POINTS POLAIRE ET HORIZONTAL

dans la pratique , en détachant le télescope de ses anciens repères sur le cercle et en le hxant de nouveau sur une autre partie de la circonférence. '

^ 1 39. Un point du limbe du mural , non moins important que le point polaire c est \epomt horizontal, qui, une fois connu , devient également point d'origine' ou zéro, d ou se comptent les hauteurs. Le principe de sa détermination est ' après tout , a-peu-près le même que celui du point polaire. Comme il n'existe pas a I horizon céleste d étoile immobile , l'observateur doit chercher à déterminer deux points sur le limbe, dont l'un soit précisément autant au-dessous du point horizontal que 1 autre est au-dessus. Dans ce but, on observe une étoile dans une soirée , au moment de sa culmination , en dirigeant directement sur elle le té lescope , et la nuit suivante , en le dirigeant sur l'image de la même étoile réfléchie sur la surface calme et tranquille d'un fluide dans un repos parfait Le mercure celui de tous les liquides qui est le plus doué de la propriété réfléchissante est généralement choisi pour cet usage. Comme la surface d'un fluide en renos est nécessairement horizontale, et aup l'anD-ln f^n r/iflo^;«« a' i f . ,

abstraction faite de la différence de réfraction aux instans où l'on observe ^ L'are intercepté sur le limbe du cercle entre l'étoile et son image réfléchie observées ainsi consécutivement , après avoir corrigé de la réfraction, est le double de la hauteurdeletode, et son point de bisection, le point horizontal. La surface réfléchissante d un fluide ainsi employé pour la détermination des hauteurs s'an pelle horizon artificiel. '■^o , o «jj-

140 Le mural est , au fond , en même temps un instrument des passapes • et s d est muni d un système convenable de fils verticaux au foyer de son teiscope' d peut être employé comme tel Cependant, l'axe n'étant soutenu qu'à une extrémité dna m la force ni la permanence nécessaire pour l'opération plus délicate d un passage -aussi bien ne peut-il être vérifié, comme l'autre instru! ment , par 1 échange des deux extrémités de son axe, l'orient pour l'occident Rien cependant n'empêche un cercle divisé d'être attaché d'une manière permanente a l axe dun mstrument des passages , près d'une de ses extrémités de manière a tourner avec lui la lecture se faisant au moyen d'un microscope fixé sur un de ses supports. Un tel instrument s'appelle méridienne, et sert à k dé! termination simultanée des ascensions droites et des distances polaires des obiets

cros'co^e tlT^" ' ''''' ^ ^'^^^^ d«

H'ilî' -^^ détermination du point horizontal sur le limbe d'un instrument est d une SI haute importance en astronomie , que le lecteur doit s'instruire de tous les moyens employés pour arriver à ce but. Ce sont l'horizon artificiel le fuT plomb le niveau et le viseur flottant. L'horizon artificiel a déjà été expliaué I p il-a-plomb est un fil fin , auquel est suspendu un poids , que Vo^erpSe d'os! Cl 1er , et que 1 on force promptement au repos en le plongeant dans un liquide La direction prise définitivement par ce fil, en admettant .a parfaite flexSê' est celle de la gravité, ou celle perpendiculaire à la surface de l'eau S^mV Son application aux besoins de l'astronomie est , toutefois , si déhcate dSe ei sujette a erreur, SI I on ne prend des précautions extraUinaires dans son em ploi qu'elle est aujourd'hui presque universellement abandomiée , eî qu'onTul substitue le niveau , instrument plus convenable et également exact. ^

rJ-^" ^"^""^ "^^^'^ 'ï"'™ de verre presque rempli de

liquide (l esprit de vm étant le plus généralement en usage , à cause de son extrême mofcthté et non susceptible de geler), dont la buul d^air lorsaue le tube est placé horizontalement, s'arrêterait indifféremment partouVsTlftube

