CHAPITRE Il

Choix d’un appareil interférentiel pour l'étude des satellites faibles.

$ 1. Les qualités essentielles d’un appareil dispersif destiné à la mise en évidence des satellites faibles, sont, par ordre d’importance :

— le grand contraste, c’est-à-dire faible éclairement entre les raies ou franges ;

— l'absence de raies parasites ou « ghosts » d’intensité égale ou supérieure au satellite étudié ;

— la grande luminosité, le satellite faible en valeur relative étant en général de faible intensité en valeur absolue.

Un bon contraste théorique peut être obtenu au moyen d’un quelconque des appareils interférentiels déjà cités. Il suffit pour cela de multiplier le nombre de marches de l'échelon, d'utiliser une lame de Lummer de grande longueur à l'émergence presque rasante, ou de prendre un étalon interférentiel à couches semi-transparentes de facteur de réflexion élevé.

Les « ghosts » nous font rejeter l’échelon et la lame de Lummer, tout au moins pour les instruments de qualité courante. Quant à la luminosité, nous venons de voir que l’étalon interférentiel employé de la façon usuelle présentait sur les autres appareils dispersifs une supériorité considérable.

L'emploi de l’étalon de Fabry-Pérot s'impose donc de préférence à tout autre type d’interféromètre.

Nous allons préciser ses conditions d’emploi suivant le récepteur associé : plaque photographique ou cellule photoélectrique.

$ 2. Etalon associé à la plaque photographique. — Nous devons distinguer le cas de la source émettant un faisceau de très faible étendue (emploi d’un tube spectroscopique long vu en bout pour obtenir un renforcement apparent du satellite faible par utilisation de l’autoabsorption) (2).

L'emploi d’un étalon Fabry-Pérot à entrée claire sera intéressant

RECHÉRCHES SUR LA LUMINOSITÉ 15 5 L tant que l'étendue des faisceaux émis par la source dans le plan dela dispersion sera très inférieure à.N2 (voir chapitre Ier, $ 3) (6).

La lame de Lummer conviendrait aussi et serait même préférable, si elle était suffisamment parfaite pour ne pas donner de « ghosts ».

Il peut aussi arriver que l’étendue du faisceau qui tombe sur l’étalon soit limitée non par la source, mais par le monochromateur. Si ce monochromateur est utilisé dans les conditions de résolution déjà précisées (fente de largeur égale à la largeur de diffraction), l'étendue utile dans le sens de la dispersion ne dépassera pas X et nous devrons utiliser aussi un étalon à entrée claire.

Pour l'étude de raies faibles émises par une source d'’étendue beaucoup plus grande que NX, nous aurons intérêt à utiliser un monochromateur de résolution théorique supérieure à N fois la résolution minimum nécessaire suivi d’un étalon de Fabry-Pérot normal.

$ 3. Etalon associé à une cellule (5). — Nous étions obligés, dans le cas photographique pour l’étalon normal, d’avoir un champ spectral au moins égal à l’interfrange. Il en résultait un rendement 1/N, une

st aaNie=il H SUP: 2 ; fraction —— de l'énergie étant perdue par réflexion.

Si nous nous contentons d’explorer avec une cellule placée derrière une fente la figure d’interférence destinée à la plaque photographique, les conclusions sont évidemment les mêmes qu’au deuxième paragraphe. Mais nous ne sommes pas obligés d’avoir un champ qui couvre l’interfrange si nous provoquons l’exploration par une variation d’épaisseur optique de l’étalon. Ce dernier joue alors le rôle d’un filtre monochromatique à bande passante de longueur d’onde moyenne variable, et la géométrie du faisceau peut être prévue pour ‘ que toute l'énergie soit utilisée pour l'épaisseur ne de l’étalon correspondant au sommet d’un anneau sur la cellule.

En conclusion, nous voyons que l’étalon de Fabry-Pérot normal, associé à une cellule photoélectrique, fournit la solution la plus satisfaisante au point de vue énergétique, quelle que soit l’étendue du faisceau émis par la source.

Rappelons que l’étalon de Fabry-Pérot possède, en outre, sur les autres interféromètres à ondes multiples, l’avantage de couvrir avec un jeu de cales, toute la gamme des résolutions.

Nous allons étudier en détail cet instrument dans la deuxième et troisième partie de ce travail : améliorations réalisables sur les miroirs semi-transparents grâce aux progrès récents sur les couches minces multiples, limite des performances d'un appareil unique, et combinaisons d’étalons spécialement PtAptées à la recherche des satellites faibles.