CHAP. I. — PRELIMINAIRES. (J
faisant tourner la lunette dans son support; on reconnaît qu^elle est verticale si la bulle reste immobile.
Lorsque le thermomètre ou la lunette doivent être placés dans des positions obliques, ces procédés sont inapplicables; on se sert alors des suivants, qui sont aussi employés fréquemment dans les cas mentionnés ci-dessus.
On applique contre le thermomètre un petit miroir dans lequel on observe, avec la lunette, l'image de l'objectif; celle-ci doit être concentrique avec le champ visuel, qu'elle remplit en partie; le réglage terminé, on remet la lunette au point sur le thermomètre.
Enfin, lorsque le thermomètre est transparent et que sa position est fixée par deux points, on peut lire son indication (supposée constante) avec traits devant et traits derrière la colonne, et modifier sa position ou celle de la lunette jusqu'à ce que les lectures concordent. Ce procédé, qui paraît à première vue assez primitif, conduit rapidement, dans certains cas, à un bon réglage, lorsque l'observateur a une pratique suffisante des lectures.
La lecture de la position du ménisque étant rapportée aux traits voisins, l'interpolation peut être faite à l'estime ou au micromètre. Dans tous les cas où la température n'est pas parfaitement constante, la lecture à l'estime est préférable; mais elle Test encore souvent lors même que le ménisque est immobile. Les lectures au micromètre occasionnent un travail d'observation et de réduction très considérable, et, lorsque cela est possible, il est généralement préférable d'employer le même temps à répéter l'expérience dans d'autres conditions. Un observateur habile, opérant avec une division fixe et un bon éclairage, arrive à ne commettre que rarement des erreurs dépassant deux centièmes d'un intervalle.
Dans la suite, nous indiquerons, dans chaque cas, quel est le mode de lecture que l'expérience a enseigné comme le meilleur.
6. Imperfections de la tige et du réglage; rôle de la réfraction. — On suppose, en général, que la forme extérieure de la tige d'un thermomètre est celle d'un cylindre droit, à base sensiblement circulaire; lorsque celte condition n'est pas suffisamment remplie, il en résulte un genre particulier d'erreurs qu'il est difficile de déterminer séparément, mais dont l'étude rentre
lO
THERMOMÉTRIE DE PRÉCISION.
en partie dans un autre groupe de recherches. Certaines d'entre elles peuvent cependant échapper à l'étude, et il convient de se rendre compte, a priori, des limites de perfection désirables pour la forme extérieure d'un thermomètre.
Le cas général d*une tige de forme quelconque est sans intérêt^ nous nous occuperons de la tige courbée à section constante et de la tige conique.
Tige courbée, — (Considérons {fig» 3) un thermomètre faible-
Fiç. 3.
\>it \ *M'
ment courbé, s'appuyant en deux points A et B de la même verticale. Supposons, pour fixer les idées, que les traits soient situés sur la partie convexe de la tige, et la lunette horizontale à gauche de la figure. L'extrémité de la colonne sera en C ; après le retournement, le thermomètre prendra une position symétrique par rapport à la droite AB, et les lectures se feront en C L'axe du tube forme, en ce point, un angle a avec AB.
Considérons {Jig- 4) ""^ portion très petite du tube, supposée rectiligne entre deux traits consécutifs T| et T2. La position du ménisque M par rapport aux traits voisins est supposée mesurée
CHAP. I. PRKLIMINAIRES.
à partir du pîed P de la perpendiculaire à Taxe du tube menée par M; en réalité, elle est donnée par les distances relatives des
trois rayons horizontaux partant de M, T, et Ta, et reçus dans la lunette. L'erreur sera donc QP ou Q'P'.
Soient 2/' le diamètre du tube ; w l'angle du rayon MQ ou MQ' avec la normale à l'axe du tube. Le rayon émergent forme, avec cette normale, l'angle a. Or on peut écrire, avec une approximation suffisante (*),
eu
el
PQ = P'Q', ,o> =
Dans le cas supposé ici, le ménisque est donc déplacé de la
quantité /•-> vers le haut, lorsque la partie convexe est tournée
du côté de l'observateur; vers le bas dans le cas contraire. Lorsque des traits sont vus à travers le thermomètre, ils apparaissent en R', et Rj, tandis qu'ils devraient se projeter normalement au tube en T', et T^; ils sont abaissés de
T', IV, = T, r; =
