Sur le ligament lumineux des passages des satellites de Jupiter

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Submitted on 1 Jan 1889

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Sur le ligament lumineux des passages des satellites de Jupiter

Ch. André

To cite this version:

Ch. André. Sur le ligament lumineux des passages des satellites de Jupiter. J. Phys. Theor. Appl.,

1889, 8 (1), pp.69-74. �10.1051/jphystap:01889008006901�. �jpa-00239036�

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position d’extinction fait réapparaître l’image ^{sur le} cliché. ~’er-

reur relative est donc de TÓO environ. Pour la raie 9, ^{elle est} due pour ^{la raie} 24, ^de ~4 ^environ. (~’est, je crois, ^{tout ce} qu’on

peut ^{demander à la méthode.}

Enfin, ^on peut construire une courbe en prenant pour abscisses les longueurs ^{d’onde et} pour ordonnées les rotations (jig. 4).

Cette courbe, presque droite d’abord, ^monte brusquement ^à partir ^{de la raie} 12, ^bien plus vite que celle qui représente ^le pou- voir rotatoire du quartz.

En résumé, je crois avoir montré d’ une façon ^{très nette :} 10 Que les théories jusqu’ici proposées conduisent à des for- mules représentan t ^d’une façon inexacte les résultats expérirmen-

taux ;

2° Qu’une nouvelle formule s’accorde relativement bien ave,~

les recherches faites ~jusqm’à pi,ésent

3° Qu’elle ^semble rigoureusement ^vérifiée par des expériences plus précises ^et plus étendues, ^{au cours} desquelles j’ai ^{été condui t}

à étudier la dispersion ^{du sel} gemme jusque l’extrémité du spectre ultra-violet du cadmium, ^{et à mesurer} la rotation électro-magné- tique ^{du même} corps jusque ^{dans ces} régions ^très réfrangibles ^du

spectre.

SUR LE LIGAMENT LUMINEUX DES PASSAGES DES SATELLITES DE JUPITER;

PAR M. CH. ANDRÉ.

En 1882 (1), j’ai ^montré que ^le phénomène ^du ligament ^noir,

que l’on observe dans les passages de Vénus ^ou de Mercure, ^n’était point ^{un fait isoié ;} qu’en particulier ^on le retrouvait dans les

éclipses ^de Soleil par la Lune, ^et qu’on l’observait, ^{sur le fond lu-}

mineux du Soleil, ^aux environs du contact du bord obscur de la Lune eu du bord relativement obscur des taches solaires.

L’effet de la diffraction dans les instruments d’Opuique ^{n’est évi-}

(’ ) ^Cii. IINDRE, ^{Sur ut} nouveau cas de ligament ^nuir ( Corr~~ntes ^{rendus des}

seances de l’Acadélnie des Sciences, ^t. XCIV, p. if4oi).

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01889008006901

demment point ^{limité à la} production ^{de ces} phénomènes singu-

liers. Dans la pratique, ^{y un} objectif ^{ou un miroir} d’ouverture dé- termine peut ^être remplacé par le solide de dL~’ractiotz qui ^lui correspond, ^{et c’est ce solide} qu’il faut faire intervenir toutes les fois que l’on ^{veut se} rendre un compte ^exact des apparences

optiques observées dans le plan ^focal d’une lunette ^ou d’un téles- cope, dans des circonstances quelconques d’observation.

Le fait suivant en est une preuve bien convaincante : les diffé-

rents observateurs qui ^{se sont adonnés à} Inobservation des pas- sages des satellites de Jupiter ^{sur le} disque ^{de la} planète ^{avec des}

instruments de médiocre ouverture ont toujours éprouvé ^{une très} grande difficulté à apprécier ^{le moment exact du contact du bord}

occidental du satellite avec le bord oriental de la planète ^{à l’en-}

trée, tout aussi bien que celui du bord oriental du satellite ^avec le bord occidental de la planète ^à la sortie. A J’ohservatoire de

Touloiise, :1B1. 13aillaud et ses collaborateurs, ^{se servant de téles-} copes ^de o"’, 8o ^et onl, 33 (r 0 II Y e r tu re, ^{et t} de lunettes de 01ll, 1 1 , g

