Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
I

instruments astronomiques (suite)

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 mécanisme 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 entièrement 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 propriétés 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.

➙ Astronomie / Pulsar / Quasar / Radioastronomie.

 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 électromagnétique



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 génératrices 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 = .

• Équilibre du cadre. À l’équilibre, le couple total appliqué au cadre est nul, d’où Γ = ΓR, soit  = 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.

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.

• 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 mouvement oscillatoire amorti ou apériodique selon la valeur de la résistance R.

Le régime sera apériodique critique pour la résistance Rc telle que