CARTE POSTALE

3Ine PARTIE : LES VERRES D’OPTIQUE

« Dans ce but, le verre, placé dans un four à mouler de grande dimension, spécialement construit et installé en vue de ce travail nouveau, fut chauffé lentement et progressivement pour lui permettre de s’étaler en]prenant la forme d’un décagone, ainsi que vous le montre la fig. 66.

Fig. 65. — Bloc de crown après le polissage Fig. 6(J. — Bloc de crown après son moulage de deux faces. en décagone.

« Après un refroidissement méthodique de plusieurs semaines, pour éviter la rupture et la trempe, le bloc de verre fut sorti de nouveau pour être poli sur les côtés et les plats.

« Ce premier moulage est certainement l’un des plus dangereux; car on conçoit que l’énorme épaisseur du bloc permet difficilement à la chaleur d’arriver jusqu’au cœur sans occasionner sa rupture, et c’est un accident qui m’est arrivé malheureusement bien souvent.

Fig. 67. — Bloc de crown éclaté dans le four pendant le moulage.

« La fig. 67 montre les éclats d un bloc de crown brisé dans le four au moment où sa température allait, après plusieurs jours de chauffage, atteindre le rouge sombre.

« Un nouvel examen de notre verre, moulé en décagone et poli sur toutes les faces, me fit découvrir que les stries que je n’avais pu atteindre

affectaient une partie des deux surfaces, mais sans aller jusqu’au centre.

La fig. 68 montre le travail d'enlèvement du verre que j’ai dû faire à la meule pour conserver les parties bonnes, en enlevant les stries ou fils. On peut déjà se rendre compte de la perte énorme subie par notre morceau primitif.

Fig. 69. — Aspect du bloc do crown après un second moulage.

Fig. 68. — Bloc de crown après l’enlèvement à la meule des parties défectueuses.

« On remarquera sur le côté gauche, vers le sommet de la ligure, une partie rentrante en demi-cercle. Il restait encore un groupe de fils dans le fond de ce creux, mais je ne pouvais les enlever à la meule, sans crainte de voir le verre former un pli, en se refermant sur la courbe pendant le moulage.

« Avec les mêmes précautions que précédemment, le bloc fut moulé une seconde fois, suivant la forme indiquée fig. 69.

« Au moyen de la meule, on enleva la partie des fils qui était restée. Un examen nouveau, après polissage complet, ayant encore montré la présence de stries ne pouvant disparaître qu’en partie, un nouveau moulage eut lieu et amena le verre à la forme indiquée fig. 70. Cette dernière transformation ayant permis d’amener presque aux surfaces ce qu’il restait de stries, on put les faire disparaître en enlevant les parties défectueuses du verre aux endroits qui apparaissent en teinte plus sombre dans cette figure.

« Après cette série de transformations, il nous restait un bloc de crown absolument pur, ne pesant plus que 145 kg., au lieu de 240 qu il

3me PARTIE : LES VERRES d’opTIQUE

pesait à l’origine du travail et ayant par conséquent perdu près de 40 0/0 de son poids primitif.

Fig. 70, — Aspect du bloc de crown après le troisième moulage.

« Ces moulages successifs, quoique présentant de sérieuses difficultés, n’offraient cependant que peu de risques en comparaison de la dernière opération qu’il fallait exécuter.

« Par le dernier moulage, en effet, nous devions donner au verre sa forme définitive de lentille plan-convexe et faire étaler notre crown dans un moule présentant la courbure voulue, en passant par tous les risques de rupture et de bouillonnage.

Fig. 71. — Bloc de flint-glass éclaté dans le four après le dernier moulage.

« Le danger de rupture était d’autant plus grand ici que le bloc de 145 kg. ne pouvait porter que par ses extrêmes bords sur la surface concave du moule. La fig. 71 montre l’accident qui m’arriva plus tard en procédant au moulage d’un bloc de flint-glass que je destinais à faire la lentille concave de ce même objectif, et qui fut brisé et totalement perdu après de longs mois d’un travail semblable à celui que je viens de décrire pour la lentille de crown.

« Le moule préparé pour notre verre pesait environ 500 kg. Il avait déjà plusieurs fois subi l’épreuve du feu et il avait déjà servi à mouler, à titre d’essai, une lentille de crown de llu,05.

« Il n’est pas sans intérêt de faire remarquer que la fabrication d’un moule semblable demande au minimum deux mois, pour le séchage de la terre et sa cuisson.

