COMBINAISON. [Chim.). V. 304, § 2, III

312. — COURBURE DES IMAGES (Sur la) due aux FOYERS PRIMAIRE ET SECONDAIRE des pinceaux obliques de lumière, dans les objectifs photographiques : (R.-H. Bow, 1863). (OpL)

§ 1 . Appareil pour déterminer la courbure de V image. Cet appareil est destiné à déterminer la courbe sur une feuille de papier par un moyen tout-à-fait mécanique. Pour plus de simplicité et de clarté, bornons-nous au cas où la feuille de papier et la chambre noire sont toutes deux placées horizontalement et où la vue est composée seulement d’objets placés à l’horizon. Nous pouvons, d’ailleurs, supposer que l’horizon est désigné par une ligne bien déterminée, et que de chaque côté de la vue directe une ligne courte perpendiculaire soit élevée à une obliquité successive de 5® en 5^’. Mais pratiquement, il suffira, au lieu d’avoir une vue semblable et une chambre fixe, de choisir un objet bien défini, comme une croix formée de deux lignes. Tune horizontale , Tautre verticale très-nettes, et une chambre noire pouvant tourner successivement suivant des angles de 5°. Ce dernier système étant de tous celui qui est le plus commode.

§ 2. Il faut maintenant monter un morceau indépendant de glace dépolie pour mettre au point, de manière que son plan puisse être constamment vertical, et qu’elle porte une ligne verticale la traversant à son centre.

COURBURE DES IMAGES (sUR LA).

On procédera alors de la manière suivante : sur un support solide horizontal ou une table, nous placerons un carton à dessin sur lequel sera collée une feuille de papier à dessin portant une série de lignes rayonnantes; la ligne 0 étant placée dans la direction de la croix, et les autres lignes faisant avec celle-ci des angles de 5®, 10°, 15° et ainsi de suite.

Au-dessus est placé un morceau de bois oblong avec un côté droit, ({Lie nous pouvons appeler pièce principale, et qui pourra coïncider avec les lignes rayonnantes. Au bout le plus éloigné de cette pièce principale, nous fixerons la chambre noire ou tout autre châssis supportant l’objectif, et sur le reste de la pièce nous attacherons avec une épingle une feuille de papier.

§ 3. Plaçant alors le côté droit de la pièce principale sur la ligne zéro et la glace dépolie aussi près qu’il le faudra dans l’axe de l’objectif et à sa distance focale, nous tournerons le carton à dessin jusqu’à ce que nous amenions l’image de la croix à coïncider avec le centre de la glace dépolie, et avec un poinçon nous percerons le papier à la place où la ligne tracée sur la glace dépolie viendra en contact avec le papier, cela nous donnera le zéro ou point central de l’image.

Nous changerons alors la position de la pièce principale, de ma^mèvii qu’elle coïncide avec la ligne oblique à 5°; maintenant pendant ce temps le carton à dessin parfaitement en place, et faisant marcher seulement la glace dépolie jusqu’à en avoir une image nette, perçons de nouveau le papier en ce point. Ceci nous donne un second point du terrain embrassant un angle de vue de 5°, et nous procédons de la même manière pour les autres points de chaque direction jusqu’à ce que l’obliquité soit trop grande pour permettre le passage d’un pinceau lumineux.

§ 4. La glace dépolie est cependant un moyen grossier de trouver le foyer; il serait préférable d'employer un morceau de glace claire munie d’une raie verticale ou d’une paire de raies, et prenant le foyer sur elle avec l'oculaire d’un télescope monté avec la glace marquée, sur un pied à coulisse.

§ 5. En examinant une image de la croix obliquement foAnée, il arrive avec la plupart des objectifs, que l’on obtient une vue nette des bras ou ligne horizontale, en plaçant le bloc qui sert à mettre au foyer à une certaine distance, tandis que pour obtenir une image nette de la ligne verticale de la croix, nous sommes forcés de mettre le bloc à une autre distance , généralement plus près de la lentille , démontrant ainsi d’une manière irréfragable, l’existence de deux foyers. Maintenant, c’est un résultat auquel on peut arriver théoriquement, puisqu’on peut voir sans peine que pour des pinceaux très-obliques, le pouvoir condenseur de la lentille agit inégalement sur eux dans deux directions prises à angle droit l’une sur l’autre ; l’une de ces directions étant toujours choisie comme celle d’un plan passant par les axes de la lentille et du pinceau.

COURBURE DES IMAGES (SUR La).

§ 6. Ce phénomène est démontré très-élégamment et dans sa forme générale, par la figure 310, et tous les cas de pinceau passant aux deux foyers, forment une image plus ou moins irrégulière du modèle.

Le pinceau produisant le modèle est circulaire dans une section où il traverse une des plaques terminales, et elliptique dans une autre; entre les plaques, les rayons variables, représentés par des fils, croisent sur les trous correspondants du côté opposé.

