HAL Id: jpa-00237992
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00237992
Submitted on 1 Jan 1882
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.
Note sur la photographie de la comète b 1881, obtenue à l’observatoire de Meudon
J. Janssen
To cite this version:
J. Janssen. Note sur la photographie de la comète b 1881, obtenue à l’observatoire de Meudon. J.
Phys. Theor. Appl., 1882, 1 (1), pp.441-449. �10.1051/jphystap:018820010044101�. �jpa-00237992�
441 Il V a deux types de machines
magnéto-électriques :
les unes,qui
dériventdu système Gramme, peuvent
donner directement descourants de sens constant; les autres, comme celle de Nollet ou de
Méritens,
ne peuventengendrer
que des courantsalternatifs;
ellesne sont
applicables qu’à
laproduction
de lalumièr e ;
on a vaine-ment
essayé
de lesemployer
aux travauxchimiques,
en redressantles courants par un commutateur. On voit que ce commutateur
pourrait
êtreremplacé automatiquement
par un ouplusieurs
arcsformés entre un bain de mercure et une
pointe
de charbon. Ilreste à
savoir quelles
seraient les conditionséconomiques
de cettetransforma tion.
NOTE SUR LA PHOTOGRAPHIE DE LA COMÈTE b 1881, OBTENUE
A L’OBSERVATOIRE DE MEUDON;
PAR M. J. JANSSEN.
L’année
qui
vient de s’écouler aura vu se réaliser unprogrès.
nouveau et intéressant dans l’histoire des comète.
C’est,
eneffet,
l’année dernière
qu’on
a obtenu pour lapremière
foisl’image photographique complète
de l’un de ces astres,précisément
cellede la
grande
comète dontl’apparition
a excitépendant plusieurs
mois la curiosité
publique,
et à propos delaquelle
on aagité
denouveau les théories et les
hypothèses depuis longtemps
émisessur la nature de ces astres, dont la
physique
est encore si peuavancée,
et sur la naturedesquels l’esprit
se pose tant dequestions auxquelles
la Science ne peut encore faire deréponse
certaine.C’est
précisément
cetteignorance
où nous sommes encore de la nature exacte des comètes et des causesprécises
desphénomènes
si
curieux,
mais sisinguliers, qu’elles
nousprésentent quand
elless’approchent
duSoleil, qui
donne un intérêt considérable à touteméthode nouvelle
d’investigation.
Or, je
n’hésite pas à dire que laPhotographie peut
constituer ici un moyen d’études nouveau etpuissant.
La
Photographie,
eneffet,
ne se contente pasici,
comme onpourrait
le penser, de donner de l’astre uneimage qu’on pourrai t
obtenir par le
dessin,
etqui,
à cetitre,
neprésenterait qu’un
in-Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018820010044101
térêt de curiosité. Tout
d’abord,
il faut reconnaître quel’image photographique
estimpersonnelle, qu’elle
estrigoureusement
exacte,
qu’elle
est durable etqu’elle
constitue un documentqui
pourra servir de base à des
comparaisons
futures. Tout ceci estdéjà
fortimportant;
maisje
disqu’on peut
demander encoreplus
à la
Photographie,
et que cetteméthode,
maniéescientifiquement,
peut
encore nous instruire sur des détails de structure que les lu-nettes ne donnent pas, sur certains
points
délicats d’orientation de la queue;enfin,
et c’estpeut-être
là lepoint
leplus
nouveau etle
plus important, l’image photographique peut
seprêter
à desétudes de
photométrie
sur lespouvoirs
rayonnants de ces im-menses
appendices cométaires,
étudesqui
sont absolument nou- velles etqui
nepourraient
être tentées par aucune autre mé-thode.
C’est l’intérêt des résultats
qui pouvaient
être obtenus danscette direction
inexplorée qui
nous a déterminé à consacrerexclusivement à ces méthodes nos études sur la
grande
comètede 1881.
La
photographie
d’une comèteprésente
des difficultés dont les personnes peu au courant de ces études se font difficilement uneidée.
Ces difficultés
proviennent,
d’unepart,
dupouvoir photogra- phique
étonnamment faible des queues decomètes,
et, d’autrepart,
du mouvement propre trèsrapide
de ces astres à leur passageprès
du Soleil.