« Au moment de commencer le dernier moulage, le moule en question se rompit en deux morceaux pendant son introduction dans le four. Ne voulant pas retarder de deux mois notre opération, nous rapprochâmes les deux parties avec le plus grand soin et les entourâmes d’un cercle de fer fortement boulonné.

« Le bloc de verre fut ensuite placé dessus, le four muré et le chauffage commença. Au bout de dix jours, le verre, convenablement ramolli s’était étalé dans son moule et la lentille était terminée (fig. 72).

Fig. 72. — La lentille do crown de 1|U,05 de diamètre après le dernier moulage.

« On procéda ensuite à la recuisson et au refroidissement, très lent, qui dura plus de trois semaines. Après ce temps, la maçonnerie du four étant presque froide j’ent’rouvris avec précaution l’un des regards, en éclairant l’intérieur du four et j’éprouvai une violente émotion en apercevant une grande ligne noire coupant le disque par son diamètre. Mais je reconnus bientôt que cette raie noire était produite par la cassure du moule. Tar l’effet du chauffage, le cercle de fer retenant les morceaux du moule s’était dilaté; le poids du verre avait fait écarter légèrement les deux parties et, en se liquéfiant, s’était introduit dans la fente. Pendant le refroidissement, l’effet contraire s’était produit : le cercle de

3me PARTIE : LES VERRES D’OPTIQUE

fer, resserrant énergiquement les deux pièces de terre qu’il avait laissé disjoindre pendant sa dilatation, provoquait la cassure de la partie du verre qui avait coulé dans la lente.

« Tremblant de voir le disque lui-même se rompre, le four fut immédiatement débouché, des couvertures de laine jetées sur le verre encore chaud, et malgré la température, plusieurs ouvriers et moi, armés de limes et nous remplaçant toutes les minutes, à tour de rôle, nous entreprîmes de scier le cercle de fer. Après un quart d’heure, ce dernier se rompait si bruyamment que nous croyions le verre définitivement brisé. Les couvertures enlevées, j’eus l’immense satisfaction de voir qu’il n’en était rien.

« Le four fut rapidement rebouché pour laisser le refroidissement s’achever lentement. Enfin, huit jours après, la lentille était sortie, et le dernier travail de polissage commençait.

« Une fois le verre terminé, on procéda aux examens définitifs, au point de vue de la pureté de la matière et de l’absence de trempe, et ce disque, pesant alors 132 kg. figura à l’Exposition de 1889,

« Vous voyez, par ces détails, que le travail de cette lentille, commencé en 1887, se terminait en mai 1889, et qu’il avait fallu près de dix-sept mois pour le mener à bien » .

Nous ajouterons que, grâce aux efforts et à l’habileté de M. Mantois, dont le désir est de fabriquer toujours de plus en plus grand, on peut être assuré que le monopole de la fabrication des plus grands miroirs astronomiques est pour longtemps assuré à notre pays.

Nous n’insisterons pas sur la fabrication du crown-glass, car il est démontré que le verre à glaces de Saint-Gobain, convenablement choisi en remplit parfaitement le rôle : nous en donnons, d’ailleurs, la composition à l’article des Phares.

Ce verre doit être capable de résister à diverses causes d’altération : contact de l’air humide, changement de température, etc. La sécurité de résistance du verre est très importante pour les grands instruments d’astronomie; une mauvaise composition compromet non seulement la matière, mais la taille des objectifs, taille longue et dispendieuse. Plusieurs disques ont ôté remplacés dans certains observatoires, ce qui indique que cette condition de résistance du verre n’est pas très simple à réaliser.

Compositions employées chez MM. Chance , de Birmingham.

On se sert généralement de cinq sortes de verres d’optique :

2 sortes de crown-glass,

3 sortes de flint-glass.

Le crown glass tendre dont la composition est la suivante pour objectifs de photographie :

Sable . 100

Minium . 9, 46

Carbonate de potasse 45

Chaux . 9, 46

Salpêtre . 1,89

Densité . 2, 558

Indice de réfract., raie rouge. 1,522 Pouvoir dispersif .... 0,0332

Le crown-glass dur, pour télescopes, préparé spécialement à l’origine par Yoegtlander, de Brunswick, en 1853 :

Sable . 100

Carbonate de potasse 42, 66

Chaux . 21, 66

Salpêtre . 2, 00

Arsenic . 0,75

Poids spécifique . 2,488

Indice de réfract., raie rouge 1, 507 Pouvoir dispersif .... 0, 03082

Le flint léger pour photographie :

Sable . 100

Minium . 67

Carbonate de potasse. 30

Chaux . 0, 41

Salpêtre . 3, 33

Poids spécifique . 3, 200

Indice de réf ract . , raie rouge. 1,575 Pouvoir dispersif . <, . . 0,0475

Le flint lourd pour télescope :