Olll, 1 ~, om, 20 ^et 0111, ^{2Ô de} diamètre, ^{ont constaté des} différences de trois et qnatre ^{minutes entre} les instants des contacts notés sé-

parément par chacun d’eux. A l’observatoire de 1J~-on, ^{les contacts}

observés par ~1. Le Cadet à l’équatorial ^coudé (OUl, 38), lB1. André à l’équatorial ^Bruiner (am, 18) ^{et lBlf.} 1Ylarchand à la lunette de l3iette (o"Bi2), ont entre eux des différences de même ordre 3m et même 3~3oB

Or, ^{là comme dans les} observations de passages de Vénus et de

TVIercure, ^{comme dans les} observations de contact d’une tache so-

laire et du bord obscur de la Lune, ^la principale ^cause de l’incer- titude est la nature même des in1ages ^{formées au} plan focal de la lunette par l’instrument, supposé parfait ; ^{en un mot, c’est encore}

un phénomène de diffraction.

En effet, ^{il in’a} toujours paru dans ^ces observations qu’aux ^en-

virons du point ^de tangence ^{des deux} images il v ^{avait une aug-}

mentation notable de lumière, entre la planète ^{et son} satellite ; ^y

qui’ll ^{se formait entre les deux astres une sorte} de liaison lumi- neuse, ^un ligament ^lumineux analogue ^au ligament ^{obscur des}

passages ^{de Vénus et} empêchant, ^{comme lui, de} reconnaître à quel

moment avait lieu le contact des deux astres. Il était donc bon de

soumettre ces phénomènes ^au contrôle de l’expérience ^{en les iso-}

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tant de toutes les circonstances qui ^{en rendent} parfois bien diffi- cile Inobservation directe. Dans ce but et en attendant d’avoir à

ma disposition ^un appareil les reproduisant ^d’une façon continue, lai ^{fait tailler dans une} lame de bronze une ouverture circulaire de 4cI1l ^de diamètre, ^{et le} long ^{de sa} circonférence deux groupes de quatre ^cercles plus petits (l’un ^{de oUlln,4,} l’autre de 0IlUll,8),

diamétralement opposés ^{deux à deux et} dont les bords étaient sé-

parés du bord voisin de la grande ^ouverture par des intervalles de 1 il"i’, o~~,5~ 0""11, 3 ^et o"1"’,1. Cette lame, placée ^à l’extrémité nord de la grande ^{chanlbre noire} (1 30m) ^de l’observatoire de Lvon, ^en

avant d’une lalne de verre dépoli ^éclairée par de la lumière oXJh3’- drique ^{et observée avec notre lunette de} Om,I 2, installée à l’extré-- inité sud de la chambre noire, ^{à ’’20m de} distance, représentait

quatre positions successives d’une planète Jupiter artificielle qui

aurait l’ 5" de diamètre apparent ^{et de} deux groupes ^de satellites,

de (3’/) ^{5 et} J 3’/,0 de diamètre apparent, placés ^{à des distances an-} gulaires des bords de la planète successivement égales ^{à ~", 5,} Off, 8, Off, 5 ^{e t} o", ^{i 5 .}

®~~; ^{dans ces} conditions, ^une liaison lumineuse très sensible, ^un

véritable lig’an1ent ^ou pont IUJJlinellx apparaît nettement, dès la distance Ofl,S, plus ^{fort avec le satellite à} grand ^diamètre qu’avec

le second, augmentant ^dans chaque ^cas graduellement ^de largeur

et d’intensité à mesure que la distance relative des deux bords di-

minue, ^{si bien} qu’à la distance o", i 5 ^ce _pont ^{lumineux est devenu}

d’éclat très peu inférieur ^à celui du disque lui-mêlne, qui repré-

sente la planète Jupier.

Le phénomène ^{est donc bien} réel, ^{et son influence sur les obser-}

vations doit être considérable. En effet, pour ^le premier ^satellite,

dont la vitesse relative est la plus grande, ^les quatre positions ^de

nos deux groupes ^de satellites correspondent ^à 41llgS, 2111138, ^IIll23s

et 25S de distance ^{au moment} du contact géométrique. ^{Avec l’in-}

tensité lumineuse précédente ^{et une} lunette de om, (2 d’ouverture,

l’incertitude ^sur le moment où l’on peut ^{déclarer le contact dure-} rait donc ^au moins deux minutes.

