Rapports du jury international

- - RAPPORT
  - SUR
  - LES INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
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- - î°Xcu itf. 4.
  - MINISTÈRE DE L’AGRICULTURE ET DU COMMERCE.
  - EXPOSITION UNIVERSELLE INTER \ VTIONALE DE 1878
  - A PARIS.
  - ------<><8>CS=-
  - Groupe II. — Classe 15
  - RAPPORT
  - SUR
  - LES INSTRUMENTS DE PRÉCISION,
  - P A II
  - M. A. CORNU,
  - PKOFKSSIiF li T)K PI1YSIOUF À L’ÉCOLK POLYTFCHNIQUK.
  - PARIS.
  - IMPRIMERIE NATIONALE.
  - M DCCC LXXX.
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- - Groupe II. — Classe 15.
  - RAPPORT
  - SUR
  - LES INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
  - COMPOSITION DU JURY.
  - MM. le docleur Broch (O.-J.), président, professeur de mathématiques à l’Univorsilé de Christiania.................................
  - Suède et Norwège.
  - Laussedat, vice-président, colonel du génie, professeur au Con- ]
  - scrvaloire des arts et métiers, membre des comités d’admis- > France, sion et d’installation à l’Exposition universelle de 1878.........)
  - Couru, rapporteur, professeur de physique à l’École polytech- )
  - nique, membre du comité d’admission à l’Exposition univer- > France, selle de 1878.....................................................)
  - le commandant Peiirier, secrétaire, membre du Bureau des Ion- \
  - gitudes, membre du Jury à l’Exposition de Philadelphie, ( pra , membre des comités d’admission et d’installation à l’Exposition l
  - universelle de 1878............................................)
  - lord Li.ndsay ( M.-P. )........................................... Angleterre.
  - le professeur Colombo (G.)........................................ Italie.
  - le docleur de Fleiscul (E.), professeur suppléant privé de l’Université de Vienne...............................................
  - Autriche-
  - Hongrie.
  - Soret (L. ), professeur de l’Université de Cenève.
  - Suisse.
  - le commandant Mouchez, membre de l’Institut.
  - France.
  - Bardocx père,suppléant, ancien juge au tribunal de commerce, j prance fabricant d’instruments cl’optique...........................)
  - La classe 1 5 est peut-être celle qui présente la plus grande variété clans les objets soumis à l’appréciation du Jury : une description même sommaire des divers instruments ou appareils quelle renferme exigerait un développement incompatible avec le Classe i5. 1
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  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - Gr. H. Cl. 15.
  - caractère du présent rapport; cette description aurait, d’ailleurs, l’inconvénient de comprendre des appareils dont l’usage est devenu vulgaire ou qui ne se distinguent des instruments bien connus que par des modifications de peu d’importance : il a semblé plus utile d’extraire de cet ensemble si remarquable quelques-uns des types les plus intéressants soit par la nouveauté des organes, soit seulement par des perfectionnements ingénieux; en un mot, de se borner aux objets qui fixeront dans l’histoire du progrès des instruments de précision la physionomie propre de l’Exposition de 1878.
  - On ne s’attachera pas à suivre l’ordre des distinctions accordées aux exposants : les mérites très divers qui ont justifié ces récompenses ne permettraient pas un ordre logique dans les descriptions; il a paru préférable, dans ce coup d’œil rapide sur les progrès accomplis en 1878 dans la construction des instruments de précision, de suivre l’ordre naturel des sciences et des industries diverses suivant le degré de précision que comportent les instruments à leur usage.
  - ASTRONOMIE ET GEODESIE.
  - L’astronomie et la géodésie sont, sans contredit, les sciences qui exigent les instruments les plus parfaits dans les mesures : les appareils fondamentaux, outre les instruments d’horlogerie qui n’appartiennent pas à la présente classe, comprennent ceux qui sont destinés au relèvement des angles et ceux qui permettent de mesurer les hases; le Dépôt de la guerre a exposé plusieurs de ces instruments construits sur les indications de MM. les olliciers d’état-major, instruments qui ont été considérés par le Jury comme les types les plus parfaits exécutés jusqu’à ce jour. On ne mentionnera que les appareils nouveaux n’ayant figuré jusqu’ici dans aucune autre Exposition.
  - L’appareil pour les mesures des bases géodésiques se compose essentiellement de deux règles : l’une en platine et l’autre en cuivre de quatre mètres de longueur formant par leur superposition un thermomètre métallique, comme les règles imaginées par Borda
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- - INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
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  - pour la mesure des bases de la méridienne de 1790; au lieu des languettes employées à cette époque pour le raccordement des règles, on mesure l’intervalle des règles par un procédé optique à l’aide de microscopes indépendants placés successivement sur l’alignement de la base; les règles reposent sur des coussinets fixés à un banc de fer en forme de T; divers réglages très simples permettent de rectifier la position des règles et d’amener les traits sous le fil mobile des microscopes. MM. Brunner frères ont déployé dans la construction de cet instrument les qualités de précision et de stabilité qui leur ont valu l’estime des astronomes de tous les pays.
