Dispositifs d'enregistrement

L’obturateur de plaque, bien connu de tous ceux qui s'occupent de photographie instantanée à grande vitesse, se prête à l'enregistrement du mouvement des franges. L'exposition progressive de la plaque qui se trouve décomposée par la fente du rideau en bandes impressionnées à des instants différents permet, dans Les circonstances parüculières du problème, et, au moins dans le cas de franges sensiblement rectilignes, de réduire le dispositif oscillographique à ce seul imstrument (?).

Le cylindre tournant (*), bien que sa construction soit assez délicate, conduit cependant à des résultats supérieurs. J'ai indiqué plus haut le principe de son fonctionnement. Si l’on admet, en effet, l’image sur la pellicule au moyen d’une fente étroite normale aux franges et si l’inertie du cylindre est suffisante pour lui assurer une vitesse constante pendant l’enregistrement, les ordonnées de la courbe photographiée et ses abscisses seront, en toute rigueur, les premières proportionnelles au déplacement orthogonal d’un point défini d’une frange et les secondes proportionnelles au temps. Chaque oscillo-

(*) Si l'on se place dans les conditions optima d’observation et si l'on effectue les pointés au moyen d’un oculaire micrométrique dont les fils de réticule sont constitués par deux brins de cocon parallèles et rapprochés de façon à encadrer un minimum lumineux entre eux, on peut atteindre le millième de frange (M. Sagnac).

(?) Note IV. 5

(*) Un miroir tournant fournirait une solution équivalente, mais d’une réalisation qui serait ici beaucoup plus difficile. Le procédé a été utilisé par Holowinsky pour l'étude de certains mouvements du cœur au moyen d’anneaux de Newton,

gramme se suffit à lui-même, pourvu toutefois que la fente soit assez longue pour permettre l'enregistrement du mouvement de deux franges consécutives. On peut, en effet, mesurer simultanément # et V et ceci montre qu’une légère obliquité des franges par rapport à la fente n’altère pas le résultat des mesures, puisqu'elle laisse constant le

rapport v'

J’ai indiqué les procédés qui permettent la mesure de set de V (!). On devra seulement observer que le mouvement hélicoïdal du cylindre incline l’un sur l’autre les axes de coordonnées. La trace d’un des bords de la fente donnera la direction de l’axe des temps. Une droite joignant deux points correspondants des oscillogrammes produits par deux franges consécutives fournira celle de l’axe des déplacements.

La longueur axiale du cylindre limite seule la durée de l'enregistrement.

Les lèvres MN de la fente, éclairées par l’image lumineuse, étant placées tout près de l’émulsion sensible, au

Fig. 29.

voisinage du sommet des pinceaux lumineux convergeant sur elle, donnent sur le cylindre une ombre portéetrès nette limitée parune ligne presque géométrique. Le temps

(*) Chapitre IV, p. 60 et suiv,

de pose 4, temps pendant lequel un point impressionné P se déplace à l’intérieur d’une des bandes lumineuses dessinées par les franges, est très sensiblement égal au quotient de la largeur e de la fente par la vitesse circonférentielle &

du cylindre

Le rendement optique de ce système d’obturation est, au même ordre d’approximation, égal à l’unité.

Je ferai toutefois remarquer que, par suite du mouvement propre de l’image lumineuse, la durée de l’impression photochimique n’est pas seulement fonction de l’intervalle de temps 0, mais aussi du déplacement de cette image pendant la durée de Pexposition.

La réalisation de cet appareil offre quelques difficultés relativement à la liaison entre l'arbre moteur et l’arbre conduit, liaison qui doit permettre un mouvement longitudinal du second. Toute inégalité périodique dans la vitesse de rotation, soit du cylindre soit du moteur, amorce dans cette liaison lâche des balancements et des heurts que l’on combat :

1° En équilibrant parfaitement le cylindre;

2° En munissant le moteur d’un volant lui-même très bien équilibré;

3° En donnant au système d’entraînement une forme symétrique par rapport à l’axe de rotation. Une asymé-. trie, en effet, tendrait à gauchir les pièces tournantes, à donner à leur centre de gravité un mouvement périodique de montée et de descente, donc à créer corrélativement des inégalités périodiques de la vitesse de rotation.