Sable ..... 100

Minium . 105

Carbonate de potasse 26, 66

Salpêtre . 4, 8

Chaux . 0, 17

Poids spécifique . 3, 641

Indice de réfract., raie rouge. 1,620 Pouvoir dispersif . 0, 0550

Le flint extra-lourd pour microscopes :

Sable . 160

Minium . 128

Carbonate de potasse 25

Salpêtre . 2

Poids spécifique . . . . . 3,800

Indice de réfract., raie rouge. 1,643 Pouvoir dispersif .... 0,0594

Qualités à exiger des verres destinés aux objectifs. — L’opticien exige des verres destinés à la construction des objectifs d’être aussi incolores que possible (plutôt jaunes que bleus), sans stries ni fils, homogènes, et peu trempés.

3we PARTIE : LES VERRES d’ûPTIQUE

Pour vérifier la qualité d’un verre, il suffit de placer ce verre, après l’avoir grossièrement poli, devant l’objectif d’une lunette. En recevant dans l’œil le faisceau lumineux provenant d’une petite flamme placée à une distance convenable, on aperçoit les défauts qui se révèlent par des différences d’intensité lumineuse. Les moindres différences de densité sont ainsi aperçues très facilement.

L’astronome demande que l’objectif soit aplanêtique, c’est-à-dire qu’il donne en un point les foyers des rayons lumineux faisant partie d’un faisceau parallèle incident, quelle que soit la direction de ce faisceau par rapport à l’axe optique de l’objectif.

Détails pratiques sur la taille des lentilles. — Quand la lentille n’atteint pas de grandes dimensions, le travail des surfaces ne présente pour ainsi dire aucune difficulté.

On commence par préparer quatre paires d’outils en cuivre un peu

plus grands que les verres à travailler, on leur donne au tour la courbure voulue et on les réunit balle et bassin (fig. 13-74) en les frottant 1 un sur l’autre avec de l’émeri de plus en plus fin. Les verres étant mis d’épaisseur, dégrossis et débordés, on les rode à l’émeri et à l’eau sur les outils de cuivre jusqu’à ce que la surface ait pris un douci très fin et très régulier. Ensuite, on colle sur lesdits outils une feuille de papier, le plus propre et le plus régulier qu’on puisse se procurer (le papier albuminé employé parles photographes convient fort bien). On 1 imprègne de tripoli très fin et par le frottement prolongé sur ce polissoir, on éclaircit la surface du verre qui finit, avec le temps, par prendre un poli parfait.

Le prix des bassins augmentant dans une proportion rapide, leur poids devenant considérable et l’adhérence énorme qui se produit entre le verre et le métal lorsque I on travaille de grandes surfaces rendent le travail de plus en plus pénible et de plus incertain. Foucault a ima-

giné de supprimer les outils de métal et de travailler les lentilles verre sur verre. Dès lors, les frais d’établissement ne consistent plus que dans l’acquisition de quelques disques en verre de grandeurs proportionnées à la pièce que l’on veut entreprendre.

Le travail des lentilles destinées aux grands objectifs astronomiques s’exécute sur un poste solidement établi, sorte de pilier isolé de toutes parts et qui supporte les outils de verre préalablement amenés à la courbure. Verticalement au-dessus de ce poste, on fixe au plafond un fort piton où s’accroche un ressort en hélice capable de supporter le poids de la lentille à travailler. L’outil en verre étant fixé sur le poste, on étend à sa surface un émeri un peu grossier délayé avec de l’eau, on dépose avec précaution la lentille par-dessus et l’on use les deux verres l’un sur l’autre, en ayant soin de varier les mouvements, de manière à distribuer également l’action dans tous les sens. Peu après, l’émeri s’écrase et pour éviter qu’il ne se desséche, on l’humecte de temps en temps d’eau projetée en gouttelettes. Mais à mesure que le travail se prolonge, l’émeri perd son mordant, et parce qu’il devient de plus en plus fin, et parce qu’il s’encombre de parcelles détachées à l’une et à l’autre surface ; au bout d’un certain temps, l’ouvrier reconnaît qu’il convient de relever la pièce, d’éponger les deux surfaces et de renouveler l’émeri.

Les premiers émeris sont destinés à produire la réunion des surfaces ; on reconnaît que ce résultat est atteint à ce que les parties se meuvent indifféremment l’une sur l’autre dans toutes les directions.

