CALCUL DES EXPÉRIENCES

Lecture d'une bande de papier noirci qui a pa^sé par

r appareil enregistreur.

Je donne, planche III, fig. i, une copie exacte, obtenue par décalcage, du commencement de Tune de ces bandes, depuis la marque du départ de Fonde, qui est produite ici par un coup de pistolet, jusqu'à l'arrivée de cette onde à la première membrane qu'elle rencontre. La portion de la bande qui peut prendre place dans notre planche est une petite fraction de la bande entière, car celle-ci a une longueur totale de plus de 5 mètres.

Les vibrations du diapason tracent les zigzags qui sui* vent le milieu ab àe la bande; les oscillations du pendule à secondes occupent le haut de la bande et suivent la ligne cd\ les mises en contact et les ruptures qui surviennent dans la ligne télégraphique sont marquées sur la ligne infé« rieure ef.

Les vibrations du diapason , telles qu'elles sont tracées sur la figure i , sont celles que je cherche toujours à pro*

duire, parce qu'elles correspondent à la marche la plus régulière de mon diapason. La hauteur des zigzags représente Tamplitude des vibrations de Textrémité supérieure du diapason. On la règle sur le diapason avant de commencer les expériences, en utilisant les divers moyens de réglage que j'ai décrits page 27 et suivantes. La largeur des zigzags dépend, au contraire, de la vitesse du dévidage de la bande ; on règle cette vitesse et on la maintient constante en ajustant convenablement le moteur électro-magnétique, et en agissant au besoin sur le petit frein jf de la roue Â, fig. 2, planche If. IVamplitiide des vibrations du diapason est ordinairement de 3 millimètres , la largeur qu'une double vibration occupe sur les bandes est d'environ 4 millimètres.

On prend comme zéro de l'échelle des vibrations du diapason l'une o des pointes de zigzags, celle qui est la plus proche de la marque du départ de l'onde ; à partir de là on marque, au crayon rouge, un trait à chaque dizaine de vibrations jusqu'au bout de la bande; enfin, à chaque dizaine de dizaines de vibrations, on marque un chiffre qui indique le nombre de centaines 4^ vibrations depuis leo.On forme ainsi sur chaque bande une échelle des vibrations, à laquelle on rapporte toutes les marques inscrites sur la bande.

Le pendule marque sur la bande noircie chaque seconde de temps; ainsi l'écart entre les deux points a et ^ corrés* pond à l'intervalle d'une seconde ; mais, comme les marques c et € sont produites par des contacts qui ont eu lieu en des points différents, et qu'il serait bien difficile de les régler avec une précision telle, que les intervalles en temps soient parfaitement égaux, il est beaucoup plus simple de tourner

CALCUr. DES EXPÉRIENCES. 65

la difficulté et de ne compter sur la bande que les doubles oscillations du pendule, parce que celles-ci sont toujours marquées par le même système communiquant. Ainsi nous ne comptons jamais sur la bande que par doubles secondes, c'est-à-dire par des intervalles tels que ceux qui sont compris entre les points a et y.

Examinons maintenant sous quelle forme les oscillations du pendule restent tracées sur la bande :

Au moment oii le pendule, par son mouvement, amène un contact dans le système A, fig. 3, planche II, le courant électrique traverse les bobines D de Télectro-aimant, fig. i et â, le traceur ay est écarté de sa position naturelle, et il décrit sur la bande en mouvement le petit arc de courbe «yi, fig. i, planche III ; « représentant le moment précis de rétablissement du courant, et y» le moment où Tétrier en fer qui fait marcher le traceur se colle contre le fer à cheval, momentanément aimanté, de Félectro-aimant. L'écart a a dépend du chemin parcouru par la pointe du traceur ya (fig. i , planche II); on l'augmente ou on le diminue à volonté^ à Taide des vis ^, $^ qui limitent la marche du levier ur. Mais la distance «t) dépend à la fois de l'intensité du courant de la pile, de la tension donnée au petit élastique rf, enfin de la vitesse de transport de la bande. En tous cas^ les écarts aa, «ti, sont les mêmes pour toutes les marques du pendule sur une même bande ; ils ne changent même pas sensiblement dans les expériences d*une même journée.

