SEXTANT

qu'on volt alors double : 011 tourne peu à peu l'alidade en dirigeant graduellement la vision directe à tous les objets situés vers la gauche ; mais en conservant toujours la vue de l’objet S par réflexion. Celte image réfléchie semble ainsi se promener de droite à gauche, et se superposer à tous les corps qui sont sur son passage , et qu’on voit directement à travers la partie non étainée du petit miroir. On continue ces mouvemens de l’alidade et du corps jusqu’à ce qu’on se trouve tourné eu face de l’objet H , qu’on voit alors en même temps que S dans la luuette. Ou produit ensuite la coïncidence des deux objets, et il ne reste plus qu’à lire l’arc gradué.

Quelquefois on renverse le limbe dehautenbas, les miroirs et la graduation étant en-dessous. Alors le mouvement de l’alidade promène au contraire l’image réfléchie de gauche à droite.

498. On mesure aussi la hauteur désastres en tenant le limbe vertical. On place devant soi un miroir parfaitement horizontal , qu’on appelle un horizon artificiel ; et l’on se tourne de manière à y voir l’astre par réflexion. On amène en contact , avec le sextant, l’image de l’astre avec celle qui se peint sur cet horizon ; mais ce procédé ne pouvant être d’usage sur la mer, à cause de la mobilité du navire , nous ne nous arrêterons pas à démontrer que l’angle ainsi mesuré est double de celui qu’on cherche.

499. En mer, la distance qu’on observe au sextant est celle de l’astre avec la ligne où la limite de la mer se dessine au ciel. Par ex., 011 amène le bord de l’iinage réfléchie du Soleil à être tangent avec cette ligne vue directement à travers la partie non étamée du petit miroir. L’arc ainsi obtenu est, il est vrai , plus grand que la hauteur de l’astre, ou sa distance au plan horizontal du lieu d’observation. L’excès, qu’on appelle dépression de l'horizon , doit donc être ensuite retranché de l’arc mesuré. Nous avons enseigné (n° 266) à calculer cette dépression , dont on compose une table destinée à donner la quantité à soustraire, dépendant de l’élévation du pont du navire au-dessus du niveau de la mer.

navigation.

500. Comme l’éclat du Soleil blesserait la vu» , on affaiblit «a lumière par l’interposition de verres colorés. Le sextant (fig. i52)est muni, en PelQ, de plusieurs de ces verres sertis chacun dans un anneau de cuivre mobile autour d’une queue. En faisant tourner cet anneau, on amène les verres entre les deux miroirs, quand c’est l'image vue par double réflexion qu’on veut affaiblir, ou bien entre le petit miroir et l’objet direct, quand c’est l’éclat de celui-ci qu’on veut diminuer. On peut ainsi interposer un , deux ou trois verres colorés, selon les circonstances.

501. Nous avons dit que les miroirs devaient être exactement perpendiculaires au limbe : on s’assure aisément si cette condition est remplie. On place l’œil de manière à voir le limbe du sextant par réflexion dans le grand miroir : si celuici est en effet perpendiculaire ,• l’arc réfléchi fait exactement la continuation de l’arc qu’on aperçoit directement. Quand le grand miroir est oblique au limbe , ces deux arcs , l’un direct, l’autre réfléchi, ont une fracture apparente à leur jonction.

Et quant au petit miroir, on juge s'il est perpendiculaire au limbe , quand , l’alidade étant à zéro , on peut faire coïncider daus la lunette un objet avec sa propre image vue par double réflexion.

On a encore des viseurs en cuivre (fig. i55 et i56) : on les pose sur le limbe , et l’on fait en sorte que l’un cache à l’œil l’image de l’autre , vue par réflexion dans le miroir. Il Faut que les arêtes du viseur vu réfléchi , soient juste le prolongement de celles du viseur vu directement.

’ 5oa. Des vis de rappel font légèrement basculer chaque miroir, et donnent le moyen de mouvoir le petit plateau circulaire qui les porte , et d’amener, par ce mouvement , les miroirs à la perpendicularité. Il y a aussi une vis qui fait pirouetter le petit miroir sur un axe vertical , afin de le rendre parallèle au grand miroir, quand l’alidade est sur zéro. Nous avons dit qu’on reconnaît cette circonstance quand les deux images d’un même objet sont en parfaite coïncidence.

sf.xtast.