On emploie alors des émeris de plus en plus fins qu’on désigne dans le commerce par le temps ou le nombre de minutes qui en opère la séparation quand on les traite par lévigation dans l’eau. En se succédant entre les surfaces ilottantes, ces émeris à une, deux... à quarante minutes communiquent au douci un grain uniforme et velouté dont la finesse se révèle par un ton opalin et demi-transparent.

Pendant cette longue succession des différents émeris, il est indispensable de recourir aux indications fournies par le sphéromètre, car les courbures relatives des surfaces se modifient sans cesse, d’une petite quantité il est vrai, mais dans cette sorte de travail, les millièmes de millimètre ne sont pas négligeables. Le douci étant amené au plus haut degré de finesse et d’uniformité, il s’agit de le transformer en un poli parfait. On connaît plusieurs procédés pour polir le verre, mais celui qui convient le mieux aux lentilles objectives est le polissage au papier et au tripoli. Sur la surface même du disque qui a servi adoucir le mi-

3me PARTIE : LES VERRES D’OPTIQUE

roir, on colle une feuille de papier dont la trame paraisse aussi égalo que possible, puis en l’attaquant par une éponge légèrement humide, on détache des parcelles, on dégarnit ce papier de manière à soulever une peluche qui, une fois séchée, retient utilement les poudres à polir. Il faut encore passer la pierre ponce pour régulariser le papier, la chasser ensuite avec la brosse, après quoi on étend le tripoli, et le polissoir estprêt.

Le miroir, lavé et séché est disposé sur ce polissoir qui le touche de toutes parts et qui va l’éclaircir aux premiers frottements.

Quand la lentille est entièrement polie, on la démonte et on la soumet à un premier examen optique, et si la surface ne présente pas d’imperfection grave, on entreprend de la ramener par une série de retouches locales à la figure définitive qui doit en faire une lentille objective parfaite.

Les retouches locales, imaginées par Foucault, se font à l’aide de polissoirs préparés de la façon décrite plus haut, mais de dimensions beaucoup plus petites et proportionnés aux défauts qu’il est utile de faire disparaître.

Les plus grandes lunettes astronomiques construites jusqu'à ce jour . — La France a eu, jusqu’ici, le monopole de la fabrication des grands disques astronomiques et astrophotographiques qui ont été réalisés par la maison Feil, petit-fils de Guinand, maison dirigée après Feil , par M. Mantois qui lui a donné l’essor actuel et qui appartient maintenant à son beau-frère et successeur, M . Parra. La liste suivante donne, avec les dimensions de ses principaux objectifs, le nom des opticiens qui les ont travaillés, ainsi que l’indication des observatoires pour lesquels ils ont été construits :

Objectif pour l’observatoire de Florence. — - Travaillé par M. Amici.

Objectif de 0m,30 pour la lunette de Bothcamp. — Travaillé par M. H. Schrœder.

Objectif de la lunette d’Evrard.

Objectifs de 0m,30 et de 0m,40. — Travaillés par M. Secretan.

Objectifs de 0m,45 et de O"1, 58. — Travaillés par M. Alvan-Clark.

Objectif de 0m,67 pour l’observatoire de Vienne. — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectil de 0ra,40 pour le Mexique. — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif de O'11, 40 pour l’observatoire de Bordeaux. — Travaillé par

M. Merz.

Objectif de 0ra,74 pour l’observatoire de Paris.

Objectif de 0‘n,40 pour l’observatoire de Paris. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif de 0m,81 pour l’observatoire de Pulkowa. — Travaillé par MM. Al van, Clark et fils.

Objectif de 0m,77 pour l’observatoire de Nice. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif de 0m,97 pour l’observatoire de Lick (Californie). — Travaillé par MM. A. Clark et fils.

^ Objectif de O111, 40 pour l’observatoire de Vienne. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0m,62 pour l’observatoire de Paris. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astrophotographique de 0m,62 pour l’observatoire de Paris. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astrophotographique de O"1, 88 pour l’observatoire de Lick (Californie). — Travaillé par MM. A. Clark et fils.

Objectif astronomique de O1'1, 44 pour l’observatoire de La Plata. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astrophotographique de 0"‘,64 pour l’observatoire de Meudon. — - Travaillé par MM. Henry frères.

Huit objectifs astrophotographiques de 0m,34 pour les observatoires d’Alger, de Bordeaux, Helsingfors, La Plata, Rio de Janeiro. San-Fernando, Santiago et Toulouse. — Travaillés par MM. Henry frères.

Six objectifs astrophotographiques de 0m, 34. — Travaillés par Sir Howard Grubb.

