CT UNI

Fig: 19

suite l'appareil, par suite de la nécessité dans laquelle on se trouve, d'augmenter la distance focale des lentilles en même temps que leur diamètre, pour ne pas leur imposer des corrections optiques difficiles où même irréalisables. Les lentilles principales du nouvel appareil ont 24 cm de diamètre chacune, avec une distance focale de 404 cm et 489 cm respectivement (fig. 18). Si on fait la somme de ces longueurs, à laquelle il faut ajouter l’espace occupé par la cuve, le rail qui supporte le chariot porte-obstacle, la source de lumière, l'appareil cinématographique et enfin les organes accessoires en haut et en bas,

nous

on arrive à une hauteur totale d'environ 13 mètres (:). Les deux photos (fig. 19 et 20) qui nous donnent une idée de sa grandeur, montrent que ces dimensions n'auraient pas pu être dépassées encore: toute la hauteur du bâtiment du Laboratoire aurait élé insuffisante pour contenir un appareil de dimensions encore plus imposantes.

Fig. 20

2. Le plus grand problème posé par la réalisation de cet appareil était sans doute la fabrication des deux lentilles. Celles-ci sont des doublets achromatiques, à éléments non collés. L’aberration de Sphéricilé a élé corrigée pour des rayons venant de l'infini el travaillant sous un angle faible par rapport à l’axe optique. La première de ces conditions est due — on s’en rappelle — au fait que les rayons doivent traverser parallèlement la couche liquide; quant à la seconde.

(1) H. BÉNaRD à donné une description détaillée de cet appareil dans le tome I, page 318 du Troisième Congrès International de Mécanique Appliquée, tenu à Stockholm en 1930.

AREAS

elle provient non pas de la presque planéité de la surface libre, mais du fait que l'écran d’occultation qui a une ouverture limilée, ne laisse passer que les rayons faiblement déviés, qui correspondent évidemment aux zones presque planes de la surface libre. Et on a vu effectivement (p. 22) que cette déviation MAXIMUM Amar est de l’ordre de + 1°. Cette circonstance a grandement facilitée la construction des lentilles, dont l'étude et la fabrication ont été confiées à M. COUDER, constructeur optique de l'Observatoire de Paris. M. CoubER en a suggéré une simplification importante. On sait que le fond de la cuve est constitué, dans sa partie utile, par une lame de verre à faces parallèles, optiquement travaillée et fixée dans un barillet élanche; or la suppression de cette pièce serail intéressante non seulement pour diminuer le prix de revient, mais aussi pour faciliter la construction et le réglage de l'appareil. Pour arriver à ce but, M. Couper adople comme élément supérieur du collimateur, une lentille crown plan-concave, avec la face plane au-dessus. La seule difficulté qui en est résultée, de monter ce doublet dans un barillet étanche, a été résolue d'une façon satisfaisante.

L’exécution technique des éléments optiques principaux est irréprochable el je crois même au-dessus de ce que nous pouvons exiger d'un tel appareil pour nos besoins.

Quand H. BÉNARD m'a confié l’utilisation de cet appareil, la construction des lentilles était terminée. Il en était de même de l'équipement général, du montage dans le bâtiment, la construction de la charpente métallique, qui donne accès, par un escalier en colimaçon à l’élage supérieur, où sont disposés l'écran d’occultation, appareil de cinéma avec son entraînement, etc. J’ai trouvé achevé d'autre part le fossé, réservé à la source lumineuse (fig. 21) et une partie des commandes électriques à distance, que j'ai changées complètement du reste. Tout ce travail a été fait avant moi, de sorte que je n’avais qu'à faire la mise au point générale et compléter cette construction par des améliorations de délail, que les expériences ont révélées indispensables. Il me paraît presque inutile de remarquer, que cette mise au point n'élail pas facilitée par les dimensions industrielles de l’appareil, dont chaque pièce avait une grandeur extraordinaire et rendait les (âtonnements presque impossibles, ce qui est considéré pourtant comme légitime, même dans les travaux les plus sérieux.

8. Mais avant d’avoir fait cette mise au point, je me suis posé la question si le fait d’avoir augmenté le diamètre et la distance focale des lentilles, n’entraînait pas le sacrifice de quelques qualités de lappareil, éventualité à laquelle j'ai déjà fait allusion au début de ce chapitre. On se rappelle que le champ cinématographié de cet appareil a été augmenté près de quatre fois par rapport à l'appareil de Lyon, ce qui avait comme conséquence la diminution des images de chaque tourbillon sur les films. On s’en rend facilement compte par la comparaison des prises de vue, faites sur la même surface du film, qui correspondent pour le nouvel appareil à un champ de 24 em de diamètre de la surface liquide, en opposition avec un champ de 7 em à peine de l’appareil de Lyon. Il en résulte que pour avoir la même définition des images, après les avoir agrandies à l'ancienne échelle individuelle des tourbillons, il faudrait que l’on ait actuellement une acuité à peu près quatre fois plus grande.

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De toute évidence je ne peux agir dans ce but que sur deux paramètres :

1° diamètre du diaphragme de la source de lumière ;

20 modification éventuelle du système d’occultation.

J'ai montré (p. 28) que si l’on appelle 2b le diamètre de la source, F; la distance focale de la lentille inférieure, F, celle de la lentille supérieure el

Fig. 21

enfin / la distance focale de l'appareil de prises de vue, on trouve pour l'éclat apparent À des images sur l’émulsion photographique :

« { SC 2) D (=) À cte EE . S F, / /

on à d'autre part pour l’acuilé des images :

sù = et F, Lai FRERES

; ne ne: TRE ; 24 formule qu'il faut diviser en réalité par le rapport p des échelles p = 3,79, ,

AL

Si on veul agrandir les clichés à la grandeur individuelle des lourbillons, correspondant aux expériences de Lyon. Ainsi l’acuité réelle ne sera que :

RS 0 OTe—.

Lo Jo [1 ARE KE] Revenons au problème de la luminosité À. Du moment que louverture relative de l'objectif supérieur n'a pas été modifiée et comme d'autre part le champ photographié couvre loujours la même surface sur l’émulsion photogra-

ni 1 D 0]

phique, le rapport F doit rester sensiblement égal à celui de lappareil de Lyon. Mais F, a été augmenté près de quatre fois; done si je ne modifie pas la valeur de 2b (égale à 1,5 mm), le fait d’avoir augmenté F; entraîne une diminulion de la luminosité À dans un rapport de 1 à 4. Il en est de même de la sensibilité s de l’appareil; tandis qu'on constate une augmentation de

l’acuité apparente des images = dans le même rapport. Je remarque encore que cet accroissement de l’acuilé n'aura plus lieu, si on ramène les images à leur grandeur primitive.

| On voit donc que le nouvel appareil a une luminosité à peu près quatre fois moindre (1). Cette diminution est très importante, puisqu'elle détermine la possibilité même des prises de vue. L'autre facteur qui intervient ici, c’est la petitesse des images qui m'a obligé à utiliser exclusivement des films à grain très fin et par conséquent peu sensibles; cette sensibilité n'aurait pas été augmentée par l’emploi d'une émulsion panchromatique, à cause de l’affaiblissement qu'éprouvent les radiations de grandes longueurs d'onde, pendant leur passage à travers l’eau.

Si j'ai donc adopté pour 2b une valeur sensiblement égale à 0,8 cm, c'élail pour des raisons de luminosité exclusivement. Avec une source de lumière de cette étendue, le nouvel appareil à une luminosité égale ou même légèrement supérieure à celle de l’ancien. Cette augmentation de 2b aurait diminué