50 TRAITÉ D ASTR. - NIVEAU POUR TROUVER LE POINT HORIZONTAL. CHAPITRE II.

pouvait être mathématiquement droit. Mais cela étant impossible à exécuter , et tout tube ayant une légère courbure , si le côté convexe est placé en haut , la bulle d'air occupera la partie supérieure , comme dans la figure 21 , où la courbure a été exagérée à dessein. Supposons qu'un pareil tube, comme AB, soit solidement fixé sur une barre droite CD , et que l'on ait marqué deux points a et & , à la distance de la longueur de la bulle d'air ; si l'instrument est alors placé de manière à ce que la bulle d'air occupe cet intervalle , il est clair que CD ne peut être que dans le plan de l'horizon , parce que , quelque peu qu'on l'élevât dans un sens ou dans l'autre, la bulle d'air changerait de place et courrait vers le côté élevé. Supposons maintenant que nous voulussions déterminer si une ligne donnée PQ est horizontale , il n'y aurait qu'à y placer la base du niveau CD , et qu'à noter les points a , b , entre lesquels la bulle d'air est exactement contenue ; tourner ensuite le niveau , bout pour bout , de manière que C répondit à Q , et D à P. Si dans cet état la bulle d'air continue à occuper la même place entre a et h, il est évident que PQne peut être qu'horizontal. Mais si la bulle d'air avait pris une autre position , le côté où elle se trouverait serait le plus élevé , et il faudrait l'abaisser. Les niveaux astronomiques sont munis d'une échelle divisée , par laquelle les points des extrémités de la bulle peuvent être rigoureusement déterminés ; et l'on dit qu'ils peuvent être exécutés avec une délicatesse à indiquer une simple seconde de déviation angulaire de l'exacte horizontalité.

145. Voici comment on peut expliquer l'emploi d'un niveau pour trouver le point horizontal sur le limbe d'un cercle vertical divisé. Soit (fig. 22) AB un télescope bien fixé à un pareil cercle BEF , avec lequel il se meut en même temps sur un axe horizontal C , qui doit être , comme celui d'une méridienne , susceptible d'être renversé {voy. art. 127), et auquel le cercle est uni inséparablement. Dirigez le télescope sur quelque objet éloigné S bien distinct , amenez-en le milieu à l'intersection des fils , et dans cette position mettez le télescope en arrêt. Soit L un niveau fixé à angles droits à un bras LEF , muni d'un microscope ou d'un vernier en F , et , au besoin , d'un autre en E. Que ce hras soit ajusté à l'axe C , mais de manière à s'y mouvoir doucement sans le faire tourner et à y être fixé , pour en empêcher le mouvement jusqu'à ce que la circonstance l'exige. Tandis que le télescope est tenu fixe sur l'objet S, que l'on place le niveau de telle sorte que la bulle soit amenée aux points a, & , et qu'on l'y arrête. Le bras LCF aura alors une certaine inclinaison déterminée (n'importe laquelle) sur l'horizon. Dans cette position, que l'on prenne les divisions déterminées sur le limbe au point F , et que I on renverse tout l'appareil en tournant son axe horizontal , bout pour bout , sans lever l'arrêt du hras du niveau fixé à l'axe. Cela fait , que par le mouvement de tout l'instrument (niveau et tout ensemble) sur son axe , on rétablisse le niveau dans sa position horizontale avec la bulle en a, 6. Nous aurons alors la certitude que le télescope a la même inclinaison sur l'horizon dans l'autre sens , que celle qu'il avait lorsqu'il était pointé sur S , et que l'arc mesuré en F n'aura pas changé. On laissera maintenant le niveau libre , et le tenant à-peu-près dans une position horizontale , on fera tourner le cercle sur l'axe , de manière à ramener le télescope du zénith à S , et , dans cette position, on fixera bien le cercle et le télescope. Il est évident alors qu'un angle égal à deux fois la distance zénithale de S a été parcouru par l'axe du télescope depuis sa dernière position. Enfin, sans desserrer le télescope et le cercle on rectifiera encore une fois le niveau. Le bras LEF prendra encore une fois la même position déterminée par rapport à l'horizon; et , en conséquence , si ou tait de nouveau la lecture du limbe , la différence entre ce dernier résultat et le précédent doit être la mesure de l'arc de sa circonférence qui est passé sous le point F , que l'on peut considérer comme ayant conservé constamment une

