Le chronoscope à étincelles électriques de MM. F. Lucas et A. Cazin

HAL Id: jpa-00236784

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00236784

Submitted on 1 Jan 1872

HAL

is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire

HAL, est

destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

et A. Cazin

A. Cazin

To cite this version:

A. Cazin. Le chronoscope à étincelles électriques de MM. F. Lucas et A. Cazin. J. Phys. Theor.

Appl., 1872, 1 (1), pp.251-255. �10.1051/jphystap:018720010025100�. �jpa-00236784�

LE CHRONOSCOPE A ÉTINCELLES ÉLECTRIQUES DE MM. F. LUCAS ET A. CAZIN.

Un

disque

opaque de r 5 centimètres de dianlèirc porte ^{sur son} bord 18o traits transparents ^{aussi fins} que

possible

^et

équidistants, z~,

¹

21

¹

3~....

^{Un second}

disque

opaque ^{de mêmc diamètre} porte

sur ,son bord 6 traits transparcnts

équidistants,

1 , 2,

3, 41 5,

^6.

L’intervalle de deux traits consécutifs du

premier

surpasse l’in- tcrvalle de deux traits du second d’un sixième de ^sa

valeur,

^de

façon

que le second

disque

^{forme un} we7’j~zel’,

qui

permet

d’appré-

cier le sixième d’une division du

premier.

^{Ces deux}

disques

^sont

disposés très-près

^{l’un de}

l’autre, perpendiculairement

^{à une droite}

passant

par leurs

^{centres. Le}

premier reçoit

^{un mouvement de rota-}

tion

uniforme;

^{le second est fixe.}

.L’étincelle

électrique

^{éclate au}

foyer

d’une lentille

qui

^{envoie sur}

les six traits du vernier des rayons

parallèles

^{à l’axe des}

disques.

La direction de ces rayons ^rencontre de l’autre côté des

disques l’objectif

^{d’une lunette}

microscope,

^{dans le}

champ

^de

laquelle

^se

trouvent les six traits. L’observateur examine dans ^cette lunette les

apparences lumineuses que

produit

l’étincclle.

L’expérience

^{se fait}

dans l’obscurité.

Si l’étincelle a une durée

inappréciable,

^{deux cas se}

présentent :

ou bien

l’observateur aperçoit

^{un seul trait}

brillante

^{ou bien il n’en}

voit aucun.

Pour

expliquer

^ce

fait,

supposons que le

disque

^{mobile effectue}

400 ^tours par seconde. Dans une

seconde,

400 ~ 1 80 = 72000 traits consécutifs passent devant l’oeil de l’observateur. Il s’écoule donc T _{de seconde entre} les passages de deux traits consécutifs.

72000 ^{" "}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018720010025100

Pour que

1’, ?-’, 3~, ...

qui

^{sont dans le}

champ

^{de la}

lunette,

il faut que ^ce trait soit en

coïncidence avec l’un des 6 traits _{i , 2,}

3, ...

du vernier. C’est alors que l’observateur voit ce trait brillcr dans la lunette. La

figure

montre les traits i et l’en coïncidence .

Lorsque

^le

disque

^tournant s’est avancé d’un sixième de

division,

un autre trait de ce

disque

^{entre en} coïncidence avec un second trait du vernier : ce sont les traits 2 et 2’ sur la

figure,

^le

disque

^tour-

nant dans le sens de la flèche. Mais cette coïncidence _{n’a pas} tou-

jours

^{lieu sur le trait du} vernier voisin de celui Ou la

première

^coïn-

cidence a eu lieu. Ainsi le

disque

^{tournant en sens} contraire de la

flèche,

^{et la}

première

coïncidence ayant ^{lieu entre} les traits 1 et

1~,

la seconde se fera entre les traits 5 ~ et 6.