On
comprend,
eneffet,
que moins unobjet
estlumineux, plus
il faut augmenter le
temps
de la pose, et, parconséquent, plus
ilest nécessaire que cet
objet
soit fixe ou tout au moins animé d’unmouvement très lent pour que la
plaque
sensiblepuisse
le suivrerigoureusement pendant
tout letemps
de la formation de l’i- mage.Or il arrive ici que le
pouvoir actinique
de l’astre est tellementfaible,
que si l’on seplaçait
dans les conditions ou l’on obtient lesphotographies
de la Lune avec le collodionhumide,
il faudraitplus
de troisjournées,
sans aucunarrêt,
pour avoir uneimage
dela comète avec une
portion
de la queue s’étendant seulement à 1°du noyau; et cette action lumineuse si démesurément
prolongée
devrait être conduite dans des conditions de haute
précision,
mal-443
gré
le mouvement diurne duciel, compliqué
du mouvementpropre très
rapide
de la comète.Mais,
fort heureusement pourl’Astronomie,
il s’estproduit
toutrécemment une très
importante
découverte enPhotographie :
celle des
plaques
sèches augélatinobronlure d’argent.
Cesplaques
unissent aux avantages des
plaques
sèches ceux d’une sensibilitéqui peut
devenir extraordinaire avec des soinsspéciaux
depré- paration.
L’emploi
de cesplaques permettrait déjà
de réduire cette duréede l’action
lumineuse, qu’il
eût falluprolonger pendant
un temps si démesurémentlong
avec le collodionhumide,
àquelques couples
d’heures.C’était encore
trop,
en raison du mouvement sirapide
de la co-mète,
surtout si l’on voulait obtenir uneimage précise,
pouvantse
prêter
à des mesures et propre à mettre en évidence de délicats détails de structure.Pour résoudre la
difficulté,
nous avonspensé
àutiliser,
en cettecirconstance,
untélescope
de construction toutespéciale,
sem-blable à celui
qui,
en187 1,
nouspermit
de découvrir la véritablenature de cette couronne des
éclipses
totalesqui
a été reconnueconstituée par une
enveloppe
gazeuse très rare et très étendue au-tour du Soleil.
Cet
instrument,
dont le miroir ào’ll,5o
et seulementi-,6o
defoyer,
donne auximages
une intensité lumineusequi
estplus
duquadruple
de celle destélescopes
lesplus
lumineux et huit à dixfois pour les autres.
La combinaison des deux moyens a amené la solution de la
question.
Or, malgré
la durée de l’actionlumineuse ,
relativement si réduite(une demi-heure), l’opérauion
a encore nécessité des soinsspéciaux
pourpermettre
à l’instrument de suivre très exactementl’astre
pendant
la pose.Donnons ici une idée de la méthode
employée.
Le mouvement du
télescope
étaitdéjà réglé
sur le mouvementdiurne du
ciel;
ils’agissait
de modifier ce mouvement, de manière que l’instrument tînt compte, si l’on peutparler ainsi,
du Inouve-ment propre de la
comète,
mouvementqui
venait sesurajouter
aumouvement diurne et le
compliquer.
Nous avons d’abord calculé ce mouvement, propre de l’astre au
moment des
observations,
et nous l’avonsdécomposé
en deuxautres, l’un
dirigé
suivant unparallèle céleste,
et l’autre suivant un méridien. Pour tenircompte
du mouvement dans leparallèle,
iln’y
avaitqu’à
modifier convenablement la marche diurne de l’in-strulnent en
agissant
sur lerégulateur. Quant
au mouvement sui-vant un
méridien,
on le réalisait au moyen de la vis derappel
endéclinaison, qui agit précisément
suivant cette direction.Pour
guider
dans la conduite de ce derniermouvement, j’ai
em-ployé
l’artifice suivant. Avec un filmétallique
d’une finesseextrême,
on a formé unepetite
boucle de i’ d’arc environ de dia-mètre, qui
a étéplacée
dans le chercheur. La tête de la comète était amenée sur laboucle, qui
se détachait en noir surelle,
et lenoyau de l’astre ne devait pas
quitter
cetteposition.