  - Des mêmes ateliers est sorti le beau cercle azimutal réitérateur à h microscopes, de k2 centimètres de diamètre, servant à la mesure des différences d’azimut dans les opérations géodésiques de premier ordre, sous la direction de M. le commandant Perrier; il remplace avec avantage les théodolites employés généralement dans ces opérations, à cause de la simplicité plus grande de la construction; toute la précision est portée sur la mesure des angles horizontaux [qu’on mesure directement] au centre de station; l’emploi des microscopes et surtout du micromètre à fil mobile pour la multiplication des pointés a permis de réduire considérablement les erreurs accidentelles de pointé et les erreurs systématiques de la division ; plusieurs dispositifs ingénieux permettent l’éclairage facile des divisions et du champ de la lunette pour les observations de jour et de nuit.
  - On doit citer également comme instrument nouveau facilitant les observations astronomiques dans les stations lointaines ou d’un accès difficile le chronomètre à interruptions électriqùes de M. Bréguet, dont les chronographes à plumes métalliques ordinaires, instruments simples et portatifs, sont également exposés pour la première fois.
  - M. Deschiens a exposé un chronographe particulier imaginé par M. Liais, directeur de l’Observatoire de Rio-de-Janeiro, qui se distingue des appareils de ce genre par l’enregistrement sur une feuille plane de papier reposant sur un disque circulaire; les signaux transmis par l’observateur et par l’horloge distributrice
  - Gr. II Cl. 15
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- - Il
  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - Gr. II. Cl. 15.
  - s’enregistrent suivant une spirale concentrique au disque; la vitesse angulaire de ce disque est réglée par une fusée convenable pour rendre équidistants les signaux d’égale durée, quelle que soit leur distance au centre. Le régulateur électrique à restitution constante, mais assez complexe, présente une particularité curieuse : la fermeture et l’interruption des courants se font par une pointe métallique et un bain de mercure, maintenus dans une atmosphère de gaz inerte.
  - On doit citer encore comme instrument nouveau le pendule à étoile artificielle construit par M. Hipp (de Neuchâtel). Le pendule , placé au foyer d’un objectif de mire méridienne, permet d’obtenir dans une lunette astronomique des images semblables à celles des étoiles, de grandeurs variables, animées de mouvements variables, de manière à permettre des observations identiques à celles des étoiles horaires : le mouvement du pendule est entretenu par un échappement à poids. Cet instrument est spécialement destiné à la mesure des équations personnelles absolues : le passage vrai et le passage observé sont enregistrés électriquement sur un chro-noscope donnant le millième de seconde.
  - Le régulateur isochrone de M. Yvon Villarceau, construit par M. Bréguet et adapté à différents appareils de précision, résout avec une perfection vraiment admirable le problème de l’entretien d’une vitesse constante indépendamment de la valeur de la force motrice. C’est par l’étude des équations du mouvement du volant à ailettes qui forme le dernier mobile du moteur que M. Villarceau établit les conditions que doivent remplir la masse et la position des diverses pièces de cet organe pour donner l’isochronisme rigoureux. Dans une série d’expériences exécutées avec un de ces appareils on a fait varier la force motrice de 1 à 9; la vitesse est restée la meme à moins d’un millième de sa valeur. Les applications d’un semblable régulateur sont nombreuses; des lunettes parallactiques, des enregistreurs de précision, ont été munis de cet organe et ont fonctionné avec la régularité la plus satisfaisante.
  - L’emploi des instruments méridiens portatifs pour les observations précises a rendu en géodésie les plus grands services : à ce
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  - point de vue, les cercles méridiens de Brunner représentent les instruments les plus parfaits en ce genre; ils ont reçu dans ces derniers temps divers perfectionnements de détails qui en rendent l’usage à la fois plus précis et plus commode.
  - Les autres instruments de géodésie, tout en présentant des progrès notables dans leur fabrication, ne contiennent rien d’absolument nouveau ; le Jury a toutefois remarqué un beau théodolite de M. Balbreck.
  - La Société genevoise a exposé un grand altazimut de construction très soignée, mais cl’une assez grande complication, surtout en ce qui concerne l’éclairage des diverses graduations : l’emploi de lampes multiples, qui sont autant de foyers de chaleur, doit introduire des causes d’erreur par suite de la dilatation inégale des pièces métalliques.
  - Dans les autres expositions étrangères, il y avait peu d’instruments de géodésie : on doit cependant mentionner en Italie l’exposition de M. Salmoraghi (de Milan) pour les instruments universels portatifs, celle de l’oflice de Galilée (de Florence) pour des théodolites de différentes constructions; en Angleterre, celle de M. Dallmeyer pour des instruments de même genre.
