Application des franges de Talbot à la détermination des indices de réfraction des liquides

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Submitted on 1 Jan 1881

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Application des franges de Talbot à la détermination des indices de réfraction des liquides

M. Hurion

To cite this version:

M. Hurion. Application des franges de Talbot à la détermination des indices de réfraction des liq- uides. J. Phys. Theor. Appl., 1881, 10 (1), pp.154-158. �10.1051/jphystap:0188100100015401�.

�jpa-00237752�

154

J’ajouterai

seulement, comme dernière remarque,

qu’on

^obtient

ici des effets relativement très intenses et par des ^{moyens en} ap- parence bien

disproportionnés. ^Ainsi,

par

exemple,

^{avec la roue}

interruptrice

^dont

je

^{me sers, et à}

laquelle j’ai

pu donner ^une vi-

tesse de 3o tours par

seconde,

^on

_peut

obtenir des sons corres-

pondant ^{à 2400}

vibrations doubles _par

seconde,

^{et il en}

résulte,

en tenant

compte

^des

parties pleines

^{de la roue,}

égales

^en

largeur

aux

parties transparentes,

que

chaque

^effet

thermique

^{ne dure}

qu’enB-iron 0",0002 :

nouvelle preuve de la

puissance qu on peut

obtenir avec une cause extrêmement

petite,

^mais

qui agit j)ériodi-

quement

^{avec une}

grande rapidité.

APPLICATION DES FRANGES DE TALBOT A LA DÉTERMINATION DES INDICES DE RÉFRACTION DES LIQUIDES;

PAR M. HURION.

Dans un travail récent

(1),

1B1. lllascart ^a montre tout le

parti qu’on pouvait

^{tirer du}

phénomène

^des

franges

de 1-’albot pour la

mesure des indices de réfraction des corps gazeux. Le Journal de

Physique (2)

^{contient un} article dans

lequel, après

avoir donné la théorie du

phénomène,

^{le même}

physicien indique

^{comment on}

pourrait

l’utiliser pour déterminer la différence ^entre l’indice de réfraction d’un solide et l’indice de réfraction d’un

liquide.

^J’ai

moi-même (3) ^mesurée

^à l’aide des

franges

^de

^Talbot,

la différence des indices de réfraction de deux

liquides; ^lnais,

^{à ma connais-}

sance du

moins,

^on _{n’a pas} ^encore

employé

^ces

franges

^{à la déter-}

mination directe de l’indice de réfraction d’un

liquide.

J’ai donc cherché ^à résoudre

ce problènle, et j’ai

rendu verticaux les deux faisceaux

interférents,

de manière que chacun d’eux ^tra-

verse l’une des moitiés d’une cuve à deux

compartiments

^{dont le}

fond est constitué par ^une

glace

^{à faces}

parallèles.

Si le niveau du

liquide

^{soumis à}

l’expérience

^{est le même des deux côtés et si}

(’ ) ^Annales scientifiques ^cle l’École 11’ormfzle, ^2° série, ^t. VI, p. 0.

(2) Journal de physique, ^1. I, p. 177.

(3) ^Annales scicntifiques ^de l’École Normale, ^2° série, ^t. VI p. 406.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:0188100100015401

les deux faisceaux donnaient d’abord des

franges, l’interposition

de la cuve ne modifiera pas sensiblement le

phénomènes.

^,rient-on

maintenant à faire varier lentement le niveau dans l’un des com-

partiments,

^{on voit les}

franges

^se

déplacer

^{dans le}

champ

^{de la}

lunette d’observation.

D’ailleurs,

^{si l’on}

désigne

par s la variation de niveau du

liquide

^et

par f le

^{nombre de}

franges qui

^ont

passé

sur un

point

^du

champ correspondant

^{à une} lumière de

longueur

d’onde

l,,

^{on a}

La lettre ⁱⁱⁱ

représente

l’indice de réfraction du

liquide

pour ^la lumière de

longueur

^{d’onde ),.} On n’aura pas ^à tenir

compte

^de l’effet

produit

par la

glace,

^comme cela aurait lieu si l’on

opérait

en inclinant une cuve renfermant le

liquide

^{à étudier sur le}

trajet

de l’un des faisceaux

interférents,

^ce

qui hroduirai

^{1 une variation de}

retard

optique.