Quand cette dernière condition n’est pas remplie, on peut la produire en faisant pirouetter un peu le miroir. Mais, le plus souvent on s’en dispense, en prenant pour zéro de graduation, le point où il faut amener l’alidade pour que la coïncidence des deux images ait lieu. Alors il faut ajouter ou retrancher à tous les arcs qu’on lit sur le limbe la petite distance entre le zéro du limbe et le point qu’on doit prendre pour tel. C’est ce qu’on appelle V erreur de collimation de l’instrument. On a soin de prolonger un peu les divisions de l’arc gradué en-deçà du zéro, afin de pouvoir mesurer la collimation quand elle est addilive.

Supposons que la coïncidence des deux images d’un même objet ait lieu quand l’alidade est sur ?.5' en-deçà du zéro : il faudra donc ajouter u5' à tous les arcs d’observation qu’on lira sur le limbe , parce que le vrai zéro , origine dés arcs , doit être porté à 25' en arrière du zéro de la graduation.

5o3. Les surfaces opposées, tant dçs miroirs que des verres colorés qu’on interpose , doivent être exactement parallèles ; sans cela, les réfractions étant obliques, les rayons à leur sortie de chaque verre ne seraient pas parallèles à ceux d’incidence; et se trouvant ainsi de'tournés de leur direction, l’instrument serait défectueux. La précision du sextant dépend principalement de la juste disposition des pièces et de leur construction. L’alidade doit être exactement centrée sur le point qui est le centre de l’arc gradué du limbe.

Il faut en outre que l’axe optique de là lunette soit bien parallèle au limbe. Des vis de rappel qui tiennent à son canon , lui impriment les mouvemeus propres à produire ce résultat. On peut aussi élever plus ou moins la lunette au-dessus du limbe, pour accroître ou diminuer le nombre des rayons de lumière qui y entrent , et modérer comme on veut l’éclat de la réflexion.

!»AVICAT10I».

Cercle de réflexion. '■

5<>4. On a réussi à attribuer au sextant les avantages du cer cle répétiteur, en donnant au limbe l’étendue d’une circonféreneë entière, et ajustant les miroirs , l’alidade et la luuelte ainsi que nous allons l'expliquer. (Voj. fig. i53 et i5\.)

La circonférence entière est divisée en 720 parties égales, chacun de ces demi-degrés compte pour un degré, comme dans le cas dusextant, et les n°’de graduations sont conformes à cette condition. Deux règles OP et CB sont mobiles autour d’un axe C qui est exactement centré. On peut faire tourner chaque règle seule et indépendamment de l’autre , et leurs mouvemens ne se gênent pas mutuellement. Des vis de pression les arrêtent à volonté sur le limbe, et des vis de rappel leur impriment les petits mouvemens.

L’une BC de ces règles est l'alidade , et porte un vernier sur le bord de sa fepètre. L’autre règle PO porte la lunette 00, qui a son réticule, comme celle du sextant; des vis servent aussi à mettra cette lunette parallèle au limbe , à l’en écarter, etc. Le manche E vissé par- dessous sert à tenir l’instrument à la main pour faire les observations.

Il y a deux miroirs LG et N, qui sont pourvus de vis propres à les rendre perpendiculaires au limbe, ce dont on s’assure comme on l’a dit n° 5oi. L’un de ces miroirs I.G est fixé sur l’alidade , au-dessus du centre C de rotation ,• et se meut avec elle ; c’est le grand miroir t l’autre N n’est étamé qu’à sa partie inférieure, et est arrêté vers le bout de la règle GP qui porte la lunetteOO.; il est mobile avec cette règle.

Il y a des verres colorés destinés à obscurcir les rayons solaires : les verres en H s’interposent dans le cours des rayons réfléchis ; les autres en K se placent sur les rayons directs : on peut mettre à l’écart les uns et les autres, ou ne conserver que ceux qui sont dans le cours des rayons solaires, quand c’est le soleil qu’on observe. On peut mettre ces verres doubles ,

Ctl.CI.E DE Htt'LLXIO.W

ou triples, quand l’éclat est très vif. Les deux faces de chaque verre sont exactement parallèles. Ils sont d’ailleurs inutiles quand on observe les e'toilcs ou les objets terrestres.

Cette description succincte, rapprochée de celle du sextant, suffit pour faire concevoir la construction du cercle de réflexion, et comment les pièces doivent être ajustées pour jouer avec aisance. Il uous reste à expliquer l’usage de cet instrument.

