POUR LA COMMISSION DU PASSAGE DE VÉNUS

La Commission du passage de Vénus m’ayant fait l’honneur de m’adjoindre à la Sous-Commission chargée des études préliminaires, les recherches que j’ai entreprises à ce sujet ont été publiées dans le Recueil des Rapports, Mémoires et Documents relatifs à l’observation du passage de Vénus sur le Soleil, 1. 1 ", IP Partie. La première Partie de ce volume est consacrée aux procèsverbaux des séances de la Commission ; je ne renverrai à cette première Partie qu’avec la mention spéciale Procès-verbaux.

XLVIII. — Note sur la transformation de l'achromatisme optique des objectifs en achromatisme photographique, p. 265. (Séance du 25 janvier 1873.)

C’est l’indication de la méthode de l’écartement des verres dont il a été question précédemment (p. 22).

XLIX. — Note sur l’approximation en valeur absolue des pointés sur les épreuves daguerriennes du disque solaire, obtenues avec la lunette photographique, p. agg. (Séance du aa février 1873.)

Il s’agissait, au sein de la Commission, de rechercher le degré de précision auquel on pouvait atteindre par la mesure des épreuves daguerriennes. On pensait alors qu’on ne pouvait guère dépasser le de millimètre dans le pointé du bord du Soleil sur l’épreuve [voir p. 272, agS et SaS, et Procèsverbaux, p. 22).

J’ai montré par une série de mesures que la précision des pointés pouvait atteindre et même dépasser le .tôVô de millimètre, sur des images obtenues avec une lunette achromatisée par ma méthode.. Ces expériences ont contribué à faire rejeter l’amplification des images par un oculaire, en montrant que les petites images offraient toutes les garanties de précision relative exigée pour la déterminationdela parallaxe solaire (voirProc*verhaux, t. I", I™ Partie, p. i 55 ); Les mesures effectuées depuis le retour des expéditions sur les épreuves obtenues pendant le passage de Vénus ont confirmé d’une manière complète ces résultats.

I,. — Description de la méthode permettant l’achromatisme photographique des objectifs achromatisés pour la vision directe. — Description succincte d’une opération fournissant des épreuves daguerriennes du disque solaire, p. 3 o 3 . (Séance du 22 février 1873.)

Le principe,de la méthode d’achromatisme d’écartement des verres (crownet flint-glass de l’objectif) ayant été décrit théoriquement dans une séance précédente, j’ai présenté à la Commission une description des opérations pratiques à exécuter pour obtenir la distance des verres donnant la netteté maximum des images ; elle consiste en une série d’essais méthodiques exécutés sur une même épreuve a l’aide d’un porte-plaque spécial, adopté plus tard par la Commission, pour l’appareil définitif. Ce réglage de l’écartement des verres est devenu si facilVpar les règles que j’ai indiquées, qu’il suffit d’obtenir quatre ou cinq de ces épreuves multiples pour arriver au résultat voulu.

Du reste, après la discussion des divers appareils soumis à la Commission par des savants français et étrangers, la méthode que j’ai eu l’honneur de proposer fut définitivement adoptée avec les dispositions accessoires décrites succinctement dans cette séance. On y ajouta toutefois un miroir plan, au lieu de conserver, comme je le proposais (p. Sia), d’accord avec iM. Fizcau (p. Sai), la monture équatoriale et la production directe des images sans aucun Intermédiaire; mais l’expérience a montré depuis que cette addition, favorable sous le rapport de la stabilité, avait été plutôt défavorable au point de vue de la perfection des images.

LI. — Rapport sur la photographie par images directes, p. 3i5. (Séance du 22 février 1878.)

Chargé par la Commission d’expériences sur la formation des images directes au foyer des appareils d’Optique usités en Astronomie, M. Fizeau voulut bien m’associer à ces recherches et rendit compte dans ce Rapport des expériences faites en commun.

Elles portèrent, pour laplusgrande partie, sur les images solaires formées au foyer d’un téle.scope de o",4o de diamètre etde/”,4odefoyer,appar.;? tenant à l’Observatoire. Le miroir de ce télescope n’avait pas été argenté, pour éviter une trop grande intensité des rayons solaires. Le télescope à réflexion méritait, en effet, une étude spéciale, à cause de la perfection absolue de l’achromatisme de ses images.

Le fait le plus important qui ressortit de ces expériences fut la continuelle variation de distance focale,et de netteté des images aussi bien dans la production des images daguerriennesquedansla formation desimagesoptiques observées avec un oculaire spécial. Nous n’avons pas tardé à reconnaître que c’est à l’action de la chaleur solaire sur le miroir de verre, qui est mauvais conducteur de la chaleur, qu’il faut attribuer cet effet; une expérience directe nous a d’ailleurs permis de vérifier la cause de ces perturbations ; en approchant à la distance de o", 20 à o", 3o en arrière du miroir un large disque de bronze chauffé vers 100°, nous avons observé le trouble rapide des images et un allongement de plus de io““ dans la distance focale.

