CHAPITRE III

Appareils interférentiels. Réglages.

La méthode employée a consisté à réaliser, au moyen des franges de superposition décrites, l'égalité (ou le doublement) de deux longueurs matérialisées par deux lames semiargentées.

L'une des lames est amenée à avoir une épaisseur convenable et constitue donc un premier interféromètre servant d’étalon ; dans l’autre appareil, le miroir mobile est solidaire du chariot portant la plaque photographique qui doit être déplacée d’une distance égale à celle réalisée par l’étalon ou multiple exact de cette dernière.

Interféromètre étalon. — J'ai essayé tout d'abord de construire l'appareil à la façon des étalons fixes de Fabry et Pérot en substituant aux cales d’invar des cales de liège; l'appareil ainsi constitué se règle bien et conserve son réglage, mais la distance entre les deux verres n’a pas un champ de variation suffisant, la pression exercée sur le bord des lames peut provoquer une déformation, il est préférable de séparer les deux opérations : réglage du parallélisme des verres et réglage de leur distance. J'ai donc établi une petite glissière suivant les indications données par Fabry et.Pérot (1).

Sur une plaque de fonte bien plane (25 cm. X 25 cm.) (voir fig. 10), on fixe deux vés en laiton qui portent, maintenues par du mastic de Golaz, deux lames de glace épaisses,

(1) Fanny et Péror Annales de Physique, 16 (1899), p.124.

d'environ 10 em. de long sur 4 cm. de large-formant un diedre d’environ 1000. Le miroir mobile est porté par un petit chariot dont la base a également la forme d’un vé dont l’ouverture est sensiblement la même que celle des premiers ; sur les deux faces du vé sont collées, à l’aide du même mastic, deux plaques de glace de 6 cm. X 4 em. On ramollit les mastics et on applique vigoureusement le chariot sur la glissière en lui imprimant un mouvement de va-et-vient assez lent. On obtient ainsi une glissière qui, dans la faible amplitude de déplacement nécessaire, conserve le réglage des anneaux.

Il faut donner quelque attention au mode de propulsion du chariot mobile pour ne pas causer de déréglage, la force doit agir parallèlement à l’axe de glissement ; pour obtenir ce résultat, Fabry et Pérot utilisaient une glissière accessoire, formée également par des vés de verre, encadrant le chariot principal et l'attaquant à chacune de ses extrémités par une pointe.

Etant donné la petitesse du déplacement demandé et pour réduire les dimensions de l'appareil, j'ai utilisé le dispositif du parallélogramme articulé (représenté dans la figure ro). La tige A, dont l'extrémité est arrondie, reste parallèle à la

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direction de glissement et appuie sur la paroi antérieure du chariot dont la surface a été polie ;'latige C forme levier, elle est actionnée (dans le sens du rapprochement des miroirs) par la vis V, celle-ci est commandée par un tambour mû au moyen d’une vis tangente T. Le chariot est lesté et, si la glissière est parfaitement propre et sèche, on peut faire avancer le miroir mobile d’une longueur correspondant à une petite fraction d’anneau.

Le dispositif de fixation des miroirs est celui qui a été utilisé dans le deuxième appareil et sera décrit un peu plus loin.

Banc interférométrique destiné à la photographie. — Il a été prévu d’assez larges dimensions de manière à éprouver sur une assez grande échelle la valeur du dispositif adopté (voir fig. 12). £

a) Glissière. — Celle-ci a été conçue d’après les « Prineipes géométriques » (*). Elle est constituée par deux cylindres d’acier de 50 cm. de long, de 4 cm. de diamètre, qui reposent sur une plateforme de fonte, bien rigide, portée par trois fortes vis calantes. Ces cylindres ont été d’abord tournés dans des barres d'acier doux, puis cémentés et trempés, enfin recüifiés à la meule. On termine l'opération par un rodage au moyen d’une bague de bronze du diamètre du cylindre qu’on déplace d’un mouvement de va-et-vient tandis que le cylindre tourne entre pointes.

L'un des cylindres est fixé au bâti par l'intermédiaire de vés portés par celui-ci; l’autre cylindre passe à chacune de ses extrémités dans un collier, sur lequel il repose par l’intermédiaire de deux fortes vis, une troisième vis à la partie supérieure du collier permet d'immobiliser, par pression, le cylindre, une fois son réglage obtenu.

b) Chariot — Il est coulé en fonte douce et repose sur un

(!) Porar. Revue d'optique, 2 (1922), p. 8, 181, 317.

