L’Encyclopédie/1re édition/MICROMETRE

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MICROMETRE, s. m. (Astronomie.) machine astronomique qui par le moyen d’une vis sert à mesurer dans les cieux avec une très-grande précision, de petites distances ou de petites grandeurs, comme les diametres du soleil, des planetes, &c. Voyez Distance.

Ce mot vient du grec μικρός, petit, & μετρον, mesure, parce qu’avec cette machine on peut, comme nous venons de le dire, mesurer de très-petites grandeurs, un pouce, par exemple, s’y trouvant divisé en un très-grand nombre de parties, comme en 2400, & dans quelques-uns même dans un plus grand nombre encore.

On ne sait point bien certainement à qui l’on doit attribuer la premiere invention de cette ingénieuse machine ; les Anglois en donnent la gloire à un M. Gascoigne, astronome qui fut tué dans les guerres civiles d’Angleterre, en combattant pour l’infortuné Charles I. Dans le continent on en fait honneur à M. Huyghens. On jugera de leurs titres respectifs par ce que nous allons rapporter. M. de la Hire, dans son mémoire de 1717 sur la date de plusieurs inventions qui ont servi à perfectionner l’Astronomie, dit que c’est à M. Huyghens que nous devons celle du micrometre. Il remarque que cet auteur dans son observation sur l’anneau de Saturne, publiée en 1659, donne la maniere d’observer les diametres des planetes en se servant de la lunette d’approche, & en mettant, comme il le dit, au foyer du verre oculaire convexe, qui est aussi le foyer de l’objectif, un objet qu’il appelle virgule, d’une grandeur propre à comprendre l’objet qu’il vouloit mesurer. Car il avertit qu’en cet endroit de la lunette à deux verres convexes on voit très distinctement les plus petits objets. Ce fut par ce moyen qu’il mesura les diametres des planetes tels qu’il les donne dans cet ouvrage. D’un autre côté, M. Tounley, sur ce que M. Auzout avoit écrit dans les Trans. phil. n°. 21. sur cette invention, la revendique en faveur de M. Gascoigne par un écrit inséré dans ces mêmes Trans. n°. 25, ajoutant qu’on le regarderoit comme coupable envers sa nation, s’il ne faisoit valoir les droits de cet astronome sur cette découverte. Il remarque donc qu’il paroît par plusieurs lettres & papiers volans de son compatriote qui lui ont été remis, qu’avant les guerres civiles il avoit non-seulement imaginé un instrument qui faisoit autant d’effet que celui de M. Auzout, mais encore qu’il s’en étoit servi pendant quelques années pour prendre les diametres des planetes ; que même d’après sa précision il avoit entrepris de faire d’autres observations délicates, telles que celles de déterminer la distance de la lune par deux observations faites, l’une à l’horison, & l’autre à son passage par le méridien ; enfin, qu’il avoit entre les mains le premier instrument que M. Gascoigne avoit fait, & deux autres qu’il avoit perfectionnés. Après des témoignages aussi positifs, il paroît difficile (quoiqu’on connoisse l’ardeur avec laquelle les Anglois revendiquent leurs découvertes & cherchent quelquefois même à s’attribuer celles des autres nations) il paroît, dis-je, difficile de ne pas donner à cet anglois l’invention du micrometre ; mais on n’en doit pas moins regarder M. Huyghens comme l’ayant inventé aussi de son côté, car il est plus que vraissemble qu’il n’eut aucune connoissance de ce qui avoit été fait dans ce genre au fond de l’Angleterre. Quant à la construction du micrometre donné par le marquis de Malvasia trois ans après celle de M. Huyghens, on ne peut la regarder comme une découverte ; il paroît presque certain qu’il en dut l’idée au micrometre de cet illustre géometre. Mais s’il sut imitateur, il fut imité aussi à son tour ; car il y a tout lieu de penser que le micrometre de ce marquis donna à M. Auzout l’idée du sien, qui étoit si bien imaginé, qu’on ne se sert pas d’autre aujourd’hui. En effet, celui que nous décrirons plus bas n’est que celui-là perfectionné.

On voit dans les différens perfictionnemens de cette machine, ce que l’on a souvent occasion d’observer dans ce Dictionnaire au sujet de nos découvertes dans les Arts & dans les Sciences ; je veux dire la marche lente de nos idées, & la petitesse des espaces que franchit chaque inventeur. M. Huygnens invente sa virgule : celle-ci donne au marquis de Malvasia l’idée de son chassis. Enfin M. Auzout imagine d’en détacher quelques fils qui pouvant se mouvoir parallélement en s’éloignant ou s’approchant des premiers, qui restent immobiles, donnent par là la facilité de prendre avec beaucoup de précision le diametre d’un astre ou une très-petite distance.