  - En dehors de la mesure des angles et des bases, l’astronome emprunte à l’optique différents instruments pour les observations d’astronomie physique : les lunettes, les télescopes spectro-scopes, etc.; la partie optique de- ces instruments sera examinée plus loin à propos des instruments de physique proprement dits; le reste se borne à de la mécanique ordinaire. 11 est nécessaire, toutefois, d’appeler l’attention sur les efforts qui ont été tentés par divers constructeurs pour améliorer le maniement des grands instruments des observatoires; parmi les objets exposés et qui témoignent d’un progrès accompli, on peut citer l’équatorial de Grubb (de Dublin), connu par la construction du grand équatorial de Melbourne et de divers autres beaux instruments; M. Grubb a réussi à contrôler le mouvement d’horlogerie, moteur de la lunette, par une horloge astronomique indépendante; la rectification du mouvement a lieu chaque seconde. L’équatorial exposé par la maison Home et Thornthwarte présentait plusieurs simpli-
  - Gr. H. Cl. 15.
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  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - Gr. n. fications assez ingénieuses, mais qui paraissent plutôt destinées à réduire le prix de l’instrument qu’à en accroître la valeur scientifique. Dans l’exposition de üallmeyer figurait aussi une lunette astronomique de huit pieds de foyer montée équatorialement avec une disposition spéciale pour l’orienter à toutes les latitudes.
  - Dans le meme groupe d’instruments qui tiennent à la fois de l’astronomie et de la géodésie, il ne faut pas oublier une série d’instruments exposés par le Dépôt des fortifications pour les opérations de topographie précise ou rapide : on mentionnera seulement les plus intéressants ou les plus nouveaux.
  - D’ahorcl une série d’instruments imaginés ou perfectionnés par le colonel Goulier durant sa carrière de professeur de topographie à l’Ecole d’application de l’artillerie et du génie : l’équerre à prismes, à œilletons, qui remplace avec avantage l’équerre d’arpenteur, la boussole nivelante et sa stadia, l’enthymètre, le niveau à collimateur, etc.
  - La mesure rapide des bases est représentée par les règles à pieds du commandant Clerc : ces règles ont k mètres de longueur; l’opérateur en emploie deux et n’a besoin que de quatre aides; on les pose successivement l’une à la suite de l’autre en les élevant à peu près au même niveau, en laissant entre elles un petit intervalle que l’on mesure avec une réglette mobile en forme de coin : l’erreur moyenne de la mesure peut être inférieure à un centimètre pour une longueur du cent mètres.
  - Les homolographes des commandants Peaucellier et Wagner permettent de faire rapidement et d’une manière en quelque sorte automatique le plan au et le nivellement d’un terrain.
  - Enfin, une mention toute spéciale doit être faite du périgraphe instantané du colonel Mangin : c’est un appareil photographique' donnant des images panoramiques rayonnantes que l’on peut utiliser pour la topographie ou la géodésie; il se compose d’un miroir convexe de révolution autour d’un axe vertical dont le profil générateur est déterminé de manière à produire des images virtuelles sans astigmatisme; un objectif photographique projette cette image agrandie sur une glace plane sensibilisée : l’impression du panorama se forme ainsi que celle d’un repère fixant la position
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  - INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
  - de la verticale, par suite l’origine des hauteurs ou distances zéni- Gr. II. thaïes.
  - La nécessité de pousser la précision des cercles divisés et les G1‘ 15‘ étalons des mesures linéaires à leur extrême limite a conduit au perfectionnement successif des machines dites à diviser. L’exposition de la maison Dumoulin-Froment comprenait deux de ces machines : l’une destinée à diviser le cercle, l’autre à diviser la ligne droite; cette dernière présentait non seulement une courbe de correction pour corriger les erreurs de la vis, mais encore une disposition assez ingénieuse pour compenser la dilatation due aux variations de température, de façon à étalonner des règles à une température bien déterminée, quelle que soit la température de la machine au moment du tracé.
  - Il est juste de mentionner aussi les différents modèles exposés par M. Perreaux (de l’Oise) pour diviser la ligne.droite, qui présentent quelques dispositifs nouveaux, spécialement dans le compteur adapté au tracelet.
  - PHYSIQUE GÉNÉRALE.
  - Au même degré que les instruments usités en astronomie et en géodésie, la balance est un appareil qui comporte la plus grande précision relative dans les mesures; les études internationales relatives à la copie des étalons de mesures ont été l’occasion, dans ces dernières années, d’efforts très persévérants de la part des constructeurs; les résultats définitifs de l’examen de ces instruments ne seront connus qu’à la fin des travaux des diverses sous-commissions qui dans les différents pays s’occupent de la question des pesées de précision. Les principaux perfectionnements qui ont été apportés récemment ont consisté surtout dans l’addition de mécanismes permettant la charge automatique des plateaux de la balance avec les poids à comparer et leur transposition pour croiser les mesures; l’addition d’un miroir et d’une échelle divisée pour amplifier les oscillations du fléau, appliquée déjà depuis longtemps, puis abandonnée, paraît reprendre faveur; mais on a perfectionné surtout l’analyse des conditions du bon fonctionnement des balances et on a vu la stabilité des indications grandir avec la sensi-
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  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - bilité des instruments lorsqu’on a cherché à éliminer successivement les causes d’erreurs les plus ordinaires. Les causes d’erreurs les plus redoutables sont, d’abord, les variations de température, qui produisent dans la cage de la balance des courants d’air continuels qui troublent l’équilibre statique par un effort dynamique assez faible et assez constant pendant la durée d’une mesure pour jouer le rôle d’une erreur systématique; ensuite les poussières, qui altèrent la valeur des masses à comparer, qui gênent le jeu des couteaux, etc. : aussi les balances doivent-elles être préservées avec le plus grand soin non seulement par leurs cages ordinaires, mais par des enveloppes additionnelles, pour les mettre à l’abri de la poussière et du rayonnement. La manœuvre des poids se fait à l’aide des mécanismes, sans avoir besoin d’ouvrir la cage.