PRODUCTION DE RÉSEAUX DE DIFFRAGTION 4x

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Pig 1r et 12:

des cylindres par deux vés, sur l’autre par un bossage plan ; il présénte à sa partie inférieure une saillie destinée à entrer en contact avec l’écrou propulseur ; le chariot porte, fixé par de fortes vis, le support du miroir mobile, d'autre part, on peut y adapter le support de la plaque photographique. Réglage de la glissière. — Le premier cylindre est fixé dans ses vés, le deuxième placé dans «es colliers. On règle l’écartement des cylindres de façon que le bossage du chariot repose dans sa partie centrale sur l’un des cylindres, cet écartement est voisin de 10 cm. ; au moyen d'une jauge, on s’assure que sa valeur est la même: aux deux extrémités de la glissière (le réglage obtenu par construction est suffisant). Il faut amener dans un même plan l’axe du cylindre réglable et l'axe du cylindre fixe. S'il en est ainsi, le chariot subira bien une translation parallèle à l'axe du premier cylindre. On agit, pour cela, sur les vis du collier. On fait un premier réglage au moyen-d'un niveau à bulle, monté comme le chariot, qu'on déplace d’un bout à l’autre de la glissière, on complète ensuite le réglage en utilisant le dispositif d’autocollimation sur le miroir porté par le chariot et examinant l'image de retour lorsqu'on déplace le chariot; quand cette image reste fixe, on immobilise le cylindre dans ses colliers et on vérifie que les anneaux ne se dérèglent pas dans la limite où on peut les observer avec la lumière de mercure. c) Vis. — Elle a été construite en métal invar (1) ; ce métal a l'inconvénient de se travailler assez difficilement, aussi le pas choisi pour le filetage a-t-il été assez grand : 1 millimètre. Cette vis a été construite sur un tour muni d’un dispositif de correction. Dans les expériences décrites dans ce mémoire, elle ne servait qu’à la propulsion ;-on pourrait se proposer de l'étudier et d’en corriger les erreurs en utilisant l'appareil interférométrique dont elle fait partie.

(!) En vue d’un appareil ultérieur entièrement construit avec ce métal,

- de soutien est le même. Ils sont taillés comme

d) Ecrou. — L'écrou est fait de deux demi-écrous réunis par une charnière, ces deux pièces peuvent être écartées suffisamment pour débrayer l’écrou ou,:au contraire, serrées l’une contre l’autre au moyen d'une vis. L'écrou appuie contre un bossage porté par le chariot ; le point de contact est placé au niveau de la surface de glissement de façon à éviter le basculement du chariot par la poussée de l'écrou. ;

Fra rotation de l'écrou est empêchée par une tige rectiligne qui est fixée à la partie inférieure de l’écrou et appuie sur une barre de butée, celle-ei est actuellement rectiligne, mais pourrait être remplacée, après étude de la vis, par une barre dont la forme aiderait à compenser les erreurs de filetage de la vis.

La vis tourne entre pointes, elle porte à sa partie antérieure Are . T Il un tambour divisé qui tourne devant un vern'er au — , le

mouvement est commandé par un petit pignon nr müû par une manivelle, et qui engrène avec un pignon denté solidaire de la vis. La démultiplication a été suffisante pour donner au chariot de petits déplacements ; à ce sujet, il faut remarquer qu'il convient d'huiler modérément les cylindres de la glissière, sinon leglissementcontinue quelque peu après qu’on a cessé d’agir sur la manivelle.

e) Supports des miroirs. — Une plateforme en acier fixée fortement à la partie antérieure du bâti, porte l’un des miroirs l'interféromètre, l’autre miroir est solidaire du chariot.

Les deux miroirs sont identiques, leur mode

Pete É : ; : * 2 Le l'indique la figure 13 : la facé argentée pré sente un chaufrein permettant de placer le miroir dans une bonnette en laiton qui laisse be

dépasser quelque peu la surface réfléchissante

Fig. 19.

-et appuie l’autre face contre trois ressorts placés

à 120° les uns des autres et portés par une plaque de laiton épais, percée en son centre,

Me GEORGES SIMON

La bonnette est maintenue par trois vis dont les têtes se placent dans trois méplats portés par la bonnette de façon qu'elles ne dépassent pas la surface réfléchissante. Ces vis sont serrées modérément pour éviter les déformations des verres et permettent un premier réglage.