L'appareil a été réalisé de la façon suivante (PL. L):

Un moteur shunt R de + de cheval entraîne un volant P dont le moment d’inertie est 3,24.105 C.G.S. et un arbre creux N. Ce dernier porte deux réglettes à 180° le long

desquelles peut coulisser une couronne rainurée, solidaire de arbre du cylindre. Un tachymètre T indique la vitesse de relation du moteur.

Le cylindre K pèse 6* environ (arbre compris). Son diamètre est13°", sa longueur 20°" et son moment d’inertie 1,79.10 C.G.S. On peut le garnir d’une pellicule de 12°" de largeur et de 49°" de longueur. Il est placé dans une boîte étanche à la lumière, munie d’un obturateur Ï et d'une fente J de largeur réglable dont la longueur est de 1°", Les parois latérales de cette boîte portent les coussinets qui supportent l’arbre conduit. Celui-ci, par l’une de ses extrémités, s’engage dans l'arbre creux, muni du dispositif d'entraînement décrit plus haut. Sur l’autre extrémité s’exerce, par le moyen d’une manette S montée sur billes, l’effort de traction qui détermine le mouvement de translation et qui est produit, soit par un ressort convenablement tendu, soit, tout simplement, par lopérateur. Le couple de frottement du cylindre dans ses paliers peut être évalué (par la méthode du lancé) à 1,2.106 C.G.S. (!) et l'effort de traction sur le cylindre, en mouvement uniforme, à 2.106 dynes, Voici d'ailleurs un relevé qui donne un aperçu des conditions de fonctionnement de l’appareil.

Moteur.

Tension d’alimentalion....... 114 volts Tension alanduiteee 37 volts NI OS COR AE RER 1,15 ampères VITE SCA EIRE ee 4oo t : m Cylindre.

Vitesse circonférentielle ..,....... DTACE Vitesse parallèlement à l’axe...... Ti Larseur de laffente. rer 0 Ouest l'eipbside poser re . 0°,00032

(1) Comme le diamètre de l'arbre est 1°",5, ces chiffres conduisent | à évaluer ici le coefficient de frottement à 0,27.

Les figures 24 et 25 reproduisent deux oscillogrammes obtenus dans des conditions assez différentes. Les photographies sur pellicule ont l’avantage d’être à peu près dépourvues de halo, ce qui, dans le cas actuel, est un avantage appréciable.

Le temps de pose 0, dans les conditions expérimentales que Jj'aidéfinies avec précision plus haut, à pu être réduit à o*,0003 (enregistrement des vibrations vocales de la membrane) et même à 0°, 0002.

7. — Établissement d’un projet d'oscillographe interférentiel.

Trois considérations dominent l’étude d’un projet de galvanomètre interférentiel à enregistrement photogra-

phique :

a. Limites supérieure et inférieure du temps de pose déterminées par les conditions d'emploi;

b. Netteté du système de franges;

c. Conditions d’encombrement.

Les conditions d’encombrement sont liées au diamètre D des lentilles D et G. On établira un certain nombre d’avant-projets pour diverses valeurs de celui-ci. De ce diamètre D on déduira l’écartement approximatif M des deux lentilles. Ayant évalué les dimensions des miroirs, on choisira la longueur L par la condition que le coefficient

RÉ man

8 À? L+# soit d'autant plus voisin de l’unité qu’on tiendra à obtenir des franges plus nettes et une précision plus élevée dans les pointés.

Ayant fixé D et L, on connaîtra par là même un autre

des coefficients caractéristiques de l'appareil , (6) Ne

De la surface rayonnante utile de la source et de la surface des miroirs on déduira le grossissement £'et l’on achèvera le calcul du premier système optique par les formules (1) et (2) en respectant, d’une part, les dimensions d'encombrement et, d’autre part, en choisissant la distance / de manière que la source soit assez éloignée des surfaces interférentielles pour ne pas gêner les observations par son rayonnement calorifique.

Par comparaison avec un appareil type, on connaîtra Pinvariant :

(8) «= Vmin.,

ce qui permettra, 0, étant une des données de construction, de calculer le coefficient A par la relation

AT = Oin., d’où :

me min.

On procédera alors à l’étude du deuxième système optique au moyen des formules (4) et (5) en respectant les dimensions d’encombrement d’une part, et en s’assurant, d’autre part, qu'il n’y a pas de perte de lumière entre les deux lentilles G et H.