Après
diversessais, qui
durèrentplusieurs jours
et t au coursdesquels
nous obtînmes unepremière image
que nousprésentâmes
à
l’Académie,
nouseûmes,
dans la nuit du3o juin
au Ierjuillet,
une
image plus complète,
où la queue s’étendait à2,°,5
du noyau.Dans cette
image,
la tête estsurposée,
commecelalétail inévitable,
et ne doi t pas être
considérée,
mais la queue de l’astre montre de trèsimportants détails,
comme nous allons voir.L’image
étaittrop
délicate pour être tirée surpapier,
même enphotoglyptie :
les détails de la queue ne sereproduisaient
pas.Nous avons dû
reproduire
trèsscrupuleusement
par le dessin le clichéoriginal
et fairephotographier
celui-ci. Dans cedessin,
nous avons
copié
la têted’après
desphotographies originales prises
avec destemps
de poseplus
courts, comme cela convientpour ne pas
exagérer
les dimensions réelles par surpose. Mais si laphotographie originale
ne peut êtrereproduite
surpapier,
ellepeut
l’être sur verre( 1 ).
L’examen de la queue
présente
un intérêtparticulier.
Cet ap-pendice
estformé,
surl’image photographique,
par des faisceauxlumineux,
presquerectilignes, qui partent
de la tête et vont endivergeant.
Dans lapartie médiane, règne
ungrand
faisceau trèsétroit et très
marqué, qui
sorttangentiellement
du côté occiden-(’ ) On en trouve chez Gauthier-Vinars.
445 tal du novau, traverse toute la queue, et se
prolonge
àplus
d’undemi-degré
au delà. Cegrand
faisceaufigure
comne uneépine dorsale,
et,d’après
nos mesures, basées sur laposition
des étoilesvoisines, photographiées
en mêmetemps
que lacomète,
il estexactement
dirigé (à
nprès)
dans leprolongement
de laligne qui joint
le Soleil au noyau de la comète. Du côté de l’ouest partent de la têteplusieurs
autresfaisceaux,
dont leslongueurs
aug-- mentent à mesurequ’ils
serapprochent
du faisceau central.Cette structure en faisceaux rayonnants est accusée de la ma- nière la
plus
nette par laPhotographie,
et c’est ellequi
nous larévèle,
car l’examen de la queue cométaire avecl’oeil,
soit libre,soit armé d’une bonne
lunette,
nel’indiquait
pas au moment oùl’on obtenait ces
photographies.
Une circonstanee rrès
intéressante,
etqui pouvait
êtreprévue.
s’est
présentée
àl’égard
des étoiles. Une action lumineuse main-tenue
pendant
unedemi-heure,
avec un instrument extra-lumi-neux et des
plaques
d’une sensibilité siétonnante,
devait ame-- ner
l’enregistrement
desphénomènes
lumineux lesplus
délicatsde la
région explorée.
C’est cequi
est arrivé. LaPhotographie
montre en
effet,
dans larégion occupée
par la queue, nombres de trèspetites étoiles,
dontplusieurs
nefigurent
sur aucunatlas.
Ainsi la
Photographie
nous révèle une structure dont il faudratenir
compte
dans les discussions sur la nature des queues comé-taires ;
elle permet des mesuresrigoureuses
sur la direction deséléments de cet
appendice,
et par là pourra aider à remonter à la nature des forces dont les actions combinés ont déterminé safigu re .
Mais de
plus,
et c’est ici que nous nous trouvons sur un terraintout à fait nouveau,
l’image photographique
peutpermettre (à
l’aide des
principes
dephotométrie
dont nous avons entretenul’Académie dans la séance du
4
avril1881),
elle peutpermettre, disons-nous,
des mesures et des études dephotométrie qui
con-duisent à des déductions toutes nouvelles.
Tout
d’abord,
on peut se proposer de comparer l’intensité lumi-neuse de cette queue de comète avec celle d’un autre astre, afin de s’en former une idée. Cette
comparaison
est fort instructive. Nous l’avons obtenue enprenant,
avec le mêmetélescope,
les mêmesplaques sensibles,
et, enemployant
des durées thèsvariées de l’actionlumineuse,
une séried’images
de notre satellite à sonopposi-
tion.
