MÉTHODE D'AUTOCOLLIMATION DE L. FOUCAULT

SON APPLICATION A l'ÉTUDE DES MIROIRS PARABOLIQUES^

Les procédés d'examen décrits dans la précédente communication permettent de reconnaître la position du foyer qui serait donné par chacun des éléments de la surface d'un miroir dans les conditions indiquées, d'en déduire la courbure en chaque point, et, par suite, de s'assurer si un miroir a atteint la forme parabolique ; mais ils ne peuvent aisément être mis en pratique que par des observateurs assez habitués aux travaux de cette nature pour pouvoir tirer des déductions certaines des apparences qui se présentent à eux. Il y avait lieu de chercher un procédé d'observation plus direct. Il se présentait dans l'emploi d'un collimateur parfait, ou mieux encore dans l'application de la méthode que Foucault a nommée méthode d'autocoUimation et à laquelle il fait allusion dans la dernière phrase de sa Note sur le plan optique. Il l'avait imaginée pour se guider dans la construction des lunettes astronomiques sans recourir à l'observation sur le ciel que les circonstances atmosphériques rendent si rarement praticables. Elle lui offrait, toujoursà sa portée, un point lumineux qui lui envoyait des rayons parallèles comme s'il eût été

4 . Note présentée è l'Académie des sciences le 28 février 4 870. Voir C. R. de VAc. des 5c., t. LXX, p. 446.

réellement situé à Tinûai. On sait d'ailleui*s que cette méthode lui a permis d'obtenir des résultats d'une rare perfection.

La disposition employée est semblable à celle qui sert à la détermination du nadir k Paide du bain de mercure. Un point lumineux est placé au foyer principal de l'objectif qu'on se propose d'étudier et près de son axe, le faisceau de rayons parallèles auquel son action donne naissance est reçu presque normalement par un miroir argenté aussi parfaitementplan qu'il estpossiblede l'obtenir; les rayons reviennent donc sensiblement sur eux-mêmes et, réfractés de nouveau par l'objectif, convergent vers un point très-voisin de la source lumineuse dont ils donnent l'image. Si l'objectif est parfait, les rayons qu'il a rendus rigoureusement parallèles sans aberration par sa première action, revenus vers lui dans les mêmes conditions et subissant de nouveau son action, donnent un point unique de convergence. L'emploi des procédés d'analyse du faisceau lumineux par le microscope et le bord d'un petit écran constate cet état de perfection que" nous avons admis. Mais si l'objectif est entaché d'aberration de sphéricité, par exemple, les rayons deux fois réfractés engendrent une caustique dont l'étude permet de reconnaître les régions de l'objectif sur lesquelles doit porter le travail des retouches qu'il y a lieu d'exécuter.

Il faut remarquer que chaque petit pinceau élémentaire rencontre la surface de l'objectif pre^çwe exactement au même point à l'aller et au retour, de telle sorte que la caustique définitive est engendrée par l'action deux fois répétée de la même portion de surface sur les mêmes rayons, ce qui augmente la sensibilité et la sûreté de la méthode.

J'ai pu appliquer, avec les mêmes avantages, l'autocollimation à l'étude des miroirs de télescopes pour m'assurer, d'une manière directe, de la perfection de Tétat de parabolicité de leur surface. Pour cela, un point lumineux étant placé au foyer principal de ce miroir, je dispose un plan argenté et percé d'une ouverture centrale dans une position telle, que les rayons qui émanent de la source, passant à travers l'ouverture de ce plan, puissent librement atteindre tous les points de la surface du miroir à étudier. L'action de ce'.ui-ci les rend parallèles, et, réfléchis presque normalement par le plan, ils reviennent subir de nouveau la réflexion sur le miroir qui les fait converger en un point voisin de la source ; l'analyse du faisceau réfléchi se fait alors avec facilité. La réalisation de cette expérience demande quelque soin pour le centrage des surfaces d'abord, et ensuite pour la détermination de la distance à laquelle il convient de placer le miroir plan, afin que le faisceau ne soit, en aucune manière, entamé par lui, soit à l'aller, soit au retour. S'il en était autrement, la surface ne pourrait être étudiée dans toute son étendue, et le faisceau qui subit deux fois la réflexion presque normale sur le verre non argenté du miroir à étudier, serait trop peu lumineux pour permettre un examen sérieux.

Lorsqu'on a égard aux couditions qui prëcëdeut, on se trouve en présence d'un faisceau lumineux qui doit avoir un sommet unique, la caustique doit être réduite à un point, ce que Texamen à l'aide du microscope ou de l'écran permet de constater ; et si ce résultat n'a pas été complètement obtenu, les mêmes moyens permettent de reconnaître la nature du travail à effectuer pour amener les apparences à être celles qui conviennent à une surface parabolique parfaite.