Ces recherches furent décisives : la Commission rejeta les miroirs de

télescopes pour la formalioii des épreuves photographiques et adopta en principe l’emploi de la lunette photographique dont il a été question cidessus.

LU. — Examen micrométrique d’une épreuve daguerrienne obtenue au foyer d’un objectif astronomùjue, achromatisé chimiquement par l’écartement des verres, p. /io3. (Séance du ai juin

On soulevait dans la Commission quelques AooXes, [Procès-verbaux, \y. 173 et 196) sur la perfection des images obtenues avec des verres écartés : on craignait surtout des effets de distorsion ; j’ai étudié la question avec le plus grand soin et j’ai montré que l’épreuve daguerrienne d’une règle divisée sous-tendant un angle de 45') c’est-à-dire une fois et demi le diamètre solaire qu’il s’agissait de reproduire, ne présentait aucune déformation systématique. Voici quelle était la conclusion de cette étude :

< En résumé, à quelque point de vue qu’on se place, la régularité dans l’épreuve daguerrienne est assez parfaite pour qu’on soit assuré que le dispositif optique est irréprochable et qu’on puisse se fier aux mesures ; absolues qu'on est en droit de lui demander (p. 4i3). »

U n’y eut plus, à la suite de ces expériences, aucun doute sur la perfection des images directes au foyer d’un objectif aebromatisé par écartement des

LUI. — Méthode d’observation pour le passage de Vénus et pour les éclipses de Soleil, p. 147.

Résultats numériques relatifs à l'observation photographique de l’éclipse partielle du Soleil du 26 rnai 1873, p. 4.29.

L’éclipse partielle du Soleil, qui eut lieu le 26 mai 1873,467'' do"” à (f 3o” du matin, me permit d’expérimenter, sur un phénomène astronomique analogue à celui qu’on devait observer dans le passage de Vénus sur le Soleil, la méthode photographique décrite précédemment.

Une lunette photographique de dimension moitié moindre que celle qui était adoptée par la Commission fut installée dans une mansarde de l’École Polytechnique ; les opérations photographiques furent exécutées suivant les règles indiquées dans la Note du aa février. L’opération réussit parfaitement : j’obtins vingt-quatre épreuves du Soleil plus ou moins échancré parle disque lunaire.

Ces épreuves furent étudiées micrométriquement : de ces mesures je pus déduire les heures des contacts par deux méthodes distinctes qui s’accordèrent entre elles à a ou 3 secondes, malgré quelques circonstances fâcheuses, et qui reproduisirent avec la même approximation les heures prévues par la Connaissance des Temps, Je fus donc en mesure d’affirmer que, si les conditions météorologiques, pendant le passage de Vénus, étaient aussi favorables que pendant l’éclipse de Soleil du a6 mars iSyS, on pouvait espérer une précision de même ordre pour le calcul de l’heure des contacts. Cette observation eut l’avantage de faire prévoir certaines dilficultés et d’y porter remède : je citerai, en particulier, l’effet fâcheux produit par la chaleur solaire sur le miroir; les inconvénients que j’aperçus alors me suggérèrent l’idée d’une précaution importante qui fut ultérieurement posée en règle absolue dans le programme de la Commission;

Installer dans chaque station la lunette photographique, de manière que l'angle moyen de réflexion sur le miroir, pendant toute la durée du passage de Vénus, soit minimum.

On était disposé évidemment à choisir une orientation astronomique plus symétrique par rapport au méridien du lieu : on aurait ainsi sacrifié une condition importante pour la perfection des images à une symétrie inutile.

LIV. — Étude de la dispersion des verres employés à la confection des objectifs des lunettes photographiques de la Commission, p. 443. (Séance du t6 décembre 1878.)

Il était nécessaire d’étudier avec le plus grand soin la dispersion des verres employés à la construction des lunettes : je fis la détermination complète de l’indice de réfraction correspondant aux raies principales du spectre solaire sur des prismes taillés dans les matières mêmes qui devaient servir à la confection des objectifs.

Le résultat de cette étude fut très-favorable et permit de prévoir la possibilité d’un achromatisme photographique complet sans altérer beaucoup l’achromatisme visible, condition très-commode pour ta mise au point rigoureuse.

LV. — Théorie élémentaire de laméthode d’achromatisme des objectifs par écartement des verres, p. 447- (Séance du i6 décembre 1873.)

Cette Note comprend, sous une forme très-élémentaire, la démonstration analytique de la règle indiquée précédemment ; elle a été reproduite avec quelques variantes dans le Compte rendu du Congrès de Lyon, p. 198, et dans le Journal de Physique, t. III, p. io8.