Objectif astrophotographique de 0m, 34 pour l’observatoire de Queen’s College, Cork (Irlande). - — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de O"1, 39 pour l’observatoire de l’Université de Mississipi (Etats-Unis). — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Trois objectifs astrophotographiques do 0m,34. — Travaillés par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0m,42. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0m,44 pour l’observatoire de Northfield, Minnesota (Etats-Unis). — Travaillé par M. Brashear.

Deux objectifs astrophotographiques de 0’",34 pour l’Université Brown, Providence, Rhode-Island (Etats-Unis). — Travaillés par M. Biashear.

Objectif astronomique de 0m,47. — Travaillé par MM. A. Clark et fils.

3me PARTIE : LES VERRES D’OPTIQUE

Objectif astronomique de 0in,55 pour l’observatoire de Denwer Colorado (Etats-Unis). — Travaillé par MM. A. Clark et fils.

Objectif astropliotographique de 0m,64 pour l’observatoire de Harward. College (Etats-Unis). — Travaillé par MM. A. Clark et fils.

Objectif astronomique de lra,05 pour l’observatoire d’Yerkes. (Etats- Unis). — Travaillé par MM. A. Clark et fils.

Objectif astronomique de 0ra,35 pour l’observatoire d’Yerkes. Université de Chicago (Etats-Unis). — Travaillé par M.Brashear.

Objectif astronomique de 0m,47 pour l’observatoire de l’Université de Pensylvanie. Philadelphie (Etats-Unis). — Travaillé par M. Brashear.

Objectif astronomique de 0ra,39 pour Sommers N. Smith Newport (Etats-Unis). — Travaillé par M. Brashear.

Quatre objectifs astrophotographiques de 0m,34. — Travaillés par par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0m,84 pour l’observatoire de Meudon. — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0m,34 pour l’observatoire de Beyrouht (Syrie). — Travaillé par M. Brashear.

Objectif astronomique de O"1, 34 pour l’observatoire Dudley, Albany (Etats-Unis). — Travaillé par M. Brashear.

Objectif astropliotographique de O"1, 39 pour un observatoire privé à Maidenhead. Berkshire (Angleterre). — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Disque prisme de 0m,65 pour Uobservatoire royal du cap de Bonne- Espérance. - — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de 0ra,G9 pour l’observatoire royal de Greenwich (Angleterre). — Travaillé par Sir Howard Grubb. .

Objectif astronomique de 0m,34 pour un observatoire privé à Tun bridge Wells-Kent (Angleterre). — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de 0m,39 pour l’observatoire de Stonyhurst N. Blackburn-Lancashire (Angleterre). — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de 0m,63 pour l’observatoire royal du cap de Bonne-Espérance. — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de 0ra,48 pour l’observatoire royal du cap de Bonne-Espérance. — - Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de 0m,34 pour l’observatoire du gouvernement de Perth (Australie). — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de 0m,34 pour l’Université d’Illinois (Etats- Unis). — Travaillé par M. Brashear.

Objectif astronomique de 0m,40 pour Uobservatoire de Zi-Ka-Weï (Chine). — Travaillé par MM. ITenry frères.

Objectif astrophotographique de 0m,40 pour l’observatoire de Zi-Ka- Weï (Chine). — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0m,40 pour l’observatoire d’Athènes (Grèce).

— Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0m,39 pour l’observatoire de Moscou (Russie). — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astrophotographique de 0ra,39 pour l’observatoire de Moscou (Russie). — Travaillé par MM. Henry frères.

Objectif astronomique de 0ra, 30 pour l’observatoire de Bonn (Prusse).

— Travaillé par Steinheil.

Objectif astronomique de 0m,36 pour l’observatoire d’Upsal (Suède).

— Travaillé par Steinheil.

Objectif astronomique de 0'",40 pour l’observatoire de Philadelphie, Pensylvanie. (Etats-Unis). — Travaillé par M. Brashear.

Objectif astronomique de 0"“,G3 pour l’observatoire lladcliffe, Oxford (Angleterre). — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astronomique de 0m,48 pour l’observatoire Radcliffe, Oxford (Angleterre). — Travaillé par Sir Howard Grubb.

Objectif astrophotographique de lm,2o pour le sidérostat de la Société Y Optique . — Travaillé par M. P. Gautier.

Grands télescopes à miroir de verre argenté , — - Télescope de l’Observatoire de Paris; diamètre du miroir : lm,20.

Télescope de l’observatoire de Toulouse: 84 centimètres.

Télescope de l’Observatoire de Marseille: 80 centimètres.