Le réglage du parallélisme des surfaces réfléchissantes se fait en agissant sur le miroir fixe. Pour cela, la plaque de laiton qui porte le miroir est susceptible elle-même de faibles déplacements par flexion, elle est fixée à sa partie inférieure à l'extrémité d’une courte tige d'acier (diamètre 8 mm.) boulonnée à son autre extrémité à une forte équerre d’acier ; celle-ci est solidement fixée à la plateforme de l’appareil (voir fig. 11). On donne à la tige d’acier de légères flexions en appuyant sur les coins supérieurs de la plaque portant le miroir par l'intermédiaire de ressorts qui peuvent être plus ou moins tendus au moyen de deux vis V,; et V,. On peut choisir les ressorts de façon que les mouvements de flexion soient aussi délicats qu’on le désire. Ceux que j'ai employés étaient formés par des lames recourbées en forme de V, ayant une épaisseur de o mm. 8, une largeur de 6 mm.

Réglage du miroir mobile. — Avant de mettre en place le support du miroir fixe, il est bon de régler la position du miroir mobile de façon que la surface réfléchissante soit sensiblement normale à la direction du glissement. On y arrive par la méthode du retournement, en agissant sur les vis de serrage de la bonnette entourant le miroir.

Banc à double déplacement. — Dans la plupart des expériences faites, le miroir antérieur était fixé sur la plateforme du bâti ; il peut être avantageux dans certains cas, de déplacer aussi ce miroir : pour cela le support entier de ce miroir, c'est-à-dire l’équerre d’acier et la plaque de laiton peuvent être fixées sur un petit chariot auxiliaire en laiton massif, présentant également deux vés et un bossage plan, ceux-ci s'appuient sur les cylindres d’acier de la glissière. Le chariot

auxiliaire est mis en mouvement par une vis qui l'attaque en bout ; cette vis, au pas de o mm. 5, tourne dans un écrou porté par la plateforme antérieure (voir fig. 29); on termine le réglage en modifiant la pression au contact avec la vis, au moyen d’un ressort dont la tension est réglable. Par ce dispositif on réalise d'abord la superposition d'ordre 1, puis celle d’ordre 2 par déplacement du chariot principal, on rétablit ensuite la superposilion d'ordre 1 par déplacement du chariot auxiliaire et ainsi de suite.

Installation des appareils et réglages.

Les appareils interférentiels L,, L, sont placés sur Les piliers en maçonnerie de la cave du laboratoire des recherches physiques à la Sorbonne (voir fig. 14) ils sont distants d'environ 1 m.; L, peut être légèrement écarté de l’axe; chacun de ces appareils peut recevoir la lumière émanée d’un petit trou T éclairé par une lampe Cooper-Hewitt ; la lentille À projette l'image du trou sur l’une ou l’autre des lames par le jeu du double miroir M,M:, mobile autour de l'axe A largement écarté de l’axe général des appareils : ce dispositif permettra, une fois le réglage des anneaux terminé, de laisser la région de l’axe complètement libre pour y installer le spectroscope, puis la lentille de projection.

Enfin, sur l’axe de l’appareil, on peut disposer un arc électrique complètement enfermé dans une boîte métallique dont la paroi antérieure porte un volet mobile percé d’un petit trou O, la lentille A, de 1 m. de distance focale; la lunette d'observation des anneaux est montée sur un pied et peut être placée soil À gauche de L,, soit à droite de L,.

a) Réglage du parallélisme des miroirs. — I se fait par la méthode classique : on enlève là lentille A et on examine à l'œil les images données par réflexions multiples, on amène

ces images à coïncider en agissant sur les vis de la bonnette ; on met en place la lentille A : les anneaux apparaissent à l'œil accommodé sur l'infini. On agit alors sur les vis commandant la tension des ressorts jusqu’à ce que les anneaux apparaissent bien ronds et ne se déforment pas si on balance l'œil

dans une direction quelconque.

Lunette

Fig

b) Réglage du parallélisme des deux lames. — On écarte légèrement l'appareil L, de l'axe, on place la lentille A, à environ 1: m. du trou O, la réflexion de la lumière de l'arc sur la lentilleet sur les miroirs de L, permet de centrer la lenülle et de placer le trou au foyer. Il tombe ainsi sur la lame L, un faisceau parallèle normal à la lame. On replace ensuite l'interféromètre L; et on règle sa position au moyen des vis calantes, de façon que la nouvelle image de retour se fasse également sur le trou O..On parfait le réglage en recevant le faisceau parallèle qui a traversé L, et L, sur unelunette assez grossissante; si le parallélisme des deux lames n'est pas tout à fait réalisé, on a une série d'images du point lumineux, on amène toutes ces images à coïncider en agissant sur les vis calantes et en faisant tourner latéralement l'appareil L,.

c) Ééglage de l'épaisseur de la lame L,. — La distance