— VITESSE DE LA LUMI ÈRE 40

L

.

FOUCAULT.

LES CLASSIQUES DE LA SCIENCE

retour

ne se

trouvent

plus

sous

moment

del’arrivée

.

Il en r^ésulte

que

^l’^imagede

retour est

déplac

é

edans le

sens

du

mouvement

dumiroir,et

cette

dévia

-tion

augmente

avecla vitessede rotation^;elle

augmente

évi

-demment aussi avecla longueur du trajet

et avec

la distance quilasé

pare

dumiroir

tournant

.

La mani^{ère dont}

ces

^{diversesquantités}

interviennent

^dans l’

exp

érience^, ainsi

que

lavitesse de la lumière elle

m

ê

me

, s’exprimepar une formule ^trèssimple qui a é

t

é déjàé

tablie

et quejeⁿ’aurai qu^’à rappelerici

.

AppelantV la vitessede la lumi è re,n

du miroir

,

lla longueur de la ligne brisée comprise entre^le

miroir tournant

et le dernier miroir

concave

^, rla distance de la mire au miroir

tournant et

dla déviation,

on trouve

ladiscussion de^l’appareil

V

=

48

miroir

en

s’

acc

élé

rant

rencontrebientôt dans l^’air ambiant résistance qui

,

pour une vitesse donnée,est aussi par

-la mê^me

incidence

qu’au

une

faitement

constante .

Lemobile, placé entre

ces

deux forces contraires qui tendent à l’équilibre

,

ne peut manquer de prendre et ^de garder une vitesse uniforme

.

Un obturateur quelconque,agissant surl^’écoulement de l’air, permet d’ ail-leursde régler

cette

vitesse dans deslimitestrèsétendues.

Restait

enfin

^à

compter

le nombre de

tours ou

plutôt à imprimer

à

cemobile

une

vitesse d é termin ée

. Ce

problè

me

a été compl è

tement

résoludelamanière suivante :

Entre le microscope

et

la glace à réflexion partielle

se trouve

un disque circulaire dont le bord finement denté empiète

sur

l’image qu^’on observeetl^’intercepte en partie; le disquetourne uniformémentsur lui

m

ê

me

,en sorte que si l^’image brillaitd^’

une

lumière continue, les dentsqu^’il porte à sa circonf^é

rence

échapperaient à la vue par la rapidité du

mouvement

^{; mais l’image} n’

est pas

permanente_, elle résulte d’

une

série d^’apparitions discontinues qui sont en nombre égal à celuides révolutions du miroir; et, dans le

cas particulier o

^{ù lesdents del’écranse succè}dentaussi

en

mêmenombre, il

se

produit pourl^’œ il une illusion facileà expliquer qui ^fait

appara

ître la denture

comme

si ledisque

ne

tournait

pas

.Su

pposons

donc

que

cedisque portantndents à

sa circonf

é

rence

fasseun

tour par

seconde

et

qu’on mette la turbineen marche

,

si en r

é

glant l’écoulement del’airon parvientà

maintenir

l^’apparentefixitédes dents,

on

pourra tenir

pour

certain

que

le miroir fait effectivement n tours par seconde.

M

. Froment

qui avait fait la turbine a bien voulu

se

charger décomposer

et

de construire un rouage_chronomé

-triquepour faire mouvoir ledisque,

et

la réussite est telle

-ment

complète

que

journellement ilm^’arrive defairetourner lemiroir à 400 tours par secondeet de voir les deuxappa

-reils daccoid a un dix-millième près pendant des minutes

!

le nombre de tours

par

8r

.

nlr d

expression

qui donne la vitesse de la lumière au

moyen

de

quantit

és qu^’il faut

mesurer

séparément^.

Les distances^l etrse

mesurent

directement à la r^ègle

ou par

un ruban depapier

qu

’^on

reporte

ensuite sur l’unitéde longueur

.

La d éviation d s’observe microm é triquement, mais il

reste

à

montrer comment on mesure

le nombre n destoursdumiroir

par

seconde

.

Disonsd^’abord

comment

on imprimeaumiroir

une

vitesse

!

constante .

Ce miroir en

verre argent

é, qui a ü^,n,

014

dediamètre,

est

montédirectement

sur

l^’

axe

d^’une petite turbine àaird’un

syst

è

me connu , admirablement

construite par M. Froment; l^’air

est fourni par

une soufflerie à haute pression de

M.

Cavaillé

-

^Goll,qui s’est acquis

une

juste renomméedans la

fabrication

^desgrandes

orgues

; et

comme

ilimporte

que

la pression soit d^'

une

grande fixité, au sortir dela soufflerie, l’airlraverseunr^é

gulateurr

^écemmentimaginéparM.Cavaillé -Coll

et

dans

lequel

la pression ne ^varie

pas

^de

—

1 ^{de mil} -lim è

tre

sur 0^m,

30

de colonne d’

eau

. En s^’écoulant

par

les orifices de la turbine, l’air

repr

é

sente

donc

une

_force motrice

remarquablement constante

; d^’un

autre

cô

t

é

,

le

entiè

res.

Cependant

, apr

èsavoir obtenutoutesécuritédu cô

t

é dela du temps, j^’ai été surpris de constater dans mes

mesure

résultatsdes

discordances

qui n’étaient pas en rapport avec la précision ^des

moyens

de mesures; après d’assez longues

recherches

^j’ai fini

par

trouver

que

la

cause

d’erreur était

4

MÉMOIRES DF. LÉONFOUCAULT.

f

Travaux r, p

-1⁾0 LES CLASSIQUES DE LA.SCIENCE

dansle micromètre qui ne comportepas^, à beaucoup près,

le degré deprécision qu^'onluiattribue volontiers^.

Pour faire face a cette ^difficulté impr^évue, j^’ai introduit dans le système d^’observation une modification qui^{, finale}

-ment,revient à unsimple changement de variable ; au lieu de mesurermicrométriquement^ladé viation,j^’ai adoptépour celle^-ci une valeur constante, soit

-

777_î7u

7 partiesentières de l^’image observ^ée, et j^’ai cherché par expériencequelle était la distance qu^’il fallait établir entre le miroir tournant pourproduirecettedéviation;lesmesures portant alors^surune longueur d^’environ1m^{ètre, les} der

-nièresfractions gardaientencore une grandeurdirectement visible quine laissait ^plus place à l^’erreur. Par cemoyen l^’appareil a ^étépurg^é de la principale cause ^d’incertitude.

Depuis lorsles résultatssesontaccordé^{s dans}les limitesdes erreurs ^d’observation et les^{moyennesse sont fixé}esdetelle sorteque j^’ai pu donner avec confiance ^lenouveau chiffre qui me paraît devoir exprimer^, à peu de chose pr^ès, la vitessedelà lumièredans l^’espace^.

A savoir : 298.000 kilom^ètres par seconde do temps moyen.

a, a*

de millimètre, ou

1

h

!

..ar L

. ^•

1 . J.

1

" LES CI J?^Pérot.rr

{‘J

Travaux scientifiques de LEON FOUCAULT

i

O E89S3P8555B

mm

ES

\ A

•>

a^"

*

a

=^%

i

i

I

|

ÎO

1

ïm&T>

.

*^{: 7i} Z Z

I

L TJ

T

J=

^

^V

îLz -

--Z$Ptiro!se

LES CLASSIQUES DFiLA SCIENCE^".11 Mémoires <ie LéonFoucault.PL.I(]>•50-51)

D E U X I

È

M E P A R T I E

No documento Mesure de la vitesse de la lumière: étude optique des surfaces (páginas 30-33)