En diminuant graduellement 1 intensité de 1 éclairement, ^{on a}

.

constaté que, pour ^une intensité lumineuse à peu près égale ^à

celle de Jupiter, ^le ligament ^lumineux, qui ^{commence à} apparaître

à la distance de 0~8, ^{est fort net à la} position ^{suivante, c’est-}

à-dire à 1 m 23" du contact géométrique; ^{] en} continuant à diminuer

progressivement Féclairement, ^{on voit le} ligament persister ^encore

nettement à la position suivante, ^{soit à 25s du contact} géométrique, lorsque l’éclat de la planète artificielle est devenu de beaucoup ^infé- rieur (le ^sixième environ) ^à l’écla t actuel de Jupiter.

D’ailleurs, ^{si l’on} diaphragme l’objectif de la lunette d’observa-

tion, ^{on voit les} phénomènes ^constatés plus ^haut s’accentuer _pro-

gressivement. ^{Avec une ouverture réduite à} ol",o6, par exemple,

le ligament ^lumineux parait relativement plus ^{intense et il a}

presque doublé d’étendue. On en soupçonne alors des ^{traces à} la

position ^la plus éloignée, ^tandis qu’avec l’ouverture de om, 1 >» l’in- tervalle entre le satellite ^et la planète ^était complètement ^noir.

"

La même expérience ^{a été} répétée dans des conditions bien différentes des précédentes; ^{à la} plaque représentative placée ^à

l’extrémité nord de notre grande ^{chambre noire,} j’ai substitué : io Un ensemble de deux sphères ^{moulées en} albâtre, ^l’une fixe,

de o"Bo4 ^de diamètre, ^l’autre mobile, ^de om, 003 ^de diamètre; ^sur

cet ensemble, ^on projetait soit la lumière d’une lampe ^Drum- mond, soit celle d’un régulateur électrique ^Foucault. Or, dès que la distance des deux sphères devient inférieure à omlll, 5, soit, ^en temps, deux minutes environ du contact, ^on reconnaît que, dans les deux _cas, mais beaucoup plus fortement dans le second, ^on

voit se former un lig’ament lumineux croissant de dimensions

angulaires ^et d’intensité à mesure que la distance angulaire ^des

deux boules diminue.

2° Un ensemble de deux disques ^{de même} substance, ^{taillés en} biseau, l’un fixe, ^de o"Bo4 ^de diamètre, ^l’autre mobile, ^de om,003

ou o, 002 de diamètre, qu’on ^{observait aux mêmes distances} que les sphères ^{en les éclairant de la même} manière. Le ligament ^lLC-

mineux étai t plus ^{visible encore} que précédemment, ^{et ses di-}

mensions angulaires croissaient également lorsque la distance des deux disques ^diminuait.

Qu’on emploie ^des sphères ^{ou des} disques, ^le ligament aug-

mente d’ailleurs d’intensité relative et d’étendue dès qu’on ^réduit

par ^un diaphragme l’ouverture de la lunette d’observation.

Le phénomène suit donc absolument les mêmes lois, ^{soit avec}

des sphères ^{ou des} disques ^éclairés par réflexion, ^{soit avec une}

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ouverture en verre dépoli ^éclairée par transparence ; ^{et comme,}

avec ce dernier mode expérimental, ^{la constance de} 1"éclaiien>ent

est beaucoup plus ^{facile à obtenir, c’est lni} que j’ai adopté pour l’étude photographique ^du phénomène, étude dans laquelle j’ai

été aidé par :1B1. Le Ca de t.

En laissant constante l’intensité lumineuse de la _source, on a

fait varier, ^d’une part, ^{la durée de} pose et, ^d’autre part, ^l’ouver-

ture de l’ins tru m en t en1ployé; on a reconnu ainsi _que l’intensité et les dimensions angulaires ^du lig’aJJlent Zc~mir2eux aogmentaient

avec la durée de pose, ^et aussi bien, ^{toutes choses} égales ^cl’ail- leurs, quand ^on diminuait l’ouverture de l’objectif photogra- phique.