Comme il seroit inutile de rapporter la construction des différentes especes de micrometre que l’on a imaginées, nous nous attacherons simplement à décrire celle qui est la plus parfaite & la plus en usage.

Description du micrometre. Au milieu d’une plaque de cuivre A B, fig. premiere, de forme oblongue, est coupé un grand trou oblong abcdef, qui doit être placé au foyer du télescope ; ce trou est traversé au milieu dans sa longueur par un fil très-délié bc, qui est perpendiculaire à deux très-petites lames ou pinnules de cuivre gh, ik, placées en-travers du trou. L’une de ces lames gh est attachée sur la plaque AB par des vis en g & en h ; mais l’autre ik est mobile parallelement à gh, ou lui communique le mouvement en faisant tourner la poignée C fixée sur la bout d’une longue vis d’acier DE, qui roule par son extrémité D formée en pointe, sur la vis Y, & qui tourne par l’autre dans un trou en E au centre du cadran EF, situé à angle droits avec la platine. La piece ts WX, qui pose sur la grande plaque & qui porte le fil ou la petite lame mobile ik, cette piece, dis-je, a deux especes de talons WX qui sont percés & taraudés pour recevoir la grande vis DE, de façon qu’en la tournant d’un sens ou de l’autre on fait avancer ou reculer toute la piece ts X. Afin que l’extrémité p de cette piece ne leve pas, elle est accrochée sur la grande plaque par une petite qr qui y tient avec des vis, & sous laquelle elle glisse. Pour que la lame mobile ik soit placée bien parallelement à l’autre gh, elle est percée de deux trous t st s qui sont oblongs & plus grands que les tiges des vis qui doivent les presser contre la piece ts WX : car par-là on ne serre ces vis que lorsque ayant approché cette lame ik de l’autre gh, on voit qu’elle touche cette derniere également par-tout. En effet, si l’on suppose que les talons W & X, au-travers desquels passe la grande vis DE, soient suffisamment éloignés l’un de l’autre, qu’elle s’y meuve sans jeu, enfin que cette vis soit bien droite, on sera assuré alors que la petite lame ik se mouvera parallelement à l’autre gh. Supposant donc que la vis soit bien droite, voici les précautions que l’on prend pour que, se mouvant avec liberté dans les talons WX, ce soit toujours d’un mouvement doux & sans jeu.

Un petit ressort wx que l’on voit au-dessus de la figure, porte en son milieu v une portion d’écrou à-peu-près le tiers de la circonférence ; & ce petit ressort étant visé vers w & x, son action est telle, qu’il tend toûjours à élever la portion d’écrou v, & par conséquent à presser la vis DE, & lui ôter le jeu insensible qu’elle pourroit avoir. Pour empêcher de même qu’elle ne se meuve selon sa longueur, le petit trou où est reçu son extrémité conique est fait dans une vis Y, de façon qu’en la tournant on peut ôter à la vis DE toute espece de jeu en ce sens.

On voit sur le cadran une aiguille & un index : celle-là marque les parties de révolutions de la vis, & celui-ci ou l’index marque sur le petit cadran (qui paroît à-travers l’entaille circulaire) le nombre de ces révolutions. Pour cet effet il y a dans l’intérieur deux roues & un pignon qui menent ce petit cadran, de façon qu’à chaque tour de l’aiguille il avance d’une division. Ainsi on voit par-là que sachant une fois à quel espace équivaut l’intervalle d’un pas de la vis DE, on saura par l’aiguille & par l’index à quelle distance les deux lames ou les deux fils (car on peut y en substituer) gh & ik sont l’un de l’autre.

Ce micrometre tel que nous venons de le décrire, étant placé dans un télescope, a cet inconvénient qu’il faut tourner cet instrument graduellement jusqu’à ce que l’astre que vous observez paroisse se mouvoir parallelement au fil be, ce qui souvent est assez difficile. Or pour y remédier, on voit qu’il faut trouver le moyen de monter le micrometre dans le télescope de maniere qu’il puisse avoir un mouvement circulaire autour de l’axe du télescope indépendant de la piece qui le fait tenir avec cet instrument. C’est à quoi le savant M. Bradley a parfaitement bien reussi par la construction suivante.

