Or, si l’écartement des composantes est égal à la limite de résolution a, on voit deux disques largement sécants mais bien discernables, et cela reste possible pour des écartements un peu plus petits encore. On aperçoit alors une image non résolue, mais nettement allongée, qui permet encore des mesures d’angle et au pire une bonne appréciation de la distance entre les composantes, fondée justement sur l’aspect de l’image. Tous les observateurs entraînés s’accordent pour estimer que, dans les meilleures conditions atmosphériques, un bon objectif permet de bonnes mesures jusqu’à des séparations de et la constatation de la duplicité d’un couple non résolu entre cette limite et
Instruments spéciaux
de l’astronomie
Les appareils qui exploitent l’image ou le rayonnement des astres sont souvent empruntés, avec les aménagements
utiles, au laboratoire de physique : photomètres, spectrographes, etc.
Télescope de Schmidt
En 1930, Bernhard Schmidt, de l’observatoire de Hambourg, a montré que l’on pouvait obtenir des images correctes dans un champ étendu avec un miroir sphérique précédé d’une lame correctrice dont la section méridienne est calculée à cet effet.
Le télescope de Schmidt est très ré-
pandu. Les plus grands ont des miroirs de 2 m avec une lame de plus d’un mètre. L’image est recueillie sur une surface courbe, où l’on applique soit un film maintenu par succion, soit une plaque mince essayée au préalable dans une presse où elle est contrainte sous une double courbure.
Micromètre à fils
Employé autrefois pour toutes les mesures de position différentielles (rattachement d’astres mobiles, étoiles downloadModeText.vue.download 24 sur 577
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doubles, diamètres), le micromètre à fils de cocon d’araignée comporte un réseau orthogonal de fils fixes et au moins un fil mobile parallèle à l’une de ses directions. On peut ainsi déterminer les distances et les diamètres en faisant varier l’écartement d’un fil fixe et d’un fil mobile, mesuré sur le tambour divisé de la vis qui entraîne le cadre portant les fils mobiles.
L’ensemble tourne autour de l’axe de la lunette, et les rotations sont lues sur un cercle qui marque ainsi les angles de position ; le zéro est la direction du nord dans le champ. Pour les étoiles doubles serrées et les petits diamètres, on préfère le micromètre à double image sous l’une de ses formes modernes (systèmes à biréfringent d’Audouin Dollfus ou de Paul Muller).
Cercle méridien
Longtemps seul instrument de position fondamental, le cercle méridien, ou lunette méridienne, est une lunette qui ne balaie que le plan méridien, où la hauteur apparente de la visée se lit avec une grande précision sur un cercle divisé pointé à l’aide de 4, 6 ou 8 microscopes disposés en polygone régulier.
Lorsqu’une étoile passe dans ce plan, une détermination simultanée de
l’heure sidérale et de la hauteur fournit
à la fois ses deux coordonnées équatoriales. L’horloge associée à l’instrument est contrôlée par l’observation d’un certain nombre d’étoiles dites
« fondamentales », tandis qu’un mé-
canisme classique de mesures sur un bain de mercure, des mires et des collimateurs fournissent les constantes de l’instrument (inclinaison et azimut de l’axe, lecture au zénith, collimation), lesquelles entrent dans des corrections aux heures et aux hauteurs brutes observées. On obtient ainsi une précision de 0,02 s en ascension droite et de 0″,3
en déclinaison.
Astrolabe à prisme
Dans cet appareil, on saisit l’astre à son passage par la hauteur apparente de 60° en observant la coïncidence de deux images produites, selon deux trajets différents, à partir du faisceau incident ; comme l’une résulte d’une réflexion et l’autre de deux, le mouvement diurne les fait cheminer en sens contraires, d’où le principe de la technique. La hauteur type est définie entiè-
rement par l’angle du prisme et non par l’orientation exacte de sa face arrière ou de la lunette.
Sous sa forme moderne, réalisée en 1954 par André Danjon (1890-1967), cet appareil a donné des résultats très précis dans plusieurs domaines essentiels : catalogues d’étoiles, mouvement du pôle, inégalités de la rotation terrestre.
Caméra électronique
Vers 1935, André Lallemand (né en 1904) a cherché à utiliser les proprié-
tés des couches photosensibles pour accroître les possibilités des instruments d’observation. Dans sa caméra électronique, la lumière est dirigée vers une photocathode qui émet un flux d’électrons en nombre rigoureusement proportionnel à celui des photons reçus ; ce faisceau est alors focalisé sur une plaque appropriée pour obtenir une image électronique de l’objet. Ce dispositif multiplie la sensibilité par 50
à 100 et permet d’obtenir des images pratiquement instantanées d’étoiles et de planètes. Il s’applique à la détection et à l’étude des astres très faibles
(récemment, de certaines radiosources optiques), à l’électronographie des planètes et à la spectrographie fine.
P. M.
F Astronomie / Pulsar / Quasar / Radioastro-nomie.
A. Danjon et A. Couder, Lunettes et télescopes (Éd. de la Revue d’optique, 1935). /
W. A. Hiltner, Stars and Stellar Systems, t. I : Telescopes ; t. II : Astronomical Techniques (Chicago, 1962).
instruments
de mesures
électriques à
principe électro-
magnétique
Appareils
magnéto-électriques
Principe (fig. 1)
Un cadre rectangulaire ABCD portant un enroulement de n spires est soumis à un champ d’induction radial d’intensité B uniforme. Parcourus par un courant I, les brins disposés selon les géné-
ratrices BC et DA sont soumis à une force électromagnétique tangentielle F = BIl, avec l = BC = AD, longueur du brin.
Il en résulte pour l’ensemble un
couple dont le moment vaut Γ = BIll′ n, avec l′ = AB = DC.
En posant Φ0 = n ll′ B, constante de flux de l’appareil, il vient Γ = Φ0 I.
Le cadre est soumis à un couple proportionnel au courant I qui le parcourt.
Galvanomètre
L’équipage mobile précédent est, de plus, assujetti à un fil de torsion ou à deux ressorts spiraux, qui développent un couple résistant ΓR proportionnel à l’angle de torsion θ,
ΓR = kθ.
y Équilibre du cadre. À l’équilibre, le couple total appliqué au cadre est nul, d’où Γ = ΓR, soit kθ = Φ0 I, donc
La torsion θ, mesurée à l’aide d’une aiguille ou d’un miroir, est proportionnelle au courant I dans le cadre.
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La sensibilité du galvanomètre est définie par
On obtient des sensibilités élevées : a) en utilisant des aimants permanents donnant des inductions dans l’entrefer de l’ordre de 0,4 tesla et plus ; b) en diminuant k par l’emploi de rubans en bronze phosphoreux (par exemple k = 60 × 10– 7 mètre-newton par radian).
Théoriquement, le courant minimal mesurable s’exprime par
avec K, constante de Boltzmann, égale à 1,38 × 10– 23 J/K ; T, température absolue.
Par exemple, I0 = 0,3 × 10– 10 A.
y Mouvement de l’équipage mobile.
Soit J le moment d’inertie de l’équipage, a le coefficient de frottement visqueux sur l’air. On a
Par ailleurs, dans son mouvement, le cadre coupe un flux φ, d’où une force électromotrice (f. é. m.) induite En négligeant l’inductance propre du cadre, on a dans le circuit (fig. 2) de résistance totale R et de f. é. m. appliquée E (constante)
À l’équilibre, et le courant
mesuré est
En reportant dans (1), il vient
Le cadre atteindra sa position
d’équilibre par un mouve-