Les disques de verre qui ont servi à faire ces miroirs de télescope ont été fournis par la manufacture de glaces de Saint-Gobain.

La grande Lunette astronomique ou Sidérostat.

Une des attractions scientifiques intéressantes de l’Exposition était cet appareil astronomique de dimensions inusitées, placé dans le palais de l’Optique à proximité de la Tour Eiffel.

Le diamètre de son objectif est de 1 '",25 et sa distance focale de 60 mètres ; si on pouvait dresser cette lunette verticalement, sa hauteur dépasserait la balustrade des tours de Notre-Dame; quant à son poids, il est supérieur à 20000 kg.

3m® PARTIE : LE SIDÉROSTAT

Il ne pouvait être question de placer cet appareil sous la coupole d’un observatoire à la manière des lunettes courantes, il aurait fallu employer pour cela une construction immense, dont le prix aurait coûté plusieurs millions.

Au lieu de faire varier la position du tube optique, on s’est contenté de trouver un dispositif mobile qui reçoit l’image de l’astre à observer

Fig. 75. — Le sidérostat [de la grande lunette.

et qui l’envoie toujours dans la même direction; c’est le même principe que le sidérostat de Foucault.

La partie mobile de l’appareil se compose d’un miroir plan qui est mû par un mouvement d’horlogerie disposé de façon que l’image de

Fig. 76. — Le chariot mobile de la grande lunette.

l’astre soit constamment lancée suivant un môme axe qui est constant, celui de la lunette elle-même.

Pour les observations précises, l’astronome peut placer son œil

vers l’oculaire et suivre l’astre pour l’étudier ; mais comme pendant l’Exposition on a cherché à tirer parti de l’appareil, en faisant voir

Fig. 77. — L’oculaire de la grande lunette.

les astres à un public nombreux, l’objectif a été disposé de façon à former une image réelle très grande que l’on peut recevoir

Fig. 78. — Vue d’ensemble de la grande lunette.

gme PARTIE . LE siDÉROSTAT

sur un écran : les visiteurs peuvent alors voir l’étoile sans fatigue, pendant qu’un conférencier en explique les phénomènes.

Une des grosses difficultés de la construction de cet appareil a ôté d’établir le miroir circulaire qui n’a pas moins de 2 m de diamètre ; il importait que cette glace fûtjd’une planéité mathématiquement parfaite.

La construction de ce miroir à elle seule est une des parties les plus intéressantes de l’appareil; il a fallu étudier, pour arriver à la perfection nécessaire, une machine nouvelle fort ingénieuse. Elle est représentée par la gravure ci-contre (fig. 80).

A, est le disque de verre de 2 m de diamètre, B le rodoir en bronze qui doit donner à ce verre la forme convenable ; C est un plateau à mouvement circulaire avec son chemin de fer G, son grain d’acier F et son engrenage moteur E ; D est l’équipage animé d’un mouvement de va-et-vient avec les glissières mobiles I, les glissières fixes U; le chemin de roulement i des galets </, la vis m de descente de l’axe a du rodoir B, avec ses vis de rappel u; on voit enfin en P les entretoises de réglage de la flèche à donner aux glissières U.

Une fois cette glace terminée, on l’a installée dans une monture équilibrée de façon à pouvoir opérer des mouvements avec des efforts très réduits malgré son poids de 15000kg.

L’oculaire est monté sur un chariot de façon à pouvoir le faire mouvoir facilement (fig. 79). A est ce chariot, il est animé d’un mouvement rectiligne à l’aide de la vis \V, de l’engrenage I et du mouvement d’horlogerie situé dans la direction E ; C est un contrepoids destiné à équilibrer le chariot A; P est une plate-forme mobile, D, D des cadres mobiles actionnés par les vis Y, Y'; M est une manivelle de mise au foyer; M' est une manivelle d’entrainement du cercle denté G, I la vis tangente du mouvement d’horlogerie H ; R, R sont les roues du tube oculaire circulant sur les rails O, 0.

On avait établi au Champ-de-Mars une construction importante pour recevoir cet appareil.

Cette installation est due à l’initiative de M. François Deloncle; l’appareil a été fabriqué chez M. Gauthier qui a construit la partie métallique et a travaillé les lentilles en « crown » et en « flint ».

Ces lentilles de dimensions colossales ont été fondues par M. Mantois Le miroir plan a été fondu à la glacerie de Jeumont sous la direction de M. G. Despret.

Fig. 80. — Machine à travailler mécaniquement les surfaces optiques.

M. Mantois qui avait à créer la partie la plus difficile de l’appareil n’a pu jouir de son triomphe, emporté par une cruelle maladie, enlevé à l’affection de ses amis, de ses admirateurs à la veille de l’Exposition.