Sur le derriere de la grande plaque qui est tournée en dessus, & représentée ici par le parallélogramme GHIK, fig. 2, il y a une autre plaque LMNO de la même largeur & de la même épaisseur, mais plus courte, qui est percée au milieu d’un trou oblong & un peu plus grand que celui qui est dans la grande plaque, comme on le voit dans la figure ; ce trou, ou plutôt cette ouverture, est terminée par deux lignes droites εζ, ηθ, & à ses deux bouts par deux arcs concaves θιε, ζκη}}, dont le centre commun est le point δ, intersection commune des fils be & gh. La partie concave ειθ}} glisse en tournant autour de ce centre δ le long d’un arc convexe λμν, décrit du même centre, un peu plus long que l’arc concave, de même épaisseur que la plaque LMNO, & fortement visée sur la grande. L’arc concave ζκη glisse aussi le long d’un autre arc convexe οπ plus court, décrit aussi du centre δ, & formé d’une piece de la même épaisseur que la plaque supérieure, & fortement visée à celle de dessous. On conçoit par-là que tout ceci étant bien exécuté, la plaque LMNO doit tourner autour des deux portions de cercle οπ & λμν, comme si elle tournoit autour du centre δ : les deux arcs οπ & λμν sont recouverts de deux plaques vissées dessus, & qui les débordant pressent toujours par ce moyen la plaque LMNO contre la grande. Pour la faire mouvoir graduellement autour du point δ, il y a à l’extrémité de la plaque LMNO une petite portion de roue v que l’on fait tourner par le moyen de la vis sans fin st. D’après tout ceci on voit clairement que la plaque LMNO étant fixement arrêtée au foyer du télescope, en faisant mouvoir la vis sans fin st, on donnera à la grande plaque GHIK la position requise, ou, en d’autres termes, qu’on donnera au fil be qu’elle porte la position qu’il doit avoir pour que l’astre se meuve parallélement à lui.

Pour que tout ceci puisse se placer commodément dans le télescope, il y a sur les bords de la plaque LMNO deux petites plaques, comme on le voit dans la figure, qui sont recourbées à chaque extrémité en équerre, mais de façon qu’un bout soit en sens contraire de l’autre : par là, d’un côté, ce rebord sert à les visser sur la plaque ; de l’autre, il sert à entrer dans une rainure pratiquée dans un tuyau quarré que l’on met dans le télescope de façon qu’ils fassent corps ensemble. On voit en φχψω la coupe de ce tuyau, & les entailles φχ, faites pour recevoir les rebords des petites plaques dont nous venons de parler.

Voici les principales mesures de ce micrometre.

pouces.
La longueur de la plaque AB, 8,0
Sa largeur MN, 3,6
Son épaisseur,
Longueur de l’ouverture be, 3,5
Sa largeur ghe, 2,2
Longueur de la vis DE, 5,5
Son diametre, 0,3
L’intervalle wx, 3,0
Longueur des rebords, 4,5
Leur largeur, 0,8
Largeur des rebords, 0,2
Diametre du cadran, 3,1
Son épaisseur (étant double avec deux roues en dedans), 0,3
La plus grande ouverture des fils ou pinnules gh, ik=δε, 2,2

Un pouce contient 40 pas de la vis DE.

Enfin le pouce est divisé par le cadran en 40 fois 40 ou 1600 parties égales. On peut, comme nous l’avons dit, au lieu de petites lames ou barrelettes de cuivre gh, ik, leur substituer des fils paralleles.

Lorsque les pinnules ou les fils se touchent, il faut que l’aiguille & l’index sortent au commencement des divisions : alors à mesure que les fils s’éloignent, il est évident, comme nous l’avons dit, que le nombre des révolutions sera comme les distances entre ces fils, & conséquemment comme les angles dont ces ouvertures sont la base, & qui ont leur sommet au centre de l’objectif, ces distances différent insensiblement des arcs qui mesurent ces petits angles. C’est pourquoi, lorsqu’on a une fois déterminé par l’expérience un angle correspondant à un nombre de révolutions donné, on peut facilement trouver par une regle de trois l’angle correspondant à ua autre nombre de révolutions : on pourra en conséquence former des tables qui montreront tout d’un coup le nombre de minutes & de secondes d’un angle répondant à un certain nombre & à une certaine partie de révolutions.

Afin de déterminer un angle quelconque, le plus grand sera le mieux, parce que les erreurs seront en raison inverse de la grandeur des angles : on fixera le télescope à une étoile connue dans l’équateur ou très-près, & on écartera les fils à leur plus grande distance ; ensuite on comptera avec une pendule à seconde le tems écoulé entre le passage de cette étoile par l’intervalle de ces fils ; & l’ayant converti en minutes & secondes de degré, on aura la mesure de l’angle cherché.

Au reste, nous avons donné ici le nom de micrometre à l’instrument que nous venons de décrire ; mais on donne encore ce nom dans l’Astronomie à toute espece de vis qui fait parcourir un très-petit arc à un instrument : de sorte que d’après la premiere idée on appelle micrometre toute machine qui par le moyen d’une vis sert à mesurer de très-petits intervalles.