  - Sous les réserves faites plus haut, nous mentionnerons deux des instruments les plus parfaits, expérimentés jusqu’à ce jour : l’un est une balance avec mécanisme de charge et de transposition de MM. Collot frères, pesant le kilogramme et indiquant le centième de milligramme; l’autre, une balance plus petite, d’un modèle tout différent, pesant seulement jusqu’à vingt grammes, construite par M. Sacré (de Bruxelles).
  - Pour les usages ordinaires de la physique ou de la chimie, beaucoup de bons instruments ont figuré à l’Exposition. On mentionnera en particulier la grande balance de laboratoire de M. De-leuil, dont la disposition des plateaux se prête à la pesée des vases des formes les plus variées, conditions généralement mal remplies parles balances de petit modèle employées en chimie.
  - Les instruments de mesure plus spécialement destinés aux usages des physiciens sont : le cathétomèlre, le sphéromètre, les manomètres, etc., qui n’ont présenté à l’Exposition de 1878 aucune disposition nouvelle; les cathétomètres et sphéromètres exposés par M. Perreaux (de l’Orne) sont très généralement estimés. La Société genevoise a présenté un cathétomètre d’une forme légèrement différente, mais plus stable, d’une construction très soignée.
  - La liquéfaction des gaz réputés permanents a été en 1877 et 1878 l’objet des recherches de plusieurs physiciens, notamment i!e MM. Cailletet et Raoul Pictet (de Genève); l’appareil de M. Cad-
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- - INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
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  - letet, exposé par Ducretet, est d’une simplicité très grande : il est remarquable que cet habile physicien ait su obtenir avec des dispositifs bien connus, employés autrefois par Golladon (de Genève) et récemment par M. Andrews, des résultats positifs dans une direction où ces illustres physiciens avaient évidemment dirigé leurs efforts : le succès de M. Cailletet est du à l’emploi de la détente rapide des gaz comprimés pour parfaire le refroidissement nécessaire à la liquéfaction; les modifications qu’il a apportées au dispositif de ses devanciers en vue d’obtenir cette détente rapide sont à la fois simples et ingénieuses.
  - Les magnifiques travaux de physique expérimentale exécutés par feu Victor Régnault avaient nécessité l’emploi d’appareils d’une construction spéciale; la maison Golas, à qui avait été confiée l’exécution de ces appareils, a conservé les traditions du maître, en y apportant les perfectionnements que des expérimentateurs nouveaux ont suggérés; on voyait comme spécimen l’apjiareil complet de calorimétrie de la mesure des tensions de vapeur avec réservoir et manomètre; parmi les appareils plus nouveaux, divers instruments de météorologie et en particulier la modification de l’hygromètre à condensation introduite par M. Alluard, directeur de l’Observatoire météorologique du Puy-de-Dôme.
  - OPTIQUE GÉNÉRALE.
  - La taille des verres et des cristaux est certainement en voie de progrès à l’époque actuelle; la matière première en ce qui concerne les verres de choix est d’ailleurs remarquable, spécialement à Paris, où l’industrie du verrier est exercée depuis un siècle par une famille qui a su conquérir une supériorité incontestable. M. Feil apporte à la composition chimique de ses verres, à leur fusion, à leur ramollissement et à leur recuit un soin et une habileté qui ont rendu justement célèbre le continuateur de Gui-nand, son grand-père. G’est de ses ateliers que sortent la plupart des disques de crown-glass et de flint-glass qui ont servi sur le continent à construire les plus beaux objectifs astronomiques de Paris, Munich, etc.
  - Gr. II. Cl. 15.
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  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - M. Foil a expérimenté méthodiquement un certain nombre do compositions chimiques destinées à produire des verres variables par leur réfrangibilité ou leur dispersion; c’est grâce à ses efforts que Ton construit maintenant couramment chez les opticiens des prismes très réfringents et très purs, des objectifs de microscope à court foyer et des objectifs photographiques très parfaits.
  - Quoique l’Exposition ne présentât pas une riche collection d’objectifs de grand diamètre, il est juste de signaler les efforts tentés dans la construction des grands verres par les maisons Prazmoxvski, Bardou, Sécréfan, en France: en Angleterre, par Grubb, Dallmeyer, etc., constructeurs dont les astronomes ont apprécié les travaux.
  - La fabrication des lunettes terrestres a pris à Paris un développement considérable; en dehors des maisons citées plus haut, on doit mentionner la maison Lemaire pour la perfection de ses jumelles de théâtre et de ses jumelles marines.