Le temps

qui

^{s’écoule entre deux} coïncidences consécutives est

Si la durée de l’étincelle est inférieure à ce temps, ^{aucune lu-}

mière n’existe à l’instant de la seconde

coïncidence ;

par

conséquent

l’observateur n’a vu que ^{le trait} brillant

qui correspondait

^{à la pre-}

mière.

Si

1’étincelle jaillit après

^une coïncidence et a cessé

quand

^arrive

la coïncidence

suivante,

l’observateur ^ne voit rien. On conclura de cette

expérience

que la durée ^de l’étincelle est inférieure à

OS ,0000023.

Supposons

que la ^durée de l’étincelle soit

comprise

^entrc

4-3 1

et -43 2 ₄₃₂₀₀₀

^de

^seconde;

^{si cette} étincelle éclate à l’instant

précis

d’une

coïncidence ,

elle durera encore

quand la

seconde coïncidence

aura

lieu;

^{le trait}

correspondant

^sera donc brillant. A cause de la

persistance

^de

l’impression optique,

^{le trait} brillant de la

première

coïncidence sera visible en même temps que celui ^de la

secondé ;

^on

verra deux traits à la

fois,

^{1 et 2 si le}

disque

^{tourne dans le sens de}

la

flèche,

^{i et 6 s’il tourne en sens contraire.}

Si l’étincelle considérée

jaillit

^{entre deux}

coïncidences,

^{et a cessé}

quand

^{arrive la}

troisième,

^{on ne voit}

qu’un

^trait

brillant,

^celui

qui

correspond

^à la seconde.

Lorsqu’on

^{verra~ avec la vitesse} de rotation

supposée,

^{tantôt un,}

tantôt deux traits

brillants,

^on conclura que la durée ^de l’étincelle

est

comprise

^entre

os,oooo023

^et

os~oooo046.

Ce raisonnement fait

comprendre

^ce

qui

^{se passe avec des durées}

plus grandes..

^{La durée de} l’étincelle est

comprise

^{entre deux nom-}

brcs,

^{faciles à}

évaluer,

^dont la différence est

égale

^au temps

qui

s’écoule entre deux coïncidences

successives ,

^{mais on} peut pousser

plus lolll 1’approximation

par la méthode suivante.

,

Au moment 01B1’ étincelle

éclate,

^il y ^{a une} certaine

/~noba~ih~é

de coïncidence

qui dépend

^{de la}

largeur

^des

traits,

^{de celle des divi-}

sions du

disque

^{mobile et du nombre des} traits du vernier.

Appclons

^{s la}

largeur angulaire

des traits du

disque mobile,

^e’

celle des traits du

vernier,

^{w la distance}

angulaire

^{des milieux de}

deux traits consécutifs du

disque

^{mobile. Pour}

chaque

^{trait du}

vernier,

^la

probabilité

^de coïncidence avec un trait du

disque

^1110-

bile, quand

^{on donne à ce}

disque

^une

position quelconque,

^est

ce

qui

^{v eut dire}

qu’on

^{aura une} coïncidence

probable

pour ⁿⁱ

positions prises

^{au ilasard.}

^Pour

^{les 6} traits du

vernier,

^la

proba-

bilité sera

-

on peut ^{mesurer la valeur} de ~.

directement,

^{sans avoir besoin}

de connaître e,

~’, c~.

^Pour

cela,

^{on observe une} lumière fixe mise à la

place

^de

l’étincelle;

^le

disque

^{mobile étant en} repos ^et étant

placé

^{dans un}

grand

^{nombre de}

positions quelconques,

^on compte combien de fois il y ^{a eu} coïncidence. Notre

appareil

^donnait

fl ⁼ o, 70; ^ce

qui signifie qu’il

y avait 70 coïncidences _pour 10o po- sitions du

disque.

Voici une formule

qui

^{sert à} calculer la durée de

l’étincelle,

^d’a-

près

l’observation du nombre de traits brillants

produits

par ^un nombre N d’étincelles suffisamment

grand.

