III. — INSTRUMENTS ENREGISTREURS

Description. — Les instruments que nous venons de décrire se prêtent sans aucune modification à l'enregistrement photographique des variations des éléments magnétiques.

L'enregistreur proprement dit se compose d’une horloge H divisée dans toute sa hauteur en deux parties, séparées par une cloison en bois ; au fond se trouve un mouvement d’horlogerie à pendule et à poids : la partie antérieure forme chambre noire et contient un châssis photographique qui, par l'intermédiaire d’une crémaillère et d’une roue à rochet, descend de toute sa hauteur pendant un intervalle de vingt-quatre heures. Ce chässis est formé d’un double cadre à lames de verre, l’une transparente, placée en avant, et l’autre noircie, située à la partie postérieure, entre lesquelles on place une feuille de papier au gélatinobromure d'argent. Lorsque le chässis est mis en place, la face sensible du papier se trouve située derrière une fente horizontale percée dans la paroi de la boite, sur laquelle tombera la lumière réfléchie par les miroirs des instruments.

La source de lumière est une petite lampe à gazogène L, qui peut brüler avec une intensité uniforme pendant trente-six heures environ.

Cette lampe, placée dans une lanterne fixée à l'horloge, est munie sur chacune de ses trois faces libres d’une monture métallique portant une lentille et une fente verticale dont on peut modifier la largeur à volonté. Les fentes O, O’ et O0” (/ig. 5) peuvent être déaaes dans le sens vertical où dans le sens horizontal, ce qui permet de régler et de diriger les rayons lumineux émanant de la lampe.

hole est disposée parallèlement au méridien magnétique : la fente O envoie un rayon lumineux sur le déclinomètre, la fente O’ sur

Mission du cap Horn, NI.

le bifilaire et la fente O” sur la balance magnétique. Si le miroir d’un instrument est perpendiculaire à l’axe optique de la lentille, et si la fente correspondante se trouve dans le plan focal de cette lentille, l'image de la fente formée par le rayon de retour sera encore dans le même plan et du côté opposé; l’axe optique doit donc être bissecteur de l’angle formé par les droites qui vont de la lentille à la fente et au point où on veut produire l'image.

Quand le miroir de chaque appareil tourne d’un certain angle, la droite qui Joint le centre optique de la lentille à l’image tourne d’un angle double. Si donc les deux miroirs ne sont pas absolument parallèles, on aura deux images distinctes : la distance de ces images est proportionnelle à l'angle des deux miroirs, et par suite elle donnera les changements de position de l’aimant. Les rayons lumineux qui proviennent d’un des instruments latéraux, déclinomètre ou bifilaire, sont

reçus par un prisme à angle droit qui les réfléchit sur la fenêtre placée devant le cadre photographique (fég. 17).

Les deux prismes couvrent chacun sur les bords un tiers de la lonsueur de la feuille de papier. Le tiers situé au milieu reste libre et reçoit directement les images fournies par la balance.

Installation. — Les piliers destinés à recevoir les trois instruments ont été construits de façon à se trouver éloignés de celui de la pendule d’une longueur égale à la distance focale de chacune des lentilles (de 1%,10 à 1,20 pour le déclinomètre et le bifilaire et 1®,40 pour la balance). La pendule ayant été mise sur son pilier et la lampe allumée, on procède au montage du déclinomètre. Après avoir détordu le fil et mis en place le barreau aimanté, on tourne l’appareil de facon que

MAGNETISME TERRESTRE. #7 la lentille soit dirigée sur la lampe. Pour arriver à ce résultat, 11 suffit de déplacer légèrement l'enregistreur où l'appareil, On règle alors la fente et la lentille O pour que l'image de la flamme soit bien au point sur le déclinomètre. Au moyen d'une feuille de papier blanc, on cherchera l’image mobile, qui doit se former à la hauteur du prisme et sur son milieu. Si l’image n'est pas à bonne hauteur, on l'y amènera au moyen des vis calantes. Si elle s'éloigne à droite ou à gauche, on déplacera légèrement l'appareil jusqu'à ce que l’image se fasse au point voulu. La mise au point de ces images est à peu près obtenue lorsque l’on a placé les instruments à la distance indiquée, etelle est complétée avec la lentille et la fente qui est elle-même montée sur un tube à coulisse.

Pour éviter que les deux images ne se confondent dans leur position moyenne et ne donnent qu’une trace sur le papier, nous avons donné aux deux miroirs un angle d'environ 15’. L'écart de l’image fixe et de l’image mobile était ainsi de o",or environ.

Le déclinomètre étant mis à son poste, on scelle à l’arcanson l’instrument, et le support de la pendule. On monte alors le bifilaire en employant toutes les précautions déjà indiquées. Si instrument a été bien placé sur le pilier, en faisant tourner le miroir fixe de 90° on verra probablement sur le prisme l’image réfléchie. Si elle n’y est pas, on arrivera à la voir soit en changeant légèrement l'instrument, soit, de préférence, en déplaçant dans sa coulisse la glissière qui supporte la fente O’.

En agissant sur le cercle de torsion, on amènera l’image du miroir mobile à se réfléchir exactement à la hauteur du prisme et à une petite distance de l’image fixe (o",or environ).

Dans le montage du bifilaire, Le pôle Nord de l’aimant se trouvait à l’ouest : la composante augmentait avec les ordonnées de la courbe.