  - Les progrès de la plupart des branches des sciences naturelles sont dus à l’emploi toujours croissant du microscope; la construction des objectifs et des oculaires est maintenant bien connue des opticiens; si le Jury n’a pas à signaler d’inventions nouvelles dans ce genre d’instruments, il a du moins constaté des perfectionnements notables dans la taille des verres et la monture des microscopes : les meilleurs objectifs sont ceux de M. Prazmowski et de M. Spencer (Etats-Unis); ensuite viennent Ross (deLondres), dont les montures paraissent les plus parfaites; Verick, Nachet et Rei-rliert (de Vienne [Autriche] ).
  - Les spcclroscopes ont été l’objet de perfectionnements divers; parmi les appareils de ce genre, les plus intéressants sont les spectroscopes pour l’observation des radiations ultra-violettes, l’un construit par la Société genevoise sur les plans de M. Sorel, l’autre sur les dessins de M. Cornu par la maison Duboscq; ce dernier présentait des objectifs achromatiques de construction nouvelle en quartz et spath d’Islande perpendiculaires à l’axe.
  - La taille des cristaux de toute nature a été amenée à une grande perfection dans les ateliers de MM. Duboscq, Laurent, Lutz et Werlein; ce dernier constructeur s’est donné spécialement
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- - INSTRUMENTS DE PRECISION.
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  - à la taille des plaques minces de minéraux et de roches qui rendent Gr. II. de si grands services aux observations pétrographiques. 01”15
  - INTERFÉRENCES ET POLARISATION.
  - Les appareils relatifs aux expériences d’interférence de Fresnel, de Fizeau et Foucault, etc., présentent des difficultés assez grandes; aussi très peu de maisons s’adonnent-elles à la fabrication de ces instruments délicats : nous citerons les maisons Duboscq et Laurent comme les représentants presque exclusifs de cette construction.
  - Les microscopes polarisants et en général les cristaux disposés pour les études de polarisation chromatique sont beaucoup plus répandus; on n’a guère à citer comme disposition nouvelle en ce genre que le microscope Nodot, construit chez M. Ducretet.
  - Depuis l’Exposition de 1867, l’ancien saccharimètre Soleil à teintes colorées a fait place dans les laboratoires de chimie et l’industrie sucrière à un simple polarimètre dit à pénombres, dont le principe est beaucoup plus simple et la précision beaucoup plus grande. La sensibilité de l’appareil est due d’abord à l’emploi d’un prisme polariseur à champ dédoublé présentant deux plans de polarisation légèrement inclinés l’un sur l’autre, dispositif dont l’idée est due à un physicien anglais, AI. Jelett, ensuite à l’emploi d’une lumière monochromatique combinée avec un angle convenable entre les plans de polarisation des deux moitiés du champ, ainsi que cela résulte d’une étude faite par AI. Cornu (1h Al. Duboscq a amené l’instrument sous sa forme définitive en mettant le polarisa-teur à double champ en avant de l’appareil, c’est-à-dire disposé comme polarisateur, au lieu de le mettre en analyseur comme l’avait indiqué AI. Jelett; la ligne de séparation des deux champs, visée à l’aide d’une petite lunette de Galilée, devient presque invisible, ce qui donne une grande précision à l’observation de l’égalité des deux parties du champ.
  - AL Laurent a mis à profit d’une manière ingénieuse l’une des
  - Bulletin de la Société chimique, 1870.
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  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - Gr. II. Cl. 15.
  - lois experimentales des lames minces cristallisées découvertes par Biot, pour rendre variable à volonté l’angle des plans de polarisation du chant de vision.
  - Parmi les appareils d’optique qui exigent une grande perfection dans la taille des surfaces réfléchissantes ou réfringentes, on doit citer ceux qui sont fondés sur l’observation des anneaux colorés de Newton; la maison Laurent a exposé dans ce genre l’appareil de M. Fizeau pour la mesure des dilatations des corps sous la forme définitive que l’illustre académicien emploie actuellement pour la détermination des coefficients de dilatation des règles de platine de la commission internationale du mètre.
  - La maison Radiguet mérite également une mention toute spéciale pour la construction de ses glaces planes à faces parallèles, justement appréciées par les constructeurs d’instruments à réflexion, cercles et sextants.
  - électricité.
  - La construction des appareils d’électricité, en dehors de l’horlogerie et de la télégraphie électrique, ne comporte guère que les chronographes, les enregistreurs et les divers appareils de mesure des constantes électriques.
  - Les chronographes les plus nouveaux ont été indiqués précédemment lorsque l’on a parlé des appareils astronomiques : les enregistreurs se trouveront pour la plupart décrits plus loin à l’occasion des instruments de météorologie; mais on dira quelques mots des appareils fondés sur l’emploi de l’électricité pour transmettre à distance et automatiquement certaines indications qu’on ne pourrait guère obtenir par d’autres moyens.