Or,
si l’on cherche dans cette sériel’image
lunairequi
corres-pond
comme intensité moyenne(1)
à celle del’image
cométaire endehors du faisceau central et vers 10 de distance du noyau, on
trouve que c’est une pose
de m à 1 180
de secondequi, pour la Lune, correspondrait
à celle d’une demi-heure pour la comète. Lerapport
des durées d’action lumineusequi
ont amené la mêmeintensité
d’image
estsupérieur
à 300 000.Nous admettons que deux sources lumineuses
d’inégale puissance
son t entre elles dans le
rapport
inverse destemps qui
leur sontnécessaires pour
accomplir
le même travailphotographique,
c’est-à-dire
produire
le mêmedépôt d’argent
ou amener la même opa- cité de teinte. Parexemple, quand
une lumière demande un temps double d’une autre pourproduire
le mêmephénomène
dans lesmêmes conditions
d’expérience,
c’est que lapuissance photogra- phique
de cette lumière est moitié de cette autre.Il fallait donc
placer
nos deux astres dans ces conditions decomparaison,
c’est-à-dire olJtenir de la Lune uneimage qui pût
être
égalée
à celle de lacomète,
et pour cela on apris
avec le téles-cope
qui
avait servi pour lacomète,
et dans les mêmes conditionsd’expérience,
une séried’images
de lapleine
Lune.Le
télescope
dont nousparlons
est si lumineux que la Lune y donne uneimage sensible,
surplaque
à lagélatine, en 1 200
de se-conde. Or on a
trouvée
comme nous venons de ledire,
quel’image
lunaire obtenue
en ’ à ffi
de seconde avait uneopacité
moyenne sensiblementégale
à celle de la queue cométaire à la distance de 1 ° du noyau. Ici encore ils’agit,
pour lacomète,
de l’intensité moyenne et non de celle du faisceau central. Cette base de compa- raisonobtenue,
il nes’agissait plus
que de chercher lerapport
nu-mérique
destemps, clui
est celui de30’, à +
deseconde, rapport égal
à 3o6ooo. La lumière de la queue cométaire aupoint indiqué
adonc besoin d’un
temps
environ trois cen t mille foisplus grand
que(1) L’image photographique de la Lune présente des différences considérables d’intensité. On a pris ici une intensité moyenne.
447 celle de la
pleine
Lune pouraccomplir
le même travailphotogra- phique ;
elle est doncphotographiquement
trois cent mille foisplus
faible.Ainsi,
cette queuecométaire,
en laprenant
méme siprès
de latête,
et dans unpoint
où elleparaît
encore siéclatante,
n’envoilepas la trois-cent-millième
partie
de la lumière activequi
nous estdonnée par un
point
moyennement éclairé de lapleine
Lune.Nous nous réservons de tirer de ce fait
imprévu plusieurs
consé-quences
importantes.
Mais nous pouvons aller
plus
loin et chercherquelle
est, ap-proximativement,
la loi du décroissement de la lumière dans la queue, en fonction de la distance au noyau. Pourrésoudre cette nou- vellequestion,
nous avonsproduit
artificiellement desimages
dequeues cométaires dans
lesquelles
le décroissement de l’intensité lumineuse estproportionnel
à unepuissance
détcrlninée de la di- stance au noyau. Le résultat de cescomparaisons
montre que, dans certainesparties
de la queue de lacomète.,
l’intensité lumineuse décroîtplus rapidement
que suivant la raison inverse de la qua- trièmepuissance
de la distance au no) au.Au
contraire,
la décroissance donnée par uneparabole
dusixième
degré paraît plus rapide.
C’est donc entre ces limitesqu’il
faut
placer
la loi du décroissement de la lumière dans la queue cométaire.Ici emcore, la méthode
expérimentale
est fortsimple.
Sur laplaque photographique placée
dans unchâssis,
onplace
un écranportant
une ouverturequi figure
la queue de la comète. Devantl’appareil
estplacé
un obturateur danslequel
on adécoupé
untriangle
dont la base estrectiligne
et dont les côtés sont descourbes semblables
qui, partant
des extrémités de labase,
vont serejoindre
au sommet. Onconçoit
que,quand
cette fenêtre trian-gulaire
passera devant laplaque sensible,
la lumièreagira
sur lesdivers
points
de cetteplaque pendant
destemps réglés
par la lar- geur de la fenêtre en cepoint.
A la base dutriangle,
la durée dela pose sera la
plus longue :
c’est cellequi
déterminera la forma- tion de la queueprès
de la tête. Au sommet, aucontraire,
l’actionlumineuse sera nulle : ce sera le
point
où la queue s’évanouit. Dans lespoints intermédiaires,
la durée de l’action lumineusedépendra
de la
largeur
de la fenêtre en cespoints,
c’est-à-dire de la formedes courbes latérales.