Verres de lorgnettes , dites « jumelles ». — La fabrication des verres de jumelles présente des difficultés spéciales. Une jumelle sert en môme temps pour les deux yeux, il est donc nécessaire que ses deux parties soient aussi semblables que possible.

Les plus petites différences que présentent les verres dans leur effet optique se traduisent par une difficulté d’accommodement delà vue, d’abord insensible, mais qui devient bientôt fatigante, insupportable. De là, des précautions minutieuses et la nécessité d’étre toujours attentif au choix et à l’appareillage des verres.

De nombreux instruments très délicats ont été inventés pour permettre d’obtenir cette identité des objectifs et afin d’étudier les différences qu’ils peuvent présenter, soit au point de vue de la matière employée, soit au point de vue du travail et des résultats cherchés. M. Lemaire, fabricant à Paris, a poussé ces précautions très loin ; et dans son usine, on y pratique l’appareillage des verres avec un soin tout

3me PARTIE : LE SIDKROSTAT

particulier, et les résultats obtenus sont incontestables au point de vue de la justesse de division des jumelles qui y sont fabriquées.

Le grossissement des jumelles est limité par d’autres considérations que celles qui dominent dans les instruments monoculaires. Il est limité d’abord par les dimensions des objectifs dont la distance des centres est forcément égale à l’écartement des yeux, et aussi par le système optique de l’oculaire concave, dit de Galilée, qui fait voiries images droites et non renversées. Le diamètre d’un objectif est nécessairement moindre que l’écart des yeux ; il est d’environ 67 mm. Mais à ces dimensions-là môme, la jumelle est lourde et embarrassante, de sorte qu’on ne peut guère avoir des objectifs dépassant 40 à 45 mm. De môme l’oculaire concave, pour maintenir les images droites, et afin de conserver un champ assez étendu, ne peut pas donner un fort grossissement qui fatiguerait trop la vue. On ne doit donc pas demander à une bonne jumelle de grossir plus de cinq à sept fois les objets, et encore ces grossissements sont-ils difficiles à obtenir. Il est une qualité que l’on doit rechercher avant tout et que l’on confond souvent avec la puissance, c’est la clarté.

Une bonne jumelle très claire, même lorsqu’elle grossit peu, offre un calme, une tranquillité dans les images qui reposent la vue. La clarté des objectifs dépend du bon affinage, de la limpidité des verres employés, crown ou flint, et également du travail soigné des surfaces réfringentes, de l’achromatisme aussi parfait que possible des surfaces, puis enfin des montures, barillets, bonnettes, etc., qui doivent être parfaitement appropriés aux verres et ne jamais déranger les axes optiques.

Avant de commencer le travail d’un verre (rodage, doucissage, polissage), il est nécessaire de s’assurer que ce verre n’est pas trempé. Un verre fortement trempé ne supportera pas les efforts du travail, il sera brisé en traversant les diverses phases de ce travail, et s’il ne présente qu’une trempe faible, il pourra peut-être subir le polissage, mais il ne formera qu’un mauvais objectif aux qualités irrégulières et instables. Donc, il faut étudier la trempe d’un morceau de verre avant tout autre travail; pour cela, on se sert d’une propriété des rayons polarisés. Un rayon polarisé est celui dans lequel les vibrations lumineuses s’exécutent en un plan fixe et déterminé : il y a entre un rayon lumineux naturel et un rayon polarisé une différence semblable à celle qui existe entre un pendule conique et un pendule plan. On comprend donc qu’un rayon polarisé puisse traverser sans modifications un corps transparent quelconque, pourvu que ce corps n’altère pas le plan de polarisation ;

mais si ce corps transparent par sa structure intime, change les directions des plans de polarisation, s’il présente des directions qui seront traversées plus ou moins facilement par la vibration lumineuse, le rayon polarisé sera à la sortie différent de ce qu’il était à l’entrée. Un rayon polarisé est donc une sorte d’outil, avec lequel on peut apprécier la structure intime d’un corps transparent. C’est avec un rayon polarisé qu’on peut apprécier si un corps transparent est cristallisé, ou s’il est amorphe ; s’il a subi des actions dissymétriques comme une pression dans un sens déterminé; enfin, s’il est trempé, c’est-à-dire si le refroidissement a été assez lent pour que les molécules intérieures aient pris leur place normale et régulière.