  - La construction des appareils ordinaires de mesure, tels que galvanomètres, électromètres, boussoles, etc., bien qu’en réel progrès comme fabrication, ne présente rien de bien nouveau : on peut cependant citer, dans l’exposition de M. Ducretet, le galvanomètre de Wiedeman à mouvement apériodique; une enveloppe sphérique épaisse de cuivre rouge exerce une réaction si énergique sur l’aimant intérieur, que les oscillations sont en quelque sorte étouffées, et l’aimant arrive à sa position d’équilibre sans exé-
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- - INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
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  - cuter de part et d’autre des oscillations isochrones comme dans les appareils ordinaires.
  - Dans la vitrine de la maison Ruhmkorff (Carpentier, successeur) figurait un électromètre à cadrans, simplifié, donnant la partie essentielle de l’électromètre de sir William Thomson, mais dépouillé des deux accessoires qui rendent l’appareil de l’illustre physicien si précieux pour les mesures : le rechargeur et la jauge; réduit à cet état, l’appareil sert surtout à la démonstration.
  - Citons enfin deux appareils de M. Gaiffe pour la détermination rapide des résistances et des forces électrometrices.
  - L’électromètre de M. Lippmann exposé par RI. Bréguet et sous une autre forme par M. Ducretet doit être mentionné comme un des plus curieux appareils pour mettre en évidence et évaluer de très petites forces électromotrices : on sait qu’il se compose d’un luhe capillaire effilé rempli de mercure, et plongé dans de l’eau acidulée; le ménisque de mercure, au contact de l’eau acidulée dans le tuhe capillaire, se déplace le long du tube conique suivant la différence de potentiel qui existe entre le mercure et le liquide; la variation de pression nécessaire pour amener le ménisque au même point du tuhe est sensiblement proportionnelle à cette différence de potentiel, pourvu qu’elle conserve le même signe, car l’appareil n’est pas réversible. Un manomètre permet de mesurer plus exactement la force électromotrice par la pression qui fait équilibre à l’action capillaire.
  - M. Planté a fait construire parM. Bréguet ses piles secondaires bien connues des physiciens; les couples chargés en surface par une pile relativement faible et déchargés en tension sont capables de produire pendant quelques minutes l’effet d’une pile d’une grande puissance. M. Planté a imaginé aussi d’appliquer le même principe au condensateur : il dispose une série de petits condensateurs qu’il charge en surface par une force électrostatique relativement faible et qu’il décharge en tension; la longueur de l’étincelle disruplive est multipliée à peu près proportionnellement au nombre des condensateurs.
  - Les machines électriques (systèmes Holtz, Bertsch, Carré, etc.) exposées par différents constructeurs ne diffèrent en rien des
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  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - Gr. II. Cl. 15.
  - types en usage depuis plusieurs années; il en est de même des bobines d’induction, dites bobines de RuhmkorjJ’, cpii depuis l’invention du cloisonnement et le perfectionnement de l’interrupteur n’ont présenté aucun progrès digne d’être mentionné.
  - Il est juste toutefois de citer le nom d’un industriel parisien, M. Guérin, qui s’est adonné à la construction en grand de différents appareils électriques dont quelques-uns sont destinés, sous forme de jouets, à l’instruction des enfants : piles, télégraphes électriques, bobines d’induction, sonneries, accessoires divers, sont livrés à des prix extraordinaires comme bon marché; ces petits appareils se vendent par milliers, spécialement au moment des étrenncs, et contribuent, dans une proportion qui n’est peut-être pas négligeable, à répandre dans la jeunesse le goût des sciences expérimentales.
  - Les machines magnéto-électriques destinées à la production de la lumière électrique ont été perfectionnées, surtout depuis les travaux de M. Gramme; les grands appareils ont fonctionné dans une annexe du palais pour alimenter les bougies Jabloschkoff; différents types ont été exposés : les uns producteurs de courants dits continus, les autres à courants discontinus qui se prêtent en général beaucoup mieux à la distribution de la lumière électrique.
  - L’application de l’électricité au contrôle de certains services se développe de plus en plus; les sonneries électriques, les avertisseurs, etc., sont devenus vulgaires; voici un nouvel exemple de l’emploi de l’électricité, remarquable par le résultat obtenu : lM. Hardy a exécuté pour la ville de Saint-Etienne un appareil contrôleur du niveau de l’eau du réservoir qui alimente la ville et qui est situé à 2.800 mètres; la transmission des indications se produit par l’intermédiaire de courants électriques rythmés positifs ou négatifs, suivant la hauteur du niveau; les variations de niveau sont produites avec réduction d’amplitude par le sommet de la colonne de mercure d’un manomètre à air libre en communication avec l’eau du réservoir; un fil de platine lié à un mouvement d’horlogerie descend dans le manomètre, toujours de la même quantité, mais rencontre le mercure plus ou moins tôt sui-
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- - INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
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  - vanl la hauteur de l’eau clans le réservoir; l’émission des courants électriques est changée de signe par un dispositif ingénieux lorsque le fil de platine plonge dans le mercure; le récepteur de ces courants traduit, par le mouvement d’une aiguille sur un cadran, le niveau du manomètre : à cet effet, le mouvement de l’aiguille, toujours ramenée à zéro, est gouverné par un encliquetage que meut un électro-aimant polarisé, c’est-à-dire qui ne fonctionne que sous l’influence des courants cl’un certain sens; toutes les demi-heures l’aiguille est ramenée au zéro et avance périodiquement cl’une division jusqu’à ce que le plongeur de platine ait touché le mercure, ce qui indique, par une graduation convenable, le niveau du réservoir; plusieurs récepteurs convenables, mis en dérivation sur la ligne principale, permettent aux ingénieurs de donner les ordres pour la manœuvre de la vanne des barrages.
