EX À

Courbes d'égalindice de réfraction

Fig. 5. — Courbure d’un rayon lumineux dans un milieu non homogène

point correspondant de l’objet. Par contre, une évaluation quantitative dans la méthode de l'ombre directe ne peut se faire qu’en explorant le phénomène au moyen de diaphragmes. On ne fait passer la lumière que dans certaines régions déterminées de l’objet et il devient alors possible, en mesurant la position de la tache de lumière correspondante sur l'écran, de déterminer l’angle de déviation relatif au point considéré de l’objet; mais on ne peut réduire exagérément le diamètre des diaphragmes à cause des phénomènes de diffraction.

Enfin, la méthode des stries permet de prendre des photographies à petite échelle du phénomène étudié et de filmer un phénomène variable.

IS Méthode interférentielle.

La méthode interférentielle, quel que soit le montage adopté, met en œuvre la comparaison de deux chemins optiques [5] [7] [8].

L'appareil du type MacH-ZEHNDER, perfectionné par A. DANJON, comprend essentiellement (fig. 6) : une source monochromatique (S) qui envoie un

RO

faisceau de rayons rendus parallèles pour une première lentille convergente C sur une lame à faces parallèles semi-argentée L,, laquelle les sépare en deux faisceaux L,, M, L,. et L,, M, L. Ceux-ci se rècombinent sur L, rigoureusement semblable à L,; les rayons convergent au foyer de la lentille C, et pénètrent dans l'objectif d’une lunette de réglage ou dans celui d’un appareil photographique. Le trajet d’un rayon aboutissant au point «<a» de L, peut être soit a, e, f, d, g (avec translation au passage de L.), soit a, b, €, d, g (avec translation au passage de L,).

Fig. 6

Interféromètre de M. DANJON | P

En raison de la disposition des miroirs, les trajets a, b, ec, d et a, e, f, d sont égaux et il ne peut y avoir d’interférence; mais, si l’on fait tourner légèrement M, autour d'un axe perpendiculaire au plan de la figure, les différences de marche ne sont plus nulles : il y a interférence et il apparaît des franges sur le plan (P). Un dispositif simple permet la localisation des franges dans le plan d'observation. Toute variation d'indice dans le parcours c d (T) se traduit par un déplacement de franges. La valeur de la masse spécifique p, dans le champ aérodynamique étudié, est donnée par la mesure du déplacement consécutif N de franges dans le champ de l’interféromètre. En effet (fig. 7) : soit une épaisseur

nt

<e » d'air de masse spécifique + uniforme différente de celle du milieu ambiant Pa

et que l'on interpose normalement au trajet d’un rayon lumineux de longueur d’onde À dans le vide :

(n— n4) N = -——— e À na — indice absolu de l'air ambiant:

n — indice absolu de la couche considérée ; N — nombre d’interfranges déplacées.

D’autre part, nous avons :

(Q £a d’où OR À e 1 E À si — D RE Re NE Pa TN e ue L Ca fla—l e à 1 trajet 2€ trajet nà pa a PEL na pa na pa 2015 7 Traversée d’une plaque d'indice différent de celui de l’air ambiant d’où | | P— Pa Î K N À | Pa Na—]l e |

On peut donc calculer 6.

Pour À on adoptera la longueur d’onde dans Pair, dans les conditions normales de température et de pression, tirée directement des tables de constantes. La valeur de n,, dans les conditions t4, P, (température et pression) de chaque essai, se déduit de la relation :

one TOR Pa He 1e TD n, — indice absolu de l'air ambiant, n, — indice absolu de l'air dans les conditions { — 0°, p = 760 mm de Hg,

trouvée à partir de :

—ICONStS

et de l’équation d'état :

Dole

Le dépouillement des résultats et la méthode expérimentale des dispositifs interférentiels sont assez longs; on effectue en général quatre séries d’enregistrements :

— franges au repos, lumière blanche (1); — franges avec champ aérodynamique, lumière blanche (2); —— franges au repos, écran ultra-violet (ae

— franges avec champ aérodynamique, écran ultra-violet (4).

L'emploi de la lumière blanche permet de pointer la frange centrale. En effet, pour obtenir un nombre suffisant de franges bien contrastées, il est nécessaire d’avoir une source lumineuse monochromatique de faible longueur d'onde, mais la lumière blanche permet, par coloration dissymétrique de ces franges, de reconnaître la frange centrale ou de marche nulle; on peut alors établir une correspondance entre les franges des enregistrements (1) et (2), ce qui serait impossible de faire directement entre les franges très nombreuses et presque identiques des enregistrements (3) et (4). La première correspondance étant effectuée, on détermine facilement la seconde qui permettra d'obtenir une plus grande précision.

Il existe différentes méthodes pour la réduction des clichés (procédés graphiques ou autres) donnant les densités en tous les points d’un cliché avec plus ou moins de simplicité, selon la précision désirée.

Le réfractomètre interférentiel de M. DANJON, que nous avons décrit, est susceptible de mettre en évidence une variation discontinue du milieu tel que cela se produit dans l’écoulement autour d’un obstacle. Mais il peut être intéressant d'utiliser d’autres montages selon le phénomène à étudier. Pour l’étude de la détente de l’air, l’interféromètre de MICHELSON, avec retour de rayons peut être utilement employé. Pour l'écoulement autour d’une aile d'avion, M. TREMBLOT décrit un montage modifiant quelque peu le dispositif des miroirs de JAMIN, plus simple que les interféromètres précédemment cités et offrant l’avantage d’un plus grand champ.

Dans la méthode interférentielle la mesure du déplacement des franges permet d’avoir directement la valeur de la masse spécifique. Ainsi, en considérant la masse spécifique comme la grandeur la plus intéressante à connaître dans le champ aérodynamique (car pression, résistance, température peuvent s’en déduire), nous pouvons dire que la méthode interférentielle donne cette grandeur, la méthode des stries, sa dérivée, la méthode des ombres, sa dérivée seconde.

il 1,4 Méthode de striation avec focalisation fine.

L'étude par voie optique d’un champ aérodynamique présente un incontestable avantage sur les moyens mé ‘aniques, ainsi que nous l’avons dit précédemment. Toutefois, quelle que soit la méthode optique utilisée, « l’image » obtenue intègre les effets de tous les éléments traversés et ne permet pas de