Pour savoir si un verre est trempé, il suffit donc de l’interposer dans le passage d’un rayon polarisé ; avant l’interposition du verre trempé, le rayon polarisé avait un certain aspect ; il était par exemple éteint. Dès qu’il est mis sur le passage du rayon, l’aspect change, le rayon devient visible, blanchâtre et quelquefois coloré.

L’appareil employé dans cet essai est très simple, il se compose de deux prismes de Nichol, contre lesquels on place le verre à étudier. Le premier Nichol polarise la lumière, le second l’analyse ; on fait tourner celui-ci jusqu’à ce que les plans de polarisation soient contrariés et qu’il ne passe aucun rayon du premier Nichol à travers le second. Pour peu que le verre interposé présente quelques points de trempe, ces points seront aussitôt éclairés par le rayon polarisé.

Une composition plus commode encore que l’appareil consiste à se servir du procédé de Nuremberg, et de polariser le rayon par réflexion sur une glace transparente. Le rayon venant horizontalement est rendu vertical par cette réflexion ; il traverse le corps à étudier, se réfléchit sur un miroir horizontal, traverse une seconde fois le corps à étudier et vient s’analyser dans un prisme de Nichol. Ce procédé a l’avantage d’être très sensible, puisque le corps à examiner est traversé deux fois par la lumière polarisée.

Nouveaux verres d’optique.

Charles Feil, qui succéda en 1851 à son grand-père, Henri Guinand, perfectionna dans une large mesure ses procédés de fabrication. Il s’attacha à obtenir des verres d’une très grande pureté, d’une homogénéité parfaite, insensibles à l’action des agents atmosphériques et aussi exempts de trempe que possible. Il réussit à confectionner des lentilles pour ob-

3e PARTIE : NOUVEAUX VERRES D’OPTIQUE

jectifs d’astronomie présentant tontes ces qualités, ayant jusqu’à 0m,97 de diamètre (lunette de l'observatoire de Lick, Californie). M. Ch. Feil introduisit également des éléments nouveaux dans la composition des flints et des crowns et créa ainsi des types de verres spéciaux pour les besoins de l’optique. En 1873, il exposa à Vienne, outre de grands disques pour objectifs d’astronomie, des flints et des crowns extrablancs pour objectifs de photographie, des flints très denses et extradenses pour prismes et pour objectifs de microscopes. Parmi ces derniers verres, on remarquait un flint dont la densité atteignait 5,50 et qui avait pour indice de réfraction (Ilaie D) 1,896. C'était le flint le plus réfringent obtenu jusqu’alors. En 1880, M. Ch. Feil étudia plusieurs sortes de verres à la baryte, malheureusement, on ne se préoccupa pas suffisamment, à cette époque, de l'utilisation de ces nouveaux produits et ces types de verres furent laissés de côté jusqu’au moment où on les vit apparaître dans des objectifs photographiques fabriqués en Allemagne.

Au moment de cette apparition, M. Feil venait de mourir. Son associé, M. E. Mantois, qui lui avait succédé comprit l'importance du rôle que les matières dont il s’agit étaient appelées à jouer. Il s’empressa de reprendre les études de M. Feil et, en s'aidant des notes laissées par celui-ci il parvint, grâce à son expérience personnelle et à la collaboration de Verneuil, à mettre à la disposition des constructeurs les différents verres qui entrent dans la constitution des objectifs photographiques etdes instruments d’optique les plus perfectionnés. M. E. Mantois s’adonna avec succès à la fabrication des verres pour objectifs d’astronomie. Il fournit, en particulier, ceux de la plupart des objectifs astrophotographiques qui ont servi à confectionner la carte du ciel et on sait que les plus grands objectifs qui existent actuellement dans le monde, sont sortis de l’usine de la rue Lebrun. Parmi ces objectifs, il convient de citer l'objectif astronomique de lm,05 de l’observatoire de Yerkes (Etats-Unis) qui figura à l’Exposition universelle de Paris en 1889 et l’objectif astrophotographiquede lm,25 dugrand sidérostat exposé à Paris en 1900.

M. Mantois est mortau commencement de l’année 1900 laissant entre les mains de son beau-frère et associé, M. Parra, ancien élève de l’Ecole polytechnique, la verrerie qu’il avait dirigée avec une si grande compétence. L’usine Parra-Mantois produit, outre les llints, des crowns dits ordinaires, des boro-silicates, des flints à la baryte, des baryum crowns, des crownsà haute dispersion, des crowns au zinc, des llints très denses et extra-denses, des verres de didyme et des verres d’urane.

La liste suivante, donnant les valeurs optiques des principaux verres produits en France, indique les progrès réalisés dans ces dernières années, au point de vue de la fabrication (').