LVI. — Légende eoéplicative de la Planche relative à la lunette photographique destinée à l’observation du passage de Vénus.

Sous ce titre on trouvera la description détaillée de la lunette photographique employée dans les expéditions françaises. La plupart des pièces de l’appareil et des dispositifs de toute nature ont été exécutés sur mes dessins, y compris la cabane qui a servi d’observatoire d’études dans le Jardin du Luxembourg : la Planche annexée à cette description donne la représentation fidèle des organes principaux de cet instrument et la disposition

Parmi les pièces tout à fait nouvelles, je citerai l’oculaire porte-plaque, l’obturateur à fente et surtout les pièces qui servent à diriger la chute de l’obturateur perpendiculairement à la ligne des centres des deux astres.

LVII. — Documents relatifs aux mesures des épreuves photographiques du passage de Vénus. — (En collaboration avec M. Fizeau.)

(Extrait du tome III du Bsciieil de Mémoires. Mpports et Documents relatijs h Pobsereation (pagination A), in-f de no pages.

Ce premier fascicule offre le résumé des études relatives à la mesure des épreuves rapportées par les expéditions et les documents généraux qui se rattachent aux relevés micrométriques.

11 renferme les Chapitres suivants :

Description succincte de la méthode d’obtention des épreuves et la liste des épreuves obtenues dans les différentes stations avec les heures correspondantes.

Une Planche gravée donne le tableau synoptique des épreuves et la concordance synchronique des heures auxquelles elles ont été obtenues dans les quatre stations où le temps a été favorable. Ce diagramme représentatif a, en outre, l’avantage d’indiquer à quelle phase précise du passage correspond chaque épreuve, condition très-précieuse pour le choix des meilleures combinaisons d’épreuves à adopter pour le calcul de la parallaxe.

2° La discussion relative au choix des éléments à mesurer sur les épreuves. On démontre aisément que, d’après le dispositif expérimental adopté, on ne peut compter avec certitude que sur les mesures effectuées perpendiculairement à la direction de la chute de l’obturateur, c’est-à-dire parallèlement à la ligne des centres des deux astres suivant la règle indiquée ci-dessus.

D’autre part, l’analyse des imperfections spéciales aux épreuves photographiques et des erreurs personnelles à l’observateur qui exécute les mesures réduit à deux le nombre des éléments à relever, à savoir la distance des centres et la somme des rayons des deux astres.

Mais ces deux éléments ne présentent pas les mêmes garanties de précision ; l’étude analytique des erreurs conduit aux deux théorèmes suivants ;

On montre ensuite que, s’il subsiste quelque influence de l’erreur personnelle dans les mesures, la combinaison exclusive de mesures faites par un même observateur sur les épreuves des différentes stations permettra d’en éliminer la plus grande partie.

3° La description et l’usage des machines micrométriques. Ces machines sont entiferement originales ; elles se distinguent de la plupart des appareils de ce genre par l’emploi d’un moteur électrique à mouvement sensiblement uniforme, pour produire, avec une égalité parfaite, les déplacements des épreuves à mesurer.

Dans le mode de mesure, on devra remarquer l’emploi d’une échelle auxiliaire sur verre qui permet de réduire les relevés à des mesures différentielles, et de ramener tous les résultats à une unité commune, quelle que soit la machine employée.

4° La description détaillée des opérations à effectuer pour le relevé micrométrique de la distance des centres et la somme des rayons des deux astres sur chaque épreuve ; les précautions k prendre pour le centrage de l’épreuve, pour l’éclairage uniforme, pour l’élimination, par retournement de i8o“, de

Un exemple numérique est donné en grand détail en vue d’expliquer les tableaux, tous construits sur un modèle uniforme, comprenant les mesures renfermées dans les fascicules suivants.

5“ Enfin l’établissement de diverses formules de correction et la construction des Tables numériques qui les représentent.

L’impression des fascicules suivants, qui donneront les résultats obtenus par MM. Angot, Baille, Gariel et Mercadier, est très-avancée. La publication de plusieurs d’entre eux est très-prochaine.

Au début de l’établissement du laboratoire des mesures, en iSyS, nous avons soumis à M. Puiseux un certain nombre de résultats.numériques, provenant des premiers essais de mesures, pour en déduire la parallaxe du Soleil. Les résultats ont été satisfaisants et ont montré, d’une manière

générale, que nous pouvions attendre de ces mesures une précision au moins égale à celle des observations optiques. Depuis cette époque, les appareils et les méthodes de mesures ont été perfectionnés, et tout fait espérer que la discussion de l’ensemble des résultats obtenus par la Photographie répondra aux efforts de la Commission.