En tournant le modèle autour de son axe, les apparences suivantes se produisent : pendant une partie de la rotation, les rayons semblent venir à un foyer parfait, plus haut que le centre, mais si l’on tourne 90® de plus, le foyer apparent est au-dessous du centre; tandis que la partie qui, antérieurement, paraissait comme un point, a atteint une grandeur de presque 3 centimètres. Il est, en effet, facile d’observer que Tintersection des rayons forme deux lignes parfaites, placées dans des plans parallèles aux plaques terminales, mais à angle droit avec toute autre.

§ 7. Si maintenant on tourne encore le modèle, on observe qu’à un point intermédiaire entre ces lignes focales, et où la corde rouge en croix le désigne, le pinceau lumineux maintient sa largeur uniforme. La section est conséquemment là un cercle que l’on nomme le cercle de moindre confusion.

Dans la pratique, l’ellipse devient un ovale irrégulier, dont on ne peut déterminer ni la hauteur ni la largeur.

§ 8., La seconde figure donne une idée des effets de l’inégale condensation d’un des pinceaux excentriques. 11 faut remarquer ici également qu’il y a 2 lignes focales à angle droit l’une sur l’autre, mais non dans des plans parallèles. L’un des plans, en effet, étant à angle droit sur l’autre, l’une des lignes focales, la secondaire, résulte des rayons qui sont tous courbés de manière à couper l’axe, mais pas tous au même point, de sorte qu’ici la ligne focale est précisément une partie de l’axe de la lentille.

Donc, l’autre foyer est produit par l’intersection des rayons du pinceau comme vu dans une section passant par les axes du pinceau et de la lentille. C’est la ligne du foyer primaire. Elle ne peut former une ligne aussi parfaite que l’autre, même dans le cas d’une lentille parfaitement achromatique, et avec une lentille non achromatique (21), elle est tout-à-fait incomplète. Les points d’intersection qui la composent sont tous presqu’à égale distance de Taxe de la lentille, ce qui a conduit Coddington et d’autres auteurs à l’erreur, sans grande importance, de regarder la forme de cette ligne comme approchant d’un arc de cercle de lumière qui serait produit par une ouverture circulaire. La vraie forme donnée par une ouverture circulaire excentrique, sera un ovale irrégulièrement allongé.

§ 9. Il faut noter ici que, bien que les réfractions (1265) irrégulières et l’achromatisme (21) imparfait ne permettent jamais que la

ligne verticale de la croix soit vue avec beaucoup de netteté quand la direction est très-oblique,, nous avons souvent pu voir la ligne horizontale avec une très-grande pureté^ au moyen d’une lentille non achromatique.

§ 10. J'ai préparé avec avantage une troisième figure pour voir les foyers d’un pinceau oblique passant par le centre de la lentille, mais ces deux modèles doivent servir à donner une idée nette de l’action des condensations irrégulières, que ne peuvent représenter ni une figure ni des paroles.

§11. Les sections d’un pinceau oblique qui sont reconnues comme les lignes des foyers 'primaire et secondaire, sont : 1® données pour un plan à angle droit avec l’axe de la lentille coupant le pinceau, produit par leur convergence dans la direction d’un plan passant par l’axe du pinceau et de la lentille : cette ligne focale primaire est quelquefois décrite à tort comme un arc de cercle ; — 2® la section donnée par un plan coupant l’axe du pinceau où les rayons le coupent, d'où l’on peut l’appeler condensation latérale. Le plan sécant est quelquefois placé à angle droit de l’axe du pinceau; mais, dans l’un et l'autre cas, il ne peut nous donner une ligne parfaite comme le montrent les figures, mais une trace plus ou moins allongée en forme de 8. C’est la ligne du foyer secondaire.

§ 12. Ainsi, l’existence de deux foyers distincts, dont l’un rend l’image d’un point par une ligne verticale et l’autre par une ligne horizontale, explique d’un seul coup le phénomène observé au moyen des appareils. Le premier foyer étant allongé verticalement, quand la chambre noire est placée obliquement sur un plan horizontal, doit évidemment nous donner une image nette d’une ligne verticale, l’image allongée de chacun des points sur elle seulement recouvrant ses voisins sans affecter l’épaisseur; et, de même, dans le cas où l’on examine la ligne horizontale pour l’autre foyer. Naturellement, une croix marquée en lignes très-fines pourrait disparaître.

§ 13. Maintenant, au moyen des appareils décrits, nous pouvons déterminer les deux foyers pour chaque pinceau oblique successif, en mettant d’abord un point pour voir la ligne verticale de la croix, et marquant ce point de la lettre V correspondant avec la ligne du foyer primaire, et le point H avec la ligne de foyer secondaire.

Cherchons à obtenir les points V et H pour chaque pinceau d’une obliquité de 5®, 10®, 15®, etc., et réunissons tous les V par une courbe et tous les H par une autre courbe ; nous les désignerons par les lettres correspondantes et les regarderons comme les courbes ou courbures de l’image. ' •

§ 14. Il arrivera très-rarement que les courbures V et H coïncideront; et, comme elles sont généralement courbées dans une seule direction, si nous recevons l’image sur un écran plan, la conséquence sera qu'un point sera représenté par une forme allongée et irrégulière. Si la courbe V est la plus loin de l'écran, l’élongation sera ho-