5o5. Supposons qu’on ait fixé, par sa vis de pression , la règle de la lunette 00 sur le limbe, dans une direction quelconque. En visant un objet éloigné dans la direction CX, on l’apercevra à travers la partie non élamée du miroir N ; si l’on tourne l’alidade BC, jusqu’à ce que son miroir LG soit parallèle au petit miroir N, il suit de ce qui a été expliqué p. 4*6, que l’image du même objet X sera réfléchie deux fois, d’abord selon CN sur le grand miroir LG, puis selon NO sur le petit miroir. Ainsi l’on verra dans la lunette cette image double en parfaite coïncidence, du moins si les conditions prescrites pour une bonne construction sont remplies. Un léger balancement imprimé au limbe suffit pour s’assurer de cette coïncidence.

Maintenant , si l’on amène l’alidade dans une autre position, telle que BC, sans cesser de diriger la lunette sur l’objet X, qu’on voit par la partie non étamée du petit miroir, les deux miroirs n’étant plus parallèles, les objets M environnans enverront des rayons de lumière au grand miroir LG, qui les réfléchira , en faisant l’angle de réflexion égal à celui d’incidence. Un spectateur placé en M pourrait voir selon MC un de ces objets par réflexion. Or, parmi tous ces objets, il en est un Z dont les rayons se réfléchissent selon CN, et par conséquent aussi selon NO : cet objet Z est donc vu en coïncidence avec l’objet direct X. L’angle ZCX de distance de ces deux objets est le double de celui qu’a décrit l’alidade, à partir du point où les deux miroirs étaient parallèles. Si on lit les; graduations des deux pointsd’arrêt de l’alidade, leur différence sera * le nombre de degrés de l’angle de distance des deux signaux ,

N*tlCAT!0>.

puisque les demi-degrés sont comptés pour des degrés entiers, sur le limbe.

On fixera d’abord l’alidade BC snr le zéro de la graduation, et l’on dirigera la règle OP, en la faisant tourner sur son axe, de manière que les deux miroirs soient parallèles, c.-â-d. qu’on voie en coïncidence les deux images d’un même objet éloigné. Détachant ensuite l’alidade BC, en laissant la règle OP fixée au limbe par sa vis de pression , on fera tourner cette alidade jnsqu’à ce que l’image réfléchie d’un autre objet Z soit vue en coïncidence avec X. On lira sur le limbe l’arc correspondant, qni est la mesure de l’angle demandé ZCX , distance angulaire des deux signaux X et Z.

5o6. Jusqu’ici tout se passe comme avec le sextant. Mais on peut recommencer la même manœuvre en prenant pour zéro de départ le point où l’alidade BC vient d’être arrêtée par sa vis dépréssion, ce qui doublera l’angle. Détachez donc la règle OP, et tournez-la pour rendre les deux miroirs parallèles, ce que vous reconnaîtrez en voyant coïncider les deux images d’un même objet X. Fixez alors la règle OP, puis détachez l'alidade et faites-la tourner jusqu’à ce que l’image de Z vienne par réflexion coïncider avec X vu directement. L’arc du limbe sera la mesure de a fois l’angle ZCX. Une 3e opération de cette nature donnera le triple de cet angle, et ainsi de suite.

Supposons qu’on ait répété dix fois cette manœuvre, l’arc du limbe sera décuple de celui qu’on cherche : ainsi en divisant l’arc final par i o , on aura la mesure de l’angle ZCX, et les erreurs de pointé et de division du limbe serout affaiblies par cette répétition. Il est inutile déliré la graduation à chaque observation, puisqu’il suffit de connaître l’arc final , et quel multiple il est de celui qu’on demande. Cependant pour éviter les erreurs , il est bon de lire et noter la’graduation après la 1" observation.

607. Il est assez difficile d’amener en coïncidence les deux images, soit d’on même objet , soit de deux signaux différens : c’fst ici comme pour le sextant, où l’on n’amène pas, sans

CEKCLB DE néTLEXION. 4^5

quelque peine , les objets dans le champ de la lunette. Mais pour le cercle de réflexion l’embarras n’existe que pour la i" observation , car on connaît alors l’arc à fort peu près ; on en forme les multiples par 2, 3, 4 - • Pu‘s on Porte successivement l’alidade sur les arcs ainsi déterminés , ce qui permet de suite d’en apercevoir les deux images dans la lunette. Un petit mouvement de la vis de rappel suffit pour amener juste la coïncidence.