  - Les régulateurs destinés à guider les charbons de l’axe électrique sont évidemment battus en brèche par la bougie Jablosch-koff pour l’éclairage à foyers multiples; cependant, en dehors des cas où la fixité du point lumineux est nécessaire et où les régulateurs Serrin et Foucault sont employés, l’utilité d’un régulateur très simple est incontestable. Ln ingénieur suisse, M. Bürgin, a imaginé un dispositif qui paraît résoudre la question d’une manière satisfaisante : deux charbons tendent à se rapprocher dans le rapport de leur usure, par un contrepoids convenable; leur mouvement est commandé par l’enroulement cl’une chaîne sur une poulie dont l’arbre porte une roue molettée; un ressort, gouverné par l’annature d’un électro-aimant traversé par le courant, sert de frein; quand le courant est devenu insuffisant, le frein se desserre et les charbons se rapprochent.
  - Les crayons nécessaires pour la production de l’arc électrique, qu’on taillait autrefois à la scie dans les blocs de charbon de cornue à gaz, sont devenus l’objet d’une fabrication spéciale et économique par M. Carré : il les prépare à la filière en longueur illimitée en employant une pâte molle que la calcination décompose et durcit.
  - Gr. II. Cl. 15.
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  - Gr. II.
  - Cl. 15. ACOUSTIQUE.
  - Les expériences de M. Lissajous sur la composition optique des courants vibratoires s’effectuent avec une grande facilité par l’adaptation de l’entretien électrique îles diapasons, imaginée par M. Mei 'cacher. Un appareil général, construit par M. Duboscq sur les dessins de M. Mcrcadier, permet d’établir, à l’aide de curseurs convenables mobiles le long des branches des diapasons, l’ac-corcl complet ou les petites divergences qui produisent les différences de phases caractéristiques des figures et même des variations assez étendues dans le rapport des périodes; une niasse additionnelle, mobile à vis, présentant des saillies permet de modifier légèrement l’accord des diapasons pendant leurs mouvements.
  - L’attention des savants et du public a été vivement excitée par l’apparition de deux instruments dont l’effet était bien inattendu et qui ont pour objet: l’un de transmettre, l’autre de répéter le langage articulé; tout le monde connaît le téléphone de Graham Bell, qu’on peut regarder comme l’une des plus curieuses inventions de notre époque : nous ne nous arrêterons pas à le décrire; nous nous bornerons seulement à mentionner la simplicité et la symétrie de son fonctionnement comme transmetteur ou récepteur. Le microphone de Hughes et toutes les modifications qu’on a proposées pour en améliorer l’usage eut encore accru l’importance du téléphone, amené, pour ainsi dire du premier coup, à une perfection qu’on n’a pas encore pu dépasser.
  - Le phonographe d’Edison n’est pas moins curieux au point de vue purement physiologique : il paraît montrer que le mécanisme du langage articulé est plus simple qu’on ne l’avait cru jusqu’ici ; en effet, le mouvement vibratoire élémentaire, probablement rectiligne, transmis par la voix à la pointe de la membrane métallique de l’instrument suffit pour reproduire sinon la parole, du moins des sonorités qui la rappellent d’une manière souvent très frappante. Quelque admirables que paraissent ces instruments, il est bon de ne pas oublier que c’est la finesse des impressions de notre oreille qui nous les fait apprécier : en effet, lorsqu’on écoute d’une façon
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  - impartiale les sonorités qui s’échappent de ces appareils, les in- Gr. n. flexions de la voix sont la plupart du temps tellement dénaturées, C1~5 qu’il serait impossible de les reconnaître si notre oreille n’avait pas l’habitude de reconstituer les articulations de la parole d’après les plus faibles indices; en résumé, on ne sait pas ce qu'il faut le plus admirer dans ces expériences : ou l’ingéniosité de ces instruments, ou la perfection de l’oreille humaine.
  - CHALEÜR.
  - Il y a un siècle, Leslie imaginait une expérience fort curieuse connue sous le nom d’expérience de la glace clans le vide; on la répétait dans les laboratoires non sans quelques difficultés, et on ne songeait guère, il y a quelques années, à ce que celte expérience, en raison meme de sa difficulté, pût jamais donner lieu à une application industrielle. M. Carré, par l’ingénieuse disposition de sa pompe pneumatique avec réservoir d’acide sulfurique, est pourtant parvenu à ce résultat : l’appareil qu’il construit et qu’il perfectionne depuis plusieurs années obtient un succès croissant pour la fabrication des carafes frappées; à Taide de quelques accessoires très simples, l’appareil rend de réels services aux physiciens et aux chimistes pour obtenir à coup sûr le vide sec. La pompe pneumatique qui sert à faire le vide fonctionne aussi bien que les meilleures machines, grâce au soulèvement mécanique de toutes les soupapes et à l’interposition d’une couche d’huile en excès qui comble les espaces nuisibles et entraîne les dernières bulles d’air à expulser.