LE \ISEUR FLOTTANT.

position invariable. Cette différence alors sera la double distance zénithale de S, et sa moitié la distance simplement au zénith , dont le complément est sa hauteur. On parvient donc ainsi à connaître la hauteur qui correspond à un arc donné du limbe , ou en d'autres termes , on constate le point horizontal sur le limbe. Toutefois , on ne se sert ordinairement du niveau que pour s'assurer que le point horizontal a été maintenu après l'avoir déterminé par d'autres moyens , et cela en le plaçant sur le télescope de manière à ce que la bulle d'air reste au milieu lorsque l'instrument est réellement horizontal , pour le retirer ensuite lorsque l'on ne peut plus douter qu'il n'en soit ainsi.

1 ÂÀ. Le dernier moyen , mais probablement pas le moins exact , comme il est certainement, dans beaucoup de circonstances, le plus convenable, pour constater le point horizontal, est celui fourni par le viseur Jïottant (fîg. 23), inventé récemment par le capitaine Kater. Cet instrument élégant n'est autre chose qu'un petit télescope muni de fils en croix à son foyer, et assujéti horizontalement, ou autant que cela peut se faire , sur un petit radeau plat de fer, fait exprès pour nager sur le mercure, et qui, par conséquent, lorsqu'il est abandonné à lui-même, prendra toujours une seule et même inclinaison invariable à l'horizon. Si les fils-en-croix du viseur sont éclairés par une lampe , placée au foyer de son objectif, les rayons qui en partiront seront parallèles (fig. 24) , et seront , par conséquent, dans un état propre à être amenés au foyer par l'objectif d'un autre télescope , où ils formeront une image comme s'ils venaient d'un oljet céleste dans ïenr direction , c'est-à-dire à une hauteur égale à leur inclinaison. Ainsi, le point d'intersection de la croix du viseur peut s'observer comme si c'était une étoile, quelque près que les deux télescopes soient l'un de l'autre. En transportant ensuite le viseur ( flottant encore sur le mercure) d'un côté à l'autre d'un cercle , notre vue est frappée de deux corps quasi-célestes , à des hauteurs exactement égales , de deux côtés opposés ; et si on les observe tour-à-tour avec le télescope du cercle , en amenant le point d'intersection de sa croix en coïncidence avec le point d'intersection du viseur ( les fils de cette dernière croix étant pour cet effet inclinés à dessein de 45° sur l'horizon ) , la différence des arcs sur le limbe sera de deux fois la distance zénithale de l'un et l'autre; ce qui , comme dans le dernier article , détermine immédiatement le point horizontal ou du zénith.

145. Le cercle des passages et le mural sont essentiellement des méridiennes , n'étant employés qu'à l'observation des astres au moment de leur culmination. Outre que c'est là l'instant le plus favorable pour les voir , c'est aussi celui où leur mouvement diurne est parallèle à l'horizon. Il est donc plus facile alors , qu'il ne le serait à toute autre époque , de placer la lunette exactement dans leur vraie direction , puisque leur marche apparente dans le champ de la vue étant parallèle au fil horizontal du système de fils qui y sont , ils peuvent , en donnant un léger mouvement au télescope , être mis en exacte coïncidence avec ce fil , et l'on peut avoir le temps d'examiner et de corriger cette coïncidence , si on ne l'a pas obtenue exactement d'abord, avantage que ne peut offrir nulle autre situation. Généralement parlant, toutes les grandeurs angulaires, que l'on est jaloux d'apprécier avec exactitude, devraient toujours, autant que possible, être observées à leur maximum ou à leur minimum d'accroissement ou de diminution; parce qu'en ces points elles ne sont pas changées d'une manière sensible pendant un temps assez long pour compléter , et même , en bien des cas , pour répéter et vérifier nos observations avec soin et à loisir. L'angle qui , dans la circonstance qui nous occupe, appartient à cette catégorie, est la hauteur de l'étoile qui atteint son maximum ou son minimum au méridien , et est mesuré sur le limbe du mural.

146. Les besoins de l'astronomie exigent cependant que l'on possède les moyens d'observer un astre ^ non directement au méridien, mais à un point