Ces résultats sont, ^{comme on le} voit, ^{tout à fait} analogues ^à

ceux que M. Angot ^{et moi avons} obtenus autrefois dans l’étude des passages ^{de Vénus et} de Mercure sur le disque ^{du Soleil : ils}

comportent, d’ailleurs, ^{le même} genre d’explication ; ^{et les} règles générales qui ^donnent l’éclairement aux différents points ^des images ^{formées dans le} plan ^{focal de} la lunette rendent aisément compte ^{de ces} apparences. ^En effet, si, ^{en un} point de l’intervalle

qui sépare ^les images géométriques ^{des deux} disques ^lumineux voisines, ^on place ^{l’axe du solide de} dt~i°ccctzon qui correspond ^à

l’ouverture de l’instrument employée ^les cylindres ^{normaux à ces} images géométriques empiéteront ^{sur le} solide dès que la distance

angulaire ^{de leurs bases deviendra} comparable ^{aux dimensions} angulaires du solide lui-même.

L’intensité lumineuse de la bande de diffraction qui ^{forme le}

bord ordinaire de Jupiter ^{se trouvera donc} accrue en ces points

de tout ce qui correspond ^{à la} portion ^{du solide de} diffraction

comprise dans l’image géométrique ^du satellite ; ^{il en résulte alors,}

entre Jupiter ^{et le} satellite, ^{une liaison} lumineuse, ^un véritaj~l~~

li~wn2ent llllninellx) ^dont l’intensité et les dimensions croîtront

au fur et à mesure qu’on s’approchera ^{du contact} géométrique, ^et

aussi à mesure que, l’ouverture de l’instrument diminuant, ^les

dimensions angulaires du solide de dt~’nactiom ^{iront en} aug-

men tant.

Mais il y ^a plus, ^ces expériences photographiques ^{nous ont}

encore permis de rendre visibles les moyens que la théorie des

phénomènes de diffraction suggère pour éviter la ^cause d’errcur

que ^nous éludions ici. Ils consistent, à placer ^{en avant de} l’objectif

des écrans de forme déterminée, ^{destinés à} changer ^la figure ^{et les}

dimensions du solicle cle cl~~i~~zctio« correspondant ^à la lunette

employée.

Un écran composé ^d’un nombre convenable d’anneaux concen-

triques, d’égale épaisseur ^et alternativement pleins ^et vides, ^di-

minue encore ici considérablement le Iigan1ent ^de diffraction ;

mats on obtient des résultats plus ^{nets avec} certaines toiles mé-

talliques ^serrées. Celle que nous avons employées ^est faite de fils de omm, ⁱ d’épaisseur moyenne, fixés perpendiculairement ^{les uns}

aux autres à onltll, 2 de distance environ, ^et laisse, ^en conséquence,

passer les deux tiers de la lumière qu’elle reçoit. ^{Placé contre} l’objectif ^{de notre lunette de} Biette, ^un pareil ^{écran ne laisse} plus subsister, pour l’oeil ^et dans l’icuage principale, que ^{des traces} très faibles de ligament.

La démonstration photographique ^{de cette} propriété ^{est facile:}

si l’on prend ^des épreuves ^{de notre lame} représentative, ^d’une

part ^avec l’objectif de la lunette photographique ^{réduit à} o"’, 06~

d’ouverture et une durée de pose de quarante-cinq ^secondes,

d’autre part, ^{avec la rnême} ouverture et une durée de pose de neuf minutes ; mais, ^en plaçant ^{en avant t de} l’objectif’ ^{un écran}

formé par ladite toile métallique, ^{on trouve} que les dimensions

angulaires ^et les intensités relatives du lig-ameizt ^{sont sensible-}

ment les mêlnes dans les deux cas et toujours faibles, ^{même à la} plus petite ^distance (omm, 1) ^{du contact.} Or, si la toile métallique

n’avait agi qu’en ^{diminuant l’étendue de la surface} qui reçoit ^la lumière., ^{le même résultat eût été obtenu avec une} durée de pose d’environ une minute dix secondes, c’est-à-dire huit fois moindre,.

NOUVEL HYGROMÈTRE A CONDENSATION;

PAR M. HENRI DUFOUR.

L’hygromètre ^à condensation est Fun des appareils qui ^mesurent

de la manière la plus exacte et la plus rapide l’humidité absolue

ou relative; ^aussi cornprend-on facilement qu’il ^{ait fait} l’objeu ^de

nombreuses études et qu’il ait subi bien des perfectionnements.