Au reste, on a pourvu l’instrument d’un appareil très simple qui abrège beaucoup les recherches. On fixe à la règle OP une portion d’anneau VFH mince et concentrique au limbe , inuni de deux petits curseurs D et F , qui se fixent a volonté sur l’anneau par une vis de pression : ces curseurs sont 1 un d’un côté de l’alidade, l’autre du côté opposé ; en voici l’usage.

On met d’abord l’alidade sur xéro , et l’on en approche le curseur N de manière presque à buter sur son bras : puis on tourne la règle OP afin de rendre les deux miroirs parallèles , ainsi qu’il a été dit. Alors on fixe la règle OP , et l’on détache l’alidade en la faisant tourner jusqu’à ce qu’on voie la coïncidence des deux images : enfin on approche le 2® curseur D contre le bras de l’alidade, qui, dans cette position, a été éloignée du 1" curseur N. Jusqu’ici on n’a rien gagné, en facilité d’opérer; on a manœuvré comme précédemment. Mais si détachant la règle OP, on la fait tourner, elle emportera l’anneau et ses curseurs avec elle, et l’on amènera ainsi le curseur N tout contre l’alidade , en même temps que le curseur D s’en sera éloigné. Les deux miroirs seront alors à fort peu près parallèles , et il sera bien aisé de produire le parallélisme parfait, en tournant la vis de rappel de la règle PO. Détachant ensuite l’alidade , on l’ainenera presque au contact avec le curseur D, et elle sera très près du point où les deux objets sont vus en coïncidence: et ainsi de toutes les répétitions. Les coïncidences s’obtiennent delà sorte sans recherches, ni difficultés.

NAVIGATION

Détermination de F heure à bord.

508. Le premier besoin de l’officier de marine est d’avoir l’heure du lieu , puisque toutes les recherches astronomiques qu’il doit faire supposent cet élément connu. Si la marche du chronomètre était parfaitement régulière, on y trouverait d’abord l’heure de Paris , et à l’aide de la longitude du lieu , on en conclurait l’heure sous le méridien où l’on est. Mais cette longitude est rarement bien connue , et Y estime n’a jamais assez de précision pour y pouvoir Compter : d’ailleurs la longitude résulte elle-même d’opérations qui supposent qu’on a l’heuré du lieu.

5 09. Ou obtient l’heure par des observations de la hauteur du Soleil à l’aide de la méthode exposée p. 35a. Il est bien rare. qu’on puisse se servir des étoiles, parce que, la nuit, l’horizon de la. mer n’est pas visible. Du reste, il est plus commode de se servir de la hauteur h du Soleil, que des distances zénithales employées dans l’éq. citée. En désignant la latitude du lieu par /, 'cette même formule devient

en faisant

Bien entendu que pour tirer de la Conn. des Tems la distance polaire d, complément de la déclin, de l’astre, il faut d’abord connaître l’heure contemporaine de Paris ; mais comme la déclin, varie lentement, il suffit d’avoir cette heure à peu près , et le chronomètre la donne {vogr. p. 355).

. 5 10. En outre, comme on mesure la distance du Soleil à l’horizon de la mer, pour en conclure la hauteur h, il faut torrigercette distance i°. delà dépression de V horizon (p. a5o) ; 20. de la réfraction — parallaxe ; 3°. et même du demi— diamètre de l’astre , si l’on a mesuré la hauteur du bord supérieur ou inférieur, parce que c’est celle du centre qui est nécessaire.

sin’ - p 2r

cos m.. sin (m — h)

cos l sin d im = l -f -ld -f- h.

Il faut aussi avoir égard à Y erreur de collimation du sextant, s’il y a lieu (p. 43 1).

5n' Par ex., le i3 octobre t836, à 5a du soir environ, étant par 25°4o' de latitude N. et 7*55' longit. 0., on a trouvé que le bord inférieur du Soleil était à io°i'3o" de hauteur apparente. Le chronomètre marquait alors 6*43*44* : l’œd était élevé au-dessus de la mer de Z\pl (i im,o5) : quelle est l’heure actuelle?

heure approchée. .....

0 ' t. vr.

hauteur observée. . .. lo-i'Sa"

longit. en temps . .

dépression . . .

heure de Paris

■ a. 55 t. vr.

réfr. — paraît..

déclin. O =

hauteur. . . . . .

dist. pol. d— 1)8.5.56

demi-diam. O

haut, du centre h = 10. 6.37

c A ri: . .. * j

. . . cos ... -

. sin ... -

ai» = t33.5a.a3

-T.g5o53oa

ni = 66.56. ta .

. . . cos » . .

T. Sçfîoo'j 1

. . . ' ain . . .

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moitié'