre que ^ millimètre sur le mèti'e.

Le réglage des surfaces par rapport à la coulisse a été fait en plaçant rctalon 1\ sur son chariot à l'extrémité la plus éloignée de la coulisse; puis mettant devant lui une épingle verticale, tixée sur un morceau de liège, avec sa tète en face du milieu du miroir d'avant. Une épingle semblable et semblablemenl placée a été montée sur un chariot auxiliaire de manière que sa tête vint toucher et masquer la tète de la première. Ce second chariot a ensuite été avancé jusqu'à l'extrémité la plus rapprochée de la coulisse, et l'on a alors réglé, par les pignons/?, la position de l'étalon jusqu'à ce que les deux épingles et leurs images fussent exactement en ligne droite.

On a estimé que l'erreur maxima à craindre, dans ce réglage, pouvait être de j millimètre ; 2a était donc inférieur à j^, ou a inférieurà o.oooiio, ce qui était j)lus que suffisant.