On obtiendra le nombre de vibrations doubles que le diapason fait pendant que le pendule bat une double seconde, en comptant sur la bande le nombre et les fractions de zigzags qui sont compris entre les lignes menées par les points

D et & perpendiculairement à la longueur de la bande. En réalité, il faudrait compter ce nombre entre les points 9 et y, qui correspondent à l'établissement du courant; mais il est difficile de marquer ces points avec précision, parce qu'ils doivent se trouver à l'origine de la courbure, tandis que les points» et ^ sont toujours très-nettement déterminés. D'ailleurs les deux distances ol-h et y'^ sont parfaitement égales ; cela était probable à priori , mais je m'en suis assuré par beaucoup de mesures.

On obtiendrait une plus grande précision dans l'apprécia* tion des fractions de double vibration du diapason, au commencement et à la fin des marques d'une oscillation du pendule si l'on déterminait ces fractions à l'aide du cathétomètre. J'ai fait en effet un certain nombre de déterminations en opérant ainsi; mais les différences que j'ai trouvées par rapport à la méthode ordinaire d'appréciation sont si petites que je n'ai pas jugé utile d'avoir recours à ce procédé plus exact, mais qui demande beaucoup plus de temps.

La comparaison du diapason avec le pendule doit toujours se faire sur la bande entière, depuis le départ de l'onde jusqu'à la dernière marque imprimée par les membranes. Elle fournit le moyen de reconnaître la parfaite uniformité de marche du diapason et du pendule; de plus, elle signalerait les erreurs qui auraient été commises en établissant l'échelle des vibrations du diapason.

Le tableau suivant montre le relevé que Ton a fait du pendule sur l'une des bandes prise au hasard. Les nombres de la première colonne expriment les chiffres de l'échelle des vibrations du diapason auxquels correspondent les points n, &, X... des marques du pendule; les nombres de la seconde

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colonne indiquent le nombre des doubles vibrations du diapason contenu dans chaque double oscillation successive du pendule.

a3a,o lOSyO

945,0 ioi,8

i556,o >oi,7

1861,6 *a8,ft ^^^ i-j^ ^ = 101,855.

Ainsi sur cette bande, la double oscillation du pendule vaut 10 1,855 doubles vibrations du diapason.

Voyons maintenant comment on relève les marques qui sont données par le courant de la ligne télégraphique*

La bande que nous examinons se rapporte à une expérience où Tonde est produite par un coup de pistolet.

Le départ est annoncé par la rupture du fil métallique tendu sur la bouche de Tarme ; cette rupture interrompt le passage du courant dans l'appareil enregistreur et dans le fil télégraphique. Le moment, où le courant cesse dans les

G8 LECTURE DES BAIVDES.

bobines Cde rélectro-aimant est marqué sur la bande par lé point w, où le stylet fV (fîg. i , planche II) se met en marche pour reprendre sa position naturelle sous Tinfluence du petit ressort iV. Le point i? indique l'instant où il y est revenu, c'est-à-dire celui où le levier mV butte sur la vis s\ C'est le point «> qu'il faut prendre pour le départ de l'onde.

An moment où l'onde arrive à une membrane, le courant se rétablit. Ce moment coïncide avec la marque^ sur la bande qui exprime l'instant où le stylet/'è' quitte sa position naturelle, tandis que le point p marque l'instant où l'armature du système articulé wWy frappe le fer à cheval de l'électroaimant. La distance que nous avons à mesurer sur l'échelle du diapason est donc celle qui sépare les points <d et Ç. Nous les remplaçons par la distance entre les points ir et p, qui lui est parfaitement égale.

On opère de la même manière pour toutes les marques que les membranes produisent sur la bande, en comptant toujours les distances à partir du zéro de l'échelle, et en vibrations du diapason, afin que les erreurs de lecture ne puissent pas s'accumuler. Les marques du pendule que l'on a préalablement transcrites en vibrations du diapason fournissent d'ailleurs un moyen simple de contrôle.

Il est utile de remarquer que les deux systèmes articulés de l'appareil enregistreur, dont l'un marque les oscillations du pendule, l'autre les passages de courant déterminés par les membranes dans la ligne télégraphique, sont entièrement semblables ; que l'on peut intervertir leur service aussi souvent qu'on le veut^ et par conséquent qu'ils présentent tous deux la même régularité^ la même précision. Or, quand le marqueur est placé sur le pendule, il donne toujours le