Or,
comme nous venons de ledire,
noussommes
parti
de laparabole générale ay = xm,
et nous avonschoisi les formes
particulières
de manière à obtenir une série decomètes artificielles dans
lesquelles
l’action lumineusedécrût
dans une
première
suivant la raison inverse du carré de la distanceau noyau, dans une seconde suivant la raison inverse du
cube,
etc.Il est encore, sur la
physique
descomètes,
unequestion
trèsintéressante et
qui
a étéfréquemment
soulevée sansqu’elle
ait en-core reçu une solution
définitive,
surtout aupoint
de vue numé-rique : je
veuxparler
de laquestion
de reconnaître et de mesurerles
quantités
de lumière directe et réfléchie quepeut
contenir lerayonnement
de ces astres.Or, puisque
nous pouvons introduire des éléments de mesure dans lesimages photographiques,
noussommes en état d’aborder cette
question.
Je n’ai pas pu fairel’ap- plication
de la méthode dontje
donne ici leprincipe,
maisje
larecommande pour les
prochaines appari tions.
Supposons
doncqu’une
comète n’envoie que de la lumière di- recte, et que nous enprenions
desimages
à des instants différentspendant qu’elle s’éloigne
de la Terre. Toutes cesimages,
de gran- deurs différentes suivant les variations dedistance,
auront lamême intensité
( j’admets qu’il
ne se modifie rien dans l’émission lumineuse del’astre).
Mais
si,
aucontraire,
la comèten’envoyait
due de la lumièreréfléchie,
alors non seulement lesimages
diminueraient de gran-deur,
mais l’intensité même de cesimages
décroîtrait comme les carrés des distances croissantes de l’astre au Soleil.Si maintenant nous
imaginons
les deux casréunis,
nous consi-dérerons alors
l’image
de lacomète, prise
dans une de sesposi- tions,
comme résultant de lasuperposition
de deuximages : l’image
de la lumièredirecte, l’image
de la lumièreréfléchie ;
etla
comparaison
de l’intensité desimages
obtenues dans deuxposi-
tions de l’astre montrera non seulement à
quel
cas nous avons af-faire,
maispermettra
même une mesure trèsapproximative
despropor tions
de lumières mêlées.Si,
parexemple,
pour une certaine distance de la comète auSoleil,
laproportion
de lumière réfléchie était lequart
de la lu- mièretotale,
pour une distance double ce quart tomberait au quart delui-même,
c’est-à-dire à1 16;
et l’intensité del’image,
à449
cette distance
double,
serait diminuée de3 16,
ouprès de ;,
quan- tité bien facile à constater et à mesurer.Nous n’insistons pas : nous avons seulement voulu montrer
combien la
Photographie,
maniéescientifiquement, apporte
dedonnées nouvelles dans ces
problèmes
sicomplexes
dePhysique
céleste que soulève la
question
des comètes. Combien cette voie nouvelle mérite d’être suivie et doit solliciter nosefforts,
c’est lebut de cette courte Notice.
NOUVELLE POMPE DESTINÉE A COMPRIMER LES GAZ;
PAR M. CAILLETET.
On obtient
généralement
laliquéfaction
de l’acidecarbonique
et du
protoxyde d’azote, qui
sontemployés
dans les laboratoirescomme sources de froid
énergique,
soit endégageant
ces gaz dansun espace
limité,
où ils secompriment eux-mêmes,
soit en lesaccumulant,
au moyen d’une pompe, dans desrécipients
d’unegrande
résistance.L’appareil
deThilorier,
dànslequel l’acide carbonique
seliquéfie
au contact des corps
qui
leproduisent,
nepeut guère
servirqu’à
condenser ce gaz.
Les pompes actuellement en usage nécessitent une assez
grande dépense
deforce,
et leur effet utile est souventréduit, quelquefois
même
annulé,
parl’espace
nuisiblequi
existetoujours
en tre lepiston
et le fond ducylindre.
On sait en outre combien le fonctionnement des soupapes d’as-
piration
estirrégulier
et cause dedérangements
à la marche de cesappareils.
J’ai étudié une
disposition
de pompequi
me permet d’obtenir degrandes quantités
d’acidecarbonique
ou deprotoxyde
d’azoteliquides,
et decomprimer
les autres gaz difficilementliquéfiables
à des
pressions supérieures
à 2ooat’ll.J’ai
supprimé complètement
dans monappareil
tout espacenuisible,
en recouvrant lepiston plongeur
de mer cure,qui
nelaisse en se