1-STL-PL
TP – Mesure de l'indice d'un prisme
I- Réglages préliminaires et mesure de l'angle . A
ˆProcéder successivement aux opérations suivantes :
- Réglage de l'oculaire – Réglage de la lunette sur l'infini – Réglage de l'axe de la lunette perpendiculairement à l'axe central – Mise en place du prisme – Réglage du parallélisme de l'arête A avec l'axe central – Mesure de l'angle (faire huit mesures de , faire un tableau avec les différentes mesures et donner la valeur à retenir pour ). Evaluer
Δ
.A
ˆA
ˆA
ˆA
ˆII- Réglage du collimateur.
Donner à la fente une ouverture assez grande (0,5 à 1 mm), éclairer la fente à l'aide d'une lampe spectrale. Tourner la plate-forme de façon que la face AB soit à 45° environ de l'axe du collimateur. Viser avec la lunette la lumière réfléchie sur AB et en tournant le manchon qui déplace la fente par rapport à l'objectif du collimateur amener l'image de la fente à être bien nette. Rendre la fente très fine. Vérifier quelle est parallèle au fil vertical du réticule et qu'il n'y a pas de parallaxe entre l'image de la fente et le fil du réticule. Corriger au besoin. Le collimateur est réglé à l'infini : son objectif fournit une image de la fente située à l'infini. C'est cette image que l'on observe avec la lunette.
III- Mesure de la déviation minimum D
m.
Mode opératoire (délicat) :
Le collimateur K étant fixe, on tourne la plate-forme de manière que la face AB du prisme soit éclairée. On cherche à l'œil (en écartant la lunette si elle gêne) le faisceau réfracté émergeant par la face AC. On fait tourner lentement la plate-forme pour que l'image de la fente se déplace vers l'axe KX. On arrête de tourne le prisme lorsque l'image de la fente commence à repartir en sens contraire. On amène alors la lunette devant l' œil, on la bloque sur le disque gradué et l'on parachève le réglage à l'aide de la vis micrométrique jusqu'à ce que l'image soit exactement au minimum de déviation et coïncide avec le fil vertical du réticule. (*)
Noter alors la position exacte L de la lunette.
(*) N.B. : Le réglage est bon quand le fil vertical du réticule coupe l'image de la fente (rendue la plus fine possible) en son milieu et qu'une légère rotation du prisme à partir de cette position, dans un sens , puis dans l'autre, fait déplacer l'image de la fente du même côté du fil vertical du réticule sans que le milieu de la fente ne dépasse le fil du réticule.
Pour une détermination plus précise de D
m, on tourne la plate-forme (sans toucher au prisme) pour passer de la position ABC à la position A'B'C'. La lumière entre maintenant par la face AC du prisme.
On répète les mêmes opérations pour repérer exactement le minimum de déviation de l'autre côté.
Noter la position L' de la lunette. On répètera trois fois les pointés pour L et L'.
Entre les deux positions L et L' on aura tourné la lunette de 2D
mexactement donc :
mL - L'
D = 2
IV- Calcul de l'indice du prisme :
On calculera la valeur de l'indice du prisme ainsi que l'incertitude sur cette valeur par les relations suivantes :
(D
mA)
sin 2
n = A
sin 2 +
*
m m
2 m
D A + D
sin cos
1 2 2
n = A + D
A A
2 sin sin
2 2
⎛ ⎞
⎜ ⎟
Δ ⎜ Δ ⎟
⎜ ⎟
⎝ ⎠
*Δ
ΔA et ΔDm sont exprimés en rad.