Soient 0 le temps

qui

^{s’écoule entre deux} coïncidences

successives,

et 1 la durée cherchée de

l’ étiI1celle,

^{on aura}

7~ étant un nombre en

général

fractiollllaire.

D’après qui précède,

et

Le nombre total des traits aperçus ^sera d’où

et enfin on a la formule cherchée

La méthodes consiste donc à compter ^{le nombre total S de traits} visibles

(brillants

^ou

pâles,

^suivant

qu’ils proviennent

de coïnci- dences

complètes

^ou

partielles)

^{résultant de} l’observation de N

étincelles,

^{à mesurer la} vitesse de rotation du

disque,

afin d’en dé- duire

8,

^{et à} calculer la durée de l’étincelle _par la formule

précé-

de11te..

’

Cette méthode a

l’avantage

de remédier aux

irrégularités

^{du nlou-}

veinent ou de la construction des

disques.

Elle donne le résultat moyen d’un

grand

^nombre

d’observations,

^dans

lesquelles

^{les erreurs}

se compensent. ^En outre, les variations ^de l’étincelle

qui

^rendent

les observations isolées presque

impossibles disparaissent

^{dans la}

moyenne ^obtenue.

Le

disque

^{mobile est} renfermé dans une

boite,

^{dont un fond} porte

une fenêtre vitrée

qui

^{est dans le}

champ

^{de la}

lunette,

^{et dont l’au-}

tre porte ^{le vernier. Il est mis en mouvement} par ^un rouage sembla- ble à celui du

~hos~Izoroscope

^{de 3’I. Ed.}

~3ecqucrel.

On voit sur la

figure

la fenêtre

FF,

^les 6 traits du

vernier,

^et

une

partie

^du

disque

^mobile.

Nous avons étudié avec cet

appareil

les étincelles

produites

par

une

batterie,

^{dans des} circonstances variées. La batterie était

chargée

p ar ^une machine de Holtz. Un moteur à gaz du

système Hugon

mettait en mouvement cette

machine,

ainsi que le rouage du chro-

noscope. ^{De cette manière} les étincelles ^se succédaient

régulière-

ment, ^et les observations ^se faisaient facilement.

Soient

x la surface armée du

condensateur,

y la

longueur

^de

l’étincclle,

z la résistance du circuit

conducteur,

a un

paramètre positif,

^{inférieur à}

l’unité, dépendant

de l’isole-

ment de la batterie et de la lame

isolante,

b ^un second

paramètre positif,

^{inférieur à}

l’unité, dépendant

^de

l’unité de résistance

explosive,

c un troisiéme

paramètre dépendant

^de l’unité de résistance du

circuit,

^enfin

.

H une constante,

dépendant

^de la substance des boules de dé-

charge

^{et de l’état}

physique

^{de leurs}

^{surfaces ;}

nous avons trouvé la formule

générale qui exprime

la durée de l’ étincelle en fonction des trois variables

Nous avons aussi étudié la

c~éc,°lzaz°b~e

^{en c~c~e~ et donné des}

formules _pour ce cas. Le lecteur trouvera le Mémoire dans les Annales de C7ziz7iie et de

~’7c~~sic~zce, l~e série,

^t.

XXVI,

p.

477’

^-

A. CAZIN.

SUR QUELQUES MODIFICATIONS A APPORTER AUX PROCÉDÉS EMPLOYÉS

POUR OBSERVER LES COURBES ACOUSTIQUES DE M. LISSAJOUS ;

PAR M. A. TERQUEM.

Trois

procédés

différents peuvent ^être

employés

pour observer

ces

courbes, quand

^{on se sert de}

diapasons.

^..

A. Si l’on veut

projeter

^{les courbes sur un}

écran,

^{en se servant}

de

diapasons

^{munis de}

miroirs,

^{on se contente}

habituellement

^de

prendre

^{une ouverture étroite éclairée} par ^un faisceau _{de rayons}

parallèles;

^on

place

^{devant le}

diaphragme

^une lentille achroma-