La balance est ensuite apportée sur son pilier et placée à une hauteur telle que la lumière tombe bien sur le prisme. On fait tourner le cercle gradué jusqu’à ce que l’image réfléchie parle miroir fixe se trouve sur la verticale passant par le milieu de l’espace laissé libre entre les deux prismes, et on règle l’équilibre de l’aimant au moyen de l’écrou et de l'index, de façon que l’image du miroir mobile se trouve à o®,or envi-

ron de la même verticale. On amène cette image sur la fente elle-même en faisant basculer le prisme réflecteur. Au moyen de la lentille 0” montée sur une coulisse, on produit sur le prisme une image nette de la flamme et on déplace latéralement la fente pour que ces images se forment un peu en arrière de la face avant de la pendule, de manière à se trouver au point sur le papier.

L'appareil étant réglé, on fixe sa position d'une manière définilive.

On peutalors procéder à l'enregistrement photographique. Pour cela, en opérant dans une chambre noire, on met en place dans le châssis la feuille de papier au gélatinobromure et on lintroduit dans l'horloge. Ce châssis ayant été placé au haut de sa course, on met en marche la pendule, et on note l'heure du début.

Le cadre descend d’un mouvement régulier de o",o1 à l’heure et arrive au bas de sa course au bout de vingt-quatre heures environ.

Tous les jours à la même heure, on retire le châssis, et on met en place une nouvelle feuille.

Cette opération se fait dans la chambre même, qui n’est éclairée à ce moment que par une lanterne à verre rouge. La fente horizontale étant fermée au moven d’un petit volet manœuvré par un pignon à crémaillère, on renouvelle le gazogène de la lampe. Après avoir vérifié si les images lumineuses sont de nouveau bien au point, on ouvre la fente et l'enregistrement recommence. Au bout de quelques jours, nous sommes arrivés à faire ces diverses opérations en cinq minutes.

La feuille impressionnée, placée dans une boîte hermétiquement close, était transportée dans le laboratoire dont les volets avaient été préalablement fermés, et là on procédait au développement. En employant comme bain révélateur : roof d’une solution au quart d'oxalite neutre de potasse et 25% d’une solution de sulfate de fer, également au quart, on voit les courbes apparaître en noir, au bout de très peu de temps.

L'épreuve, lavée à grande eau, est placée dans un bain fixateur à l’hyposulfite de soude, où on la laisse pendant une heure environ avant de procéder aux lavages définitifs et au séchage. Si l’on examine alors la feuille, on voit trois droites produites par la réflexion de la lumière

MAGNÉTISME TERRESTRE. 59 sur les miroirs fixes, et trois courbes qui donnent les variations des éléments magnétiques.

L'enregistreur que nous possédions était installé pour indiquer les heures sur les épreuves par deux procédés. La lame de verre qui formalt la face avant du chàssis était divisée en 25 traits noirs horizontaux dont la distance était égale à o",or, valeur du déplacement du cadre pendant une heure; ces traits, se présentant tour à tour devant la fente, suppriment le passage de la lumière et produisent sur les courbes une série d'interruptions.

Au bout de peu de temps, nous avons reconnu que ce procédé n'était pas suffisamment exact; nous avons alors employé un perturbateur électrique adapté à l'horloge. Ce perturbateur était formé par un contact qui fermait toutes les heures, pendant un temps très court, un circuit renfermant une pile assez faible, deux éléments Leclanché. Le courant, passant dans des bobines sans fer placées près des instruments, produisait dans chaque aiguille une série d’oscillations de très peu de durée qui se trouvaient reproduites dans la courbe et marquaient ainsi l'heure. Pour pouvoir déterminer plus exactement la valeur absolue correspondant à la ligne fixe des trois instruments, nous avions ajouté au perturbateur un ferme-cireuit qui permettait d'obtenir sur la courbe le moment précis du commencement et de la fin des observations absolues, et par conséquent de réduire les ordonnées en valeurs absolues.

Graduation. — Tous les quinze jours, nous procédions à la graduation des appareils.

La première opération consiste à déterminer la valeur angulaire d’un millimètre sur l’ordonnée de la courbe du déclinomètre.

La fente de l’enregistreur étant fermée, on lit le vernier du cerele inférieur, puis, à l’aide de la vis de rappel, on fait tourner la cage d’un certain angle, que l’on mesure par la différence des lectures du vernier. Si l’on ouvre alors la fente pendant une dizaine de minutes, l’image fixe déviée de sa position normale se projette sur le prisme et par suite sur la courbe à une certaine distance de sa position primitive. Si l’on tourne alors en sens inverse la vis de réglage, on obtient une deuxième déviation située de l’autre côté de la ligne fixe, Après le développement

Mission du cap Horn, WI. 23

de la courbe, on mesure en millimètres la distance des deux images correspondant à un déplacement connu du miroir fixe. La correction de l'erreur due au déplacement de la lentille sera obtenue par la mesure des changements du miroir mobile.

ExemPpLe. — Ze 2 avril.

Lecture du vernier avant.......................... 121.10

Après la première opération....................... 120.40

Après la deuxième opération....................... 121.40

Différence a ECC ER PE EC 0.60

Déplacement sur la courbe de l’image fixe........... 38m, 0

Déplacement de l’image mobile..................... 10

Déplacement corrigé........................ 36,5 DA d’où 6o ;

valeur de 1°%"— SO

Le coeflicient de torsion s’obtient en faisant tourner le cercle inférieur de 180° et en mesurant le déplacement de l’image mobile. Ce déplacement a été trouvé égal à 3%; d'où

Es 3 x 1,64

US / = 2 Goo 180° x 60 ? Ë

quantité négligeable.

La sensibilité du bifilaire et de la balance se mesure au moyen de la règle de comparaison, en opérant comme nous l'avons déjà fait pour les instruments à lecture directe. Toutefois il faut laisser la règle en place pendant un temps beaucoup plus long, pour permettre à l’inscription photographique de se faire nettement.