Pour obtenir une dénivellation lente et

régulière

^{dans l’un des}

compartiments

^{de la cuve,}

je

^me suis arrêté ^au

dispositif

^suivant.

Fig. ^r.

Dans l’un des

compartiments

^{B delà cuve}

AB, plonge

^{un tube}

deux fois recourbé CDEFG. La

partie

^FG

communique,

par ^un tube de

caoutchouc,

^avec l’une des branches d’un robinet de verre

à trois voies. La seconde branche du robinet est en

rapport

^avec

une

poire

de caoutchouc

S,

^et la troisième est reliée à un tube

li,

traversant l’une des tubulures d’un flacon M

plongé

^{dans un}

bain

liquide.

^Ce flacon renferme une

petite quantité d’eau,

^{et une sorte}

de

siphon NPQ, communiquant

^{avec un robinet 1 mis à}

portée

^de

l’expérimentateur , permet

^de faire écouler lentement l’eau du

flacon.

Pour

procéder

^{à une}

expérience,

^on presse la

poire ^S,

que l’on

met en communication avec le flacon 81 et le tube FG. L’air est

légèrement comprimé,

le niveau du

liquide

^{descend en F dans le}

tube

GF,

^tandis

qu’il

^monte

légèrement

^{dans le}

compartiment

^B.

On tourne alors de 180° le robinet

R,

^de

façon

^{à isoler la}

poire

^S

du reste de

l’appareil.

^{On s’assure}

qu’on

voit dans le

champ

^des

franges

^bien nettes et que le niveau ^en F est

stationnaire ; puis

^on

relève ^au cathétomètre la

position

^{de ce niveau. A ce moment,}

l’observateur

agit

^{doucement sur} le robinet _r, l’eau s’écoule du fla- con, la

pression

^{de l’air}

^diminue,

le niveau ^{monte en F} et baisse dans le

compartiment

^{B. Avec un} peu

d’habitude,

^{on arrive à ob-}

tenir ^un écoulement

régulier,

^{et les}

franges

^se

déplacent

^{dans lc}

champ

d’unmouvement uniforme. On

conlpte

le nombre de

franges qui passent

^sous le fil du réticule de la

lunette, pointée

^{sur une raie}

connue.

Quand

^on

juge

que ^ce nombre est

suffisant,

^{on ferme le}

robinet 7’y ^et l’on relève ^au cathétomètre la nouvelle

position

^du

niveau dans le tube FG. On ^a ainsi déterminé le

non1bre j’et

^la

variation li de niveau dans le tube.

Or,

^{cette variation est} propor- tionnelle à la diminution de hauteur 2 dans le

compartiment

^B.

Par

suite,

^le

rapport f h

^{doit être constant.}

Voici,

^comme

exemple,

^{les nombres obtenus en}

opérant

^{sur l’eau}

et

pointant

la raie D :

Le

rapport

^{est bien constant. Comme on a} d’ailleurs

h = he,

^il

en résulte

l’équation

Il _reste, pour calculer

l’indice,

^à déterminer le rapport ^k. C’est à cela que ^sert le tube additionnel

crbccle, qui

s’ouvre librement dans l’air et constitue avec le

compartiment

^{B un}

système

^de

vases communicants. On

repère

^au cathétomètre la

position

^du

niveau dans chacun des tubes CDEFG et

abcde; puis,

^{à l’aide de}

la

poire

^de

caoutchouc,

^on

produit

^{une variation de niveau sen-}

sible dans le

compartiment ^B,

^et par suite dans le tube abcde. On relève la nouvelle

position

^des

^niveaux

^ce

qui permet

de détermi-

ner k. On tro uve ainsi

k

= 278

^en moyenne.

Dès lors il

vient,

^en

prenant

pour 03BB la valeur omm,

000589,

On voit

qu’on peut,

^{de cette}

manière,

déterminer l’indice de ré- fraction d’un

liquide.

Il me reste à dire

quelques

^{mots du}

système optique employé.

