HAL Id: jpa-00235835
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Submitted on 1 Jan 1958
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Modification de la méthode d’enregistrement des franges d’interférence
H.G. Kuhn, H.J. Lucas-Tooth
To cite this version:
H.G. Kuhn, H.J. Lucas-Tooth. Modification de la méthode d’enregistrement des franges d’interférence.
J. Phys. Radium, 1958, 19 (3), pp.293-294. �10.1051/jphysrad:01958001903029300�. �jpa-00235835�
293.
MODIFICATION DE LA MÉTHODE D’ENREGISTREMENT DES FRANGES D’INTERFÉRENCE
Par H. G. KUHN et H. J. LUCAS-TOOTH,
The Clarendon Laboratory, Oxford, Grande-Bretagne.
Résumé.
2014Dans les méthodes d’interférométrie par enregistrement direct, on faisait, jusqu’ici,
varier le chemin optique entre les lames de l’étalon linéairement avec le temps, en faisant varier uniformément soit la pression, soit l’épaisseur. On utilisait un enregistreur à plume pour tracer le signal électrique provenant du photomultiplicateur en fonction d’une base de temps.
Nous avons imaginé une méthode différente dans laquelle le signal est enregistré en fonction
de la pression de l’air directement et ne dépend pas de l’uniformité de la variation de pression.
A cet effet, on emploie un pinceau lumineux qui peut se déplacer dans deux dimensions et produit
un enregistrement photographique. Le mouvement suivant l’axe des y est produit par la déviation d’un galvanomètre à miroir, et suivant l’axe des x, par un miroir monté sur un type spécial de
manomètre à soufflet qui donne une réponse linéaire dans un large domaine de pression.
Abstract.2014 In the previous methods of direct, recording interferometry, the optical path between
the etalon plates has been varied linearly with time, either by uniform change of pressure or of spacing. A pen recorder was then used to trace the electrical signal from the photo-multiplier
against a time base.
We have developed a different method in which the signal is plotted against the air pressure
directly, and which does not then depend on a uniform rate of pressure change. This is done by
means of a light pointer which can move in two dimensions and produces a photographic record.
Movement in the "y" direction is produced by the deflection of a mirror galvanometer and the " x "
deflection by a mirror which is part of a special kind of bellows manometer giving a linear response
over a wide range of pressure.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TQME 19, MARS 1958,
Dans les méthodes antérieures d’enregistrement
direct des. franges de Fabry-Perot, on faisait varier
la différence de chemin optique entre les lames
linéairement en fonction du temps en faisant varier . uniformément soit la pression, soit la distance des lames. On utilisait ensuite un enregistreur à plume
pour enregistrer le signal électrique du photo- multiplicateur en fonction du temps.
La méthode modifiée supprime la base de temps,
le signal électrique étant enregistré directement et d’une façon continue en fonction de la pression. Un spot, focalisé sur une feuille de papier photo- graphique, se déplace, en abscisse, en fonction de la pression à l’intérieur de la boîte de l’étalon et
en ordonnée, en fonction du signal électrique. On
.
fait alors varier la pression d’une façon quelconque,
sans chercher à ce que cette variation soit linéaire ;
le spot trace la courbe désirée et on peut alors déve-
lopper le papier photographique.
On a imaginé un manomètre qui faisait tourner
un petit miroir d’un angle rigoureusement propor- tionnel à la variation de pression. Ceci fut réalisé
en fixant rigidement un soufflet métallique cylin- drique sur un support et en attachant au sommet
un ruban en bronze phosphoreux qui s’enroulait
sur un tambour. De cette façon, une variation de
pression contractait ou dilatait le soufflet, tirait
le ruban et faisait tourner le tambour. Le miroir était monté sur le même axe que le tambour. Le
papier photographique était enroulé dans un cylindre de même axe que le tambour et, par suite,
la déviation angulaire du faisceau lumineux, et
donc la déviation du spot sur le papier, était direc- tement proportionnelle à la pression.
Le signal électrique agissait, après amplification convenable, sur un galvanomètre. Le faisceau de lumière parallèle provenant d’ume source ponctuelle
était d’abord dévié horizontalement par le miroir du galvanomètre, puis verticalement par le miroir du manomètre. Un grand objectif focalisait une
image du miroir du galvanomètre sur le miroir du manomètre. Ce dispositif permettait au faisceau quittant le miroir du galvanomètre de toujours .
atteindre le miroir du manomètre, mais suivant une
direction qui dépendait de la déviation du galva-
nomètre. L’objectif focalisait une image de la
source ponctuelle entre la lentille et le manomètre,
et une petite lentille placée juste devant le miroir du galvanomètre refocalisait le spot sur le papier photographique.
Cette méthode repose sur la linéarité et la cons-
tance des échelles. La réponse en fonction de la pression ne montrait pas d’hystérèse et était très rigoureusement linéaire sur un grand domaine de pression. On a pu le montrer par la méthode la plus
directe qui soit possible. L’appareil étant muni d’un étalon de grande épaisseur, on a balayé de nom-
breux ordres d’une raie simple émise par une
lampe à mercure à isotope enrichi. A partir de la
courbe obtenue, on a trouvé que les écarts de
linéarité ne dépassaient pas un millième pour une variation de pression d’un centimètre de mercure.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01958001903029300
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On a également trouvé que l’échelle d’intensité,
même si elle dépendait des propriétés de la len-
tille
-ce qui n’était pas le cas de l’échelle de
pression (puisqu’il n’y a pas de lentilles après le
miroir du manomètre)
-était rigoureusement linéaire, en raison de la petitesse des angles impliqués.
Pour donner enfin une idée des ordres de gran- deur, considérons une raie, à 5 000 Á, explorée avec
un étalon de 3 cm. Le balayage d’un ordre nécessite une variation de pression de 2 cm de Hg. Ceci cor- respond à une variation de longueur du soufflet de 0,6 mm, soit, avec un tambour de 4 mm de dia- mètre, une, déviation angulaire de 17° par ordre,
soit encore 12 cm, si le papier est enroulé dans un
,
cylindre de 40 cm de rayon ; la. précision dans
n’importe quel ordre est alors plus grande que
1/5 mm.
DISCUSSIONS
P. Giacomo.
-N’êtes-vous pas gêné par le fait que votre manomètre est également un baromètre ? H. J. Lucas- Tooth.
-La durée normale de
l’exploration d’un ordre est d’environ cinq minutes.
En conséquence, les variations de pression atmo- sphérique sont négligeables. Dans des circonstances
exceptionnelles, le manomètre à soufflet pourrait
être isolé de l’atmosphère.
J. Terrien.
-J’aimerais avoir des précisions sur l’hystérésis des manomètres à membrane ; notre expérience dans l’étalonnage des altimètres à mem-
brane, toujours infidèle de 0,1 à 0,2 mm de mercure
au moins, m’a, jusqu’ici, découragé de leur emploi
en interférométrie.
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