SPECTROSCOPE A DÉVIATION FIXE

donc chercher à obtenir un prisme donnant à l'intérieur une réflexion totale, de manière à réaliser la déviation iixe sans miroir altérable. Démontrons d'abord que dans ces conditions la propriété de la déviation fixe correspondant au rayon réfracté deux fois sous Tanglo convenable est conservée.

Soit [fig, 1) un prisme de 60**, ABC, et un miroir M. Considérons le rayon aîPQRy, et cherchons à remplacer la réflexion extérieure M par une réflexion totale. Il faudra que le rayon émergent soit dirigé suivant Ry ; il faudra donc, puisque nous remplaçons QR par son symétrique par rapport à M, et puisque nous voulons conserver Je même angle de réfraction Q, que nous prenions comme face de sortie une face symétrique de AC par rapport au miroir M. Il faudra donc que nous prenions une face parallèle k AT. Dans ces conditions, on voit que le rayon qui se sera réfracté deux fois sous le même angle en P et Q' jouira exactement des mêmes propriétés que s'il s'était réfracté en P et Q sur le prisme BAC.

Coupons donc un prisme de 60** par un plan A'C, tel que l'angle BCA' soit de 45*, ce qui donne BA'C = 75*»; accolons-lui un prisme rectangulaire BCD à angles aigus de 30** et 60**, et nous aurons construit un prisme à réflexion intérieure et déviation fixe de 90** équivalent à un prisme de 60**. Il est d'ailleurs aisé de voir, puisque les angles DQVi r<;PB sont égaux, que les faces A'B, BD doivent être rectangulaires.

Pour la construction, il suffit de limiter les faces à la partie utile. Si donc nous admettons l'ouverture d'entrée BA', nous aurons up

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prisiTîe bien utilisable en accolant à BA'C le prisme E'CD'. Mais ceci exige un collage qui est toujours à éviter. Nous nous sommes alors arrêtés à la solution qui consiste à tailler d'un seul bloc BACD. On augmente un peu ainsi Tépaisseur traversée, mais en même temps on supprime tout collage, ce qui vaut mieux.

Le prisme ainsi réalisé permet la construction d'un spectroscope très commode. 11 suffit en eiïet d'avoir le collimateur et la lunette fixés à 90° Tun de l'autre. En faisant tourner le prisme, les raies spectrales seront toujours au minimum de déviation au moment où elles passeront au réticule de la lunette. Elles seront donc toujours dans les meilleures conditions de netteté.

La mise au minimum d*une raie s'obtient par un seul mouvement, et la fixité de la lunette simplifie la construction et la manœuvre de l'instrument. Il suffira en effet d'avoir un objectif bien achromatique pour pouvoir, par exemple, mettre au point la chambre photographique sur la raie D, et amener ensuite une région déterminée de l'ultra-violet au minimum et au point même où était la raie D par une simple rotation du prisme.

On voit immédiatement que le prisme que nous venons de construire fait tourner de 90° à droite le rayon qui a traversé dans les conditions du minimum. Nous l'appellerons prisme dextrogyre. Si le même prisme travaillait en sens inverse, recevant la lumière sar sa grande face et sous l'angle convenable, il serait lévogyre. On peut d'ailleurs considérer la perversion du prisme ainsi construit, c'està-dire le prisme obtenu, en le renversant le haut en bas, et on verrait que ce nouveau prisme est dextrogyre lorsqu'il reçoit la lumière par sa grande face et lévogyre en sens inverse.

La propriété de la déviation Vixe se prête avec la plus grande simplicité à la construction du spectroscope à plusieurs prismes. On voit alors que, si l'on veut obtenir la dispersion de la lumière, il faut mettre à la suite Tun do l'autre deux prismes qui soient la perversion l'un de l'autre.

Chacun de ces prismes produira la rotation de 90^, soit dans un sens, soit dans l'autre, suivant qu'on le fera fonctionner dans un sens ou dans l'autre. Voyons quelles sont les solutions admissibles pour les divers nombres de prismes.

Pour le spectroscope à un seul prisme, on peut employer une quelconque des positions du prisme. Pour deux prismes, on peut réaliser soit la vision directe avec parallaxes (fit/. 2i, soit le parallê-

SPECTROSCOPE A DEVIATION FIXE

rig.5

rij.3

318 PELLIN ET BHOGA. — SPECTROSCOPE A DÉVIATION FIXE

lisme du collimateur et de la lunette comme le montrent les fig, 3 et 4. Dans celte disposition, l'opérateur a la fente et la lumière à une vingtaine de centimètres de lui. D'ailleurs, en prenant une lunette de plus longue distance focale que le collimateur, ou peut placer la lumière et la fenle à la distance qu'on juge le plus convenable. Dans les deux cas, les mouvements des prismes s'obtiennent en les faisant tourner autour de cenlres fixes situés sur une perpendiculaire à la direction des lunetles, au moyen de deux tiges mues par une même vis fixe.

Si on veut opérer avec trois prismes, on aura toujours la vision rectangulaire, soit à droite, soit à gauche. D ailleurs le spectroscope à trois prismes peut procéder soit delà forme (â), soit de la forme (3), soit de la forme 'fj. Le plus commode est celui qui dérive de 4.

On peut enfin opérer avec quatre prismes et obtenir au choix soit la vision dircclc [fig, 5), soit la vision analogue à celle de la fig, 3 avec la fente sous la main. Il y a, de chacune de ces deux questions, deux solutions, représentées en 5, 6, 7, 8.

Dans toutes ces solutions il suffit, pour avoir toujours les prismes dans lu position convenable, deles faire tourner alternativement en sens contraire, ce qui est toujours aisément réalisable au moyen d'une vis sans fin portant un filetage à droite et un à gauche, ou, dans le cas des dispositions à fente et oculaire voisins, deux filetages à droite et deux à gauche. On voit facilement que les faces sont toujours utilisées complètement.

On peut d'ailleurs, en amenant la lunette à des positions fixées d'avance par des repères, observer avec (p — 1) prismes, si on enlève celui d'ordre p.

Dans cet instrument, une raie spectrale est déterminée par la position des prismes pour laquelle elle passe au réticule. L'angle dont tourne le spectre pour une rotation a des prismes est égal à 8x. Nous aurons donc la mesure de cette rotation avec une précision égale à la sensibilité par l'image d'un micromètre réfléchie une fois sur chacun des prismes réfringents. Nous avons réalisé ceci au moyeu des prismes à réflexion totale placés au-dessus de chacun des trois premiers prismes réfringents. Un prisme à double réflexion totale descend le rayon pour utiliser comme face réfléchissante la dernière face réfringente du dernier prisme. De la sorte la lunette d'observation sert a mesurer la rotation. Si, d'ailleurs, il y a une erreur quelconque dans le mouvement des prismes, le système de lecture