^La

lumière,

^sortant d’un collimateur à fente dont l’axe est

horizontal,

tombe sur l’une des faces d’un

prisme

^{à réflexion totale}

qui

^{rend le}

faisceau lumineux vertical. L’une des moitiés du faisceau rencontre

alors un

parallélépipède

^{de verre, dont les arêtes sont} horizontales

et dont la section droite est un

parallélogramme ayant

^deux

angles égaux

^à

450.

Cette rnoitié du faisceau

subit,

^{dans un méme}

plan,

deux réflexions totales sous un

angle

^de

^45°.

^{Elle se trouve ainsi}

ramenée à ^sa direction

primitive,

mais s’est

déplacée

latéralement d’une certaine

quantité.

^{Chacun des faisceaux}

partiels

^traverse

alors l’un des

compartiments

^{de la cuve. Le faisceau}

qui

^n’a

point

subi de

déplacement

tombe ensuite sur un second

parallélépipède, qui

^{le raméne au contact} de l’autre faisceau.

Un second

prisme

^à réflexion totale rend alors la lumière

horizontale,

^{en sorte}

qu’il

^{suffit de}

disposer

^{sur le}

trajet

^{une fente}

verticale et un

prisme, puis

^de

regarder

^{avec une lunette astrono-}

niique,

pour voir ^un

spectre

^sillonné de bandes noires d’interfé-

rence.

Les

parallélépipèdes employés,

construits par 31.

Laurent,

^étaient

analogues

^{à ceux} décrits par 31. Mascart

( ’ )

^{et donnaient un écart}

de

Om ,

^{06 entre les deux} faisceaux. Il est

nécessaire,

^en

effet,

^d’ob-

(’ ) Journal de Physique, ^t. III, p. 3 1.

tenir ^un écart un peu

notable,

^sans

quoi

^{la lumière} traverserait

chaque compartiment

^{de la cuve, dans le}

voisinage

^{de la cloison}

médiane. La déformation de la surface libre du

liquide provenant

des actions

capillaires empècherait

^la

production

^des

franges.

La méthode

expérimentale

que

je

^{viens de décrire}

permettrait, je pense,

de déterminer les indices de réfraction des

liquides trop

peu

transparents

pour

qu’on puisse

les étudier par la méthode du

prisme.

^{Je n-le} propose de ^mesurer la

dispersion

^{de ces sortes de}

solutions.

APPAREIL POUR PROJETER LES IMAGES A UNE DISTANCE QUELCONQUE AVEC UN GROSSISSEMENT VARIABLE;

PAR M. A. CROVA.

Il est souvent difficile de

projeter

^{sur un écran}

]"image

^d’un

objet

avec un

grossissement déterminé;

^le

plus

souvent, l’écran ^est

fixe,

ainsi que

l’objet

^à

projeter,

^{et il est} nécessaire de faire usage

d’ap- pareils

^de

projection

^de

grossissements

différents selon les exi- gences des

expériences.

Il est facile d’obtenir ^un

grossissement

^{variable à}

^volonté,

^{à une}

distance

quelconque,

^en

disposant

^entre

l’objet

^et l’écran fixes ^un

appareil

^de

projection

^{formé de deux}

lentilles,

^l’une

convergente,

l’autre

divergente,

^{de même distance}

focale,

que l’on

peut éloigner

à volonté l’une de

l’autre ;

^ce

système

^est

équivalent

^{à une seule}

lentille de

grossissement

^variable que

l’on peut déplacer

^le

long

^de

la

ligne qui joint

^{les deux}

points

^fixes

considérés,

de manière à obtenir une

projection

^de

grandeur

déterminée.

L’appareil

^dont

je

me sers dans ce but a été construit en

1879

par 1B1.

Duboscq,

^sur

mes

indications; je

^crois

qu’il

pourra rendre d’utiles services dans les Cours.

Il se compose

(fi go. i)

d’une lentille

plan-convexe

^de

om, 15

^de

distance focale

principale,

^{fixée sur une}

^lunette,

^à l’extrémité d’un banc horizontal en

laiton,

^le

long duquel peut

^{se mouvoir au} moyen d’une crémaillère une lentille

plan-concave

^{de même}

foyer;

^une

graduation gravée

^sur le banc donne la distance des centres

optiques

des deux

lentilles,

dont les courbures sont en

regard

^{rune de}

^l’autre,