CHAMBRE OBSCURE PERISCOPIQUE DE WOLLASTON
Les avantages que le docteur Wollaston avait découverts dans la forme des verres ménisques pour les lunettes auxquelles il a donné le nom de périscopiques, le conduisirent naturellement à tirer parti de cette meme forme pour perfectionner la chambre obscure, en substituant un verre ménisque à la lentille bi-convexe employée originairement dans cet appareil. Nous allons le laisser parler luimème, en donnant à nos lecteurs un extrait d’un mémoire lu devant la Société Royale de Londres, le 11 juin 1812, et que nous traduisons des Transactions philosophiques de la meme année.
« Puisque dans la vision aidée des lunettes, ainsi que dans la vision naturelle, le pinceau des rayons que l’air reçoit de toutes parts est très-petit, la supériorité de cette forme de verre, qui rend parallèles au rayon visuel tous les
rayons qui se couperaient presque à angle droit, est d’une démonstration aussi claire que facile. Il n’en est point ainsi pour la chambre obscure, dans laquelle la portion de lentille nécessaire pour produire une clarté suffisante exige
des dimensions considérables. Néanmoins, il est évident
qu’on peut, sur le même principe, obtenir quelques perfectionnemens, qui rendraient plus nettes les images des objets placés obliquement; et encore, le foyer des rayons obliques étant bien loin de présenter un point exactement défini, le degré de précision dont il est susceptible ne peut guère faire l’objet d’une investigation mathématique.
» J’ai donc eu recours à la voie des expériences pour déterminer la construction au moyen de laquelle on peut étendre le plus possible le champ de la représentation distincte des objets qui viennent se peindre dans l’appareil ; et j’ai la conviction que cette société n’en connaîtra pas sans intérêt les résultats...
)) Dans les chambres obscures ordinaires, où les images des objets éloignés sont formées sur une surface plane, à laquelle le verre lenticulaire est parallèle, si les deux surlaces de ce verre sont convexes et ont des courbures égales, comme dans la figure 7, planche I; si la distance de ce verre est telle que les images formées dans la direction de son axe C F soient le plus distinctes possible, les images des objets latéraux seront plus ou moins distinctes, selon qu'elles seront plus ou moins éloignées de 1 axe.
» Deux causes principales produisent la confusion de ces images. En effet, et en premier lieu, toutes les parties du plan, à l’exception du point central, sont à une plus grande distance du centre du verre lenticulaire que son foyer principal. C’est à cause de cela qu’il est, en général, meilleur de placer le verre lenticulaire à une distance un peu moindre que celle qui aurait donné le plus de netteté aux images centrales, parce que, dans ce cas, on donne une étendue modérée au champ de la représentation des images, au moyen d’une position plus convenablement adaptée aux objets latéraux, sans diminuer d’une manière sensible l’éclat et la netteté des images centrales. Néanmoins, on n’a fait alors que diminuer le manque de netteté; mais on ne l’a point fait disparaître.
» La construction au moyen de laquelle je propose de remédier à ce défaut est représentée dans la fig. 8, pl. 1, dans laquelle on voit les parties essentielles d’une chambre obscure périscopique dans les proportions convenables.
» La lentille est un verre ménisque, dont les surfaces ont
leurs courbures dans le rapport d’environ deux à un (1);
elle est placée de manière que sa concavité regarde les ob-
jets, et que sa convexité soit tournée vers le plan sur lequel se forment les images. L’ouverture de la lentille est de quatre pouces anglais ( O m. 102), et son foyer d’environ
(1) L’expérience paraît avoir démontré postérieurement que le rapport des courbures le plus convenable est de trois à huit. C’est à VI. Cauchoix qu’est due cette observation.
vingt-deux (O m. 557). 11 y a également une ouverture circulaire de deux pouces (O m. 051) de diamètre, placée à environ un huitième de la longueur focale de la lentille , et du côté de la surface concave. Elle a pour objet de déterminer la quantité et la direction des rayons qui doivent être transmis.
» Les avantages que présente cette construction sur celle des chambres obscures ordinaires sont tellement évidens qu’il suffit d’en faire la comparaison pour reconnaître la supériorité de ce nouvel appareil ; mais les causes qui produisent ces avantages peuvent avoir besoin de quelques explications.
» Nous avons déjà fait observer que, dans les lentilles ordinaires , le pinceau des rayons obliques a un foyer , dont la distance à la lentille est moindre que celle du foyer principal ; mais dans la construction que nous venons de décrire , la distance focale des pinceaux obliques est non seulement aussi grande , mais plus grande que celle du pinceau direct.
» En effet, puisque la première surface est disposée de manière à produire la divergence des rayons parallèles, et par conséquent à allonger le foyer formé ensuite par la surface convexe ; enfin , puisque cette divergence est encore augmentée par l’obliquité de l’incidence des rayons , la distance focale résultant des actions combinées des deux surfaces sera plus grande que dans le centre , si 1 inci—
dence des rayons sur la seconde surface n’est pas tellement oblique qu’elle augmente la convergence. C’est pour cela que l’ouverture E est placée beaucoup plus près de la lentille que le centre de courbure de sa seconde surface ; de sorte que les rayons obliques E f, après avoir été réfractés par la première surface, sont transmis à travers la lentille, à peu près dans la direction de son rayon le plus court, et vont ensuite converger en un point, dont la distance est telle, que l’image en f est presque dans le même plan que celle des objets placés au centre de la lentille.
» Dans l’emploi des lunettes pour les personnes presbytes, la marche des rayons, dans une direction opposée, est tellement semblable, que la même figure peut servir à
démontrer les avantages de la construction périscopique.
» En effet, si Ton veut voir distinctement toute l’étendue d’un livre ouvert , comme en A B, avec la moindre fatigue possible pour l’œil, cette forme de lentille sera la plus convenable, parce qu’elle rend parallèles les rayons reçus sur tous les points de la surface, et cela s’opère au moyen de l’exacte contre-partie de la disposition précédente ; car, dans ce cas, l’ouverture E représente la place de l’œil, recevant parallèlement les rayons qui arrivent sur la lentille dans toutes les directions , au lieu de les transmettre vers
elle des objets éloignés.
» Il y a néanmoins cette différence entre les deux cas, que dans la chambre obscure il faut employer une por-
tion plus grande de la lentille pour concourir à former une image distincte d’un objet quelconque, de sorte que la construction la plus convenable pour les objets latéraux ne serait pas compatible avec la netteté des images du centre; circonstance qui inet des bornes à l’application du principe.
» Dans la construction ordinaire , le verre lenticulaire est tellement travaillé qu’il ne peut produire la netteté et le brillant des images qu’au centre seulement, sans qu’on puisse rien faire pour les objets latéraux.
» En adoptant une déviation de la forme ordinaire, telle que je la propose, pour obtenir un champ de vue plus étendu, il est nécessaire de réduire un peu l’ouverture pour conserver la netteté convenable dans le centre. Dans les expériences que j’ai faites pour déterminer la meilleure forme du ménisque dans ce but, j’ai constaté que soixante degrés donnaient le champ de vue requis. Mais lorsqu’on n’a pas besoin d’un champ aussi grand , une lentille de moindres courbures est préférable, et le rapport des rayons doit varier selon l’étendue angulaire qu’on veut obtenir
Extrait de la notice sur l’usage des chambres obscures et des chambres claires, par Charles Chevalier, ingénieur-opticien, Palais- Royal, galerie de Valois, 163, Paris.
