LA RÉFRACTION ASTRONOMIQUE

Phoi. L. Rudaux,

ABSORPTION CROISSANTE de l'atmosphère, à mesure que le Soleil, en se couchant, s'approche de l'horizon.

contraire, dans les couches supérieures, où cette vapeur d'eau fait défaut, ces rayons ultra-violets arrivent librement: de là ces « coups de soleil » si fréquents auxquels sont exposés les alpinistes dans les hautes montagnes. De là aussi l'absence presque complète de microbes à ces altitudes, où 1ls sont tués par l’action de ces mêmes radiations ultra-violettes.

286. La réfraction astronomique, mirages. — Comme tous les milieux transparents, l'atmosphère modifie la direction des rayons lumineux qui viennent la rencontrer pour se propager à travers sa masse : elle les réfracte. Par conséquent, lorsqu'un astronome vise un astre dans une certaine direction, l'angle qu'il lit sur le cercle gradué sur lequel se meut sa lunette ne donne pas la direction vraie de l’astre, mais simplement sa direction apparente.

Comme nous le verrons plus loin, les couches gazeuses successives dont est formée l'atmosphère se superposent par ordre de densités décroissantes à partir de la surface du sol: un rayon lumineux (/ig. 183), en arrivant du vide de l’espace dans la première couche 1, s’y réfracte et prend la direction A B; en passant dans la seconde couche 2, il prend la direction BC; il prend ainsi successivement les directions C D, D E, de sorte que, lorsqu'il arrive à l'observateur placé sur le sol, en E, cet observateur croit voir l'étoile dans la direction du dernier rayon qui lui arrive, c'est-à-dire qu'il la juge en S', alors que réellement l’astre observé est en S.

La réfraction a donc pour eflet de relever en apparence les astres au-dessus de l'horizon. Elle a également pour eflet de déformer d'une façon très notable, surtout à leur coucher, les disques du Soleil et de la Lune.

Dans la réalité des choses, les couches atmosphériques ne sont pas séparées en «tranches » comme nous l'avons supposé; la décroissance de leurs densités se fait d'une façon continue; le rayon lumineux venu d’un astre suit donc dans l'atmosphère, non pas la ligne brisée ABCDÉE, mais bien une ligne courbe, et l'observateur placé à la surface de la Terre voit l'astre dans la direction S' de la {angente à cette ligne courbe au point d'arrivée M (/ig. 184).

La réfraction ne se contente pas de déformer l'image apparente du Soleil, elle nous fait encore voir l'astre alors qu'il est déjà sous l'horizon, c'est-à-dire après son coucher théorique (/ig. 185).

C'est une conséquence du relèvement apparent des astres au-dessus de l'horizon.

Ce relèvement est, d'ailleurs, d'autant plus important que le rayon lumineux parcourt, dans le milieu réfringent, un chemin plus long, c'est-à-dire que l'astre est plus près de l'horizon; il n'est rigoureusement nul qu'au zénith.

On « admet » que la réfraction est négligeable dans le sens horizontal; mais

en tout cas elle ne l’est pas dans le sens vertical, et son existence comporte des corrections indispensables qu'il faut faire subir à toutes les hauteurs d'astres mesurées directement. 20 S ‘ y

F1G. 183. — Principe de la DÉVIATION DES RAYONS LUMINEUX sous l'effet de la RÉFRACTION atmosphérique.

Les physiciens et les astronomes se sont évertués à ctudier les lois de cette réfraction astronomique, qui vient ainsi entacher d’erreur toutes les mesures angulaires faites en astronomie d'observation.On est arrivé à des formules qui permettent de calculer avec une précision relative la correction à faire subir aux hauteurs tant que celles-ci sont supérieures à 20 degrés au-dessus de l'horizon; quand ellessont inférieures à ce chiffre, la correction estalors très incertaine,

Cette correction est, en effet, très importante quand la

FIG. 184. — Trajectoire CURVILIGNE d'un rayon lumineux REFRACTE par l'atmosphère.

SR Ve)

Visibilité du Soleil APRÈS SON COUCHER.

Phot, L, Rudaux

Photographie du disque du Soleil, relevé par la réfraction, prise à l'INSTANT THÉORIQUE

où l'astre DEVRAIT disparaître,