FRET VE
où cachée par le bord aigu d’un couteau (C). L’œil, placé derrière et regardant par-dessus le bord du couteau vers le miroir, observera une réduction uniforme de la brillance de toutes les zones du miroir, lorsqu'on déplace lentement et latéralement le couteau dans la fente-image (1) ; on peut régler ainsi la position du couteau de façon que le champ lumineux soit presque éteint.
Si l’on introduit alors, dans la région (T) voisine du miroir, un élément de volume d’air dont l'indice de réfraction «n> est différent de celui de Pair
Fig. 3. — Méthode des stries
ambiant «<n, >, un rayon lumineux passant à travers cet élément sera réfracté, il ne suivra plus le même chemin, il pourra, par rapport au couteau, ou s'élever ou s’abaisser, et, suivant le cas, l’œil verra un point éclairé ou un point obscur. L'ensemble de tels points constitue l’image du phénomène à étudier.
Au lieu d’un miroir servant d’organe de focalisation de la lumière, on peut avoir une lentille bien corrigée. Dans la figure 4 (méthode strioscopique de
Fig, 4. — Méthode strioscopique de H. CHARDIN
H. ScHARDIN), (S) est une source rectangulaire de lumière, l'objectif achromatique (L,) en produit une image (S/); dans ce plan se trouve un couteau (C) dont le bord aigu est rendu rigoureusement parallèle au bord supérieur de l’image de la source lumineuse et en est placé à une distance (a). L'objectif (L,) produit, pour les mêmes raisons que précédemment, une image du phénomène (FT) à étudier, sur la plaque photographique ou le verre dépoli (P).
Nous ne décrirons pas les nombreux autres systèmes que comporte la méthode et qui présentent chacun leurs avantages et leurs inconvénients propres (méthode strioscopique inversée [5] dans laquelle le diaphragme plein est
Le ot
remplacé par un diaphragme creux, méthode de POHLMANN où le champ à étudier est traversé par un faisceau lumineux de rayons parallèles, dispositif permettant d’avoir une image en couleurs séparées des différents gradients d'indice rencontrés dans le phénomène étudié [6], etc.).
Tandis que, dans la méthode des ombres, la distribution non uniforme de l’éclairement de l’écran est due à la variation du gradient de la masse spécifique, dans la méthode des stries le gradient seul intervient. De plus, dans ce cas, des mesures quantitatives sont permises. En effet, la variation relative d’éclairement obtenue dépend de la variation relative de la largeur de l’image (tout au moins tant que la source lumineuse est située à une toute petite distance de l’axe optique) :
AE MAG ; un: (a — largeur effective de l’image).
Connaissant la distance du point étudié au couteau, on peut déterminer l'angle & de déviation des rayons passant par ce point. D'autre part, en appliquant le théorème de FERMAT, on établit l'équation suivante (voir fig. 5)
1° Gradn::
EN li n ?
R — rayon de courbure du rayon lumineux; n — indice de réfraction; ® — angle de la direction initiale de la lumière avec la normale aux
courbes d’égal indice.
Si le rayon lumineux est parallèle aux surfaces (planes) d’égal indice de réfraction, sin @ — 1, et l’angle «, de déviation du rayon à la sortie de l’écoulement, a pour valeur :
€ Re - à LR (e — épaisseur de l’écoulement d’air), d’où :
n Grad n — e %
Comme la variation de nr est faible, on peut remplacer n par n, dans le membre de droite de l’équation, d'où :
no nn — Na = | axe na —= indice de réfraction en dehors du champ aérodynamique.
Le calcul de cette intégrale est alors possible si l’on connaît, par des étalonnages préalables, la relation qui lie A E à A a et, par suite, à «.
EA0 On calcule finalement la masse spécifique par la formule :
= — CONSL., ©
qui, dans l’air à 0°, devient :
Po
La méthode des stries présente sur la méthode des ombres l'avantage d’une sensibilité beaucoup plus grande. En effet, avec un réglage soigné du couteau, un très faible déplacement (de quelques microns) des rayons lumineux sur le couteau peut produire une variation notable de l’éclairement. De plus, les images obtenues par la méthode des stries ne présentent pas d’ambiguité; l'éclairement en un point de l’image est déterminé par l’angle de réfraction au
Rayon lumineux
Gradient de n