  - La construction des thermomètres est maintenant si connue, qu’ell e est exécutée dans tous les pays avec une grande perfection.
  - Pour nous borner à quelques noms des plus habiles fabricants, nous citerons M. Baudin, à Paris, dont les thermomètres sont généralement appréciés par les physiciens qui font des recherches calorimétriques; à Londres, MM. Negretli et Zambra.
  - Sous le nom de thermomètre instantané, M. Tremeschini a fait construire par MM. Clerget et Soyer un thermomètre tout en métal dont les indications sont fournies par la dilatation d’un ruban mé-
  - Classe i5.
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  - tallique qui prend rapidement la température; un cadre formé par deux métaux d’inégale dilatation permet d’obtenir un point fixe (origine des dilatations), indépendant de la température absolue de l’enceinte; quelques autres particularités de construction et l’application des memes organes à divers usages rendent cet appareil intéressant.
  - L’ébullioscope de M. Malliguand est une application utile du thermomètre à l’évaluation industrielle et fiscale de la richesse en alcool des vins d’après la température d’ébullition; les résultats obtenus sont, de l’avis de plusieurs savants et industriels, d’une précision satisfaisante.
  - Les souffleurs de verre rendent de grands services à diverses branches des sciences, non seulement pour la construction des thermomètres, mais pour la fabrication de différents appareils qui ont pris dans ces derniers temps une grande extension : les pompes à mercure, les tubes à gaz raréfiés pour l’étude spectrale des gaz incandescents, le radiomètre de Crookes, qui semblait, d’après les premières vues de l’auteur, devoir ramener à la théorie de l’émission, et qui n’est en réalité qu’une petite machine thermodynamique fort originale, etc... La maison Alvergnat frères (de Paris) a exposé dans tous ces genres des spécimens remarquables.
  - MÉTÉOROLOGIE.
  - Un pavillon spécial dans l’enceinte du Trocadéro renfermait un certain nombre des appareils perfectionnés usités actuellement dans les études météorologiques. C’est vers l’enregistrement automatique que se dirigent tous les efforts des météorologistes et des mécaniciens; l’inscription graphique des variations des divers instruments offre une représentation si claire aux yeux et à l’esprit de la succession des phénomènes dont l’analyse doit conduire aux grandes lois des mouvements de l’atmosphère, qu’on ne saurait trop applaudir aux efforts tentés dans cette voie; beaucoup de ces efforts ont été couronnés de succès. Pour ne mentionner que les appareils les plus nouveaux, nous citerons ceux de M. Redier, dont le mécanisme fort ingénieux est un type général qui peut
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  - s’appliquer à une foule d’instruments. Sans vouloir entrer dans le détail de ce mécanisme, il suffira d’indiquer le principe : deux.mouvements d’horlogerie symétriques indépendants, mais tournant en sens inverse, se terminent par deux roues d’échappement dont les dents sont en prise avec l’extrémité d’un levier lié au mouvement de l’instrument à enregistrer; le levier peut se déplacer à droite ou à gauche et débrayer l’une ou l’autre des deux roues, ce qui produit un mouvement correspondant dans l’un des mécanismes d’horlogerie et par suite le déplacement d’un crayon dans un sens voulu, mais ce mouvement entraîne en même temps tout le mécanisme et le ramène vers le levier, qui arrête alors le mouvement : le crayon se trouve ainsi avoir marché d’une quantité proportionnelle à l’écart du levier; si le levier s’était déplacé en sens inverse, le crayon enregistreur aurait été mené en sens inverse par l’autre mouvement d’horlogerie. Tel est le mécanisme général imaginé par M. Redier. Dans le baromètre enregistreur, le levier est mû par le flotteur posé sur la cuvette d’un baromètre à mercure. Dans le thermomètre enregistreur, c’est un système de deux tubes concentriques, formés par deux métaux inégalement dilatables, qui produit par sa dilatation différentielle le mouvement du levier. Il est parvenu à enregistrer les indications d’appareils plus délicats, comme les mouvements de l’aiguille de l’électromètre Thomson, à l’aide du même principe, grâce à des artifices fort ingénieux.
  - Dans l’exposition de la Suède, le Jury a remarqué avec grand intérêtun météorographe enregistreur construit d’après les idées de feu M. Theorell par M. Sôrensen, mécanicien de l’Académie de Stockholm; ce météorographe enregistre non pas les courbes des variations, mais il imprime toutes les quinze minutes, sur la même bande de papier, les valeurs absolues des indications de six appareils : l’heure, la vitesse du vent, sa direction, la température d’un (hcrmomètre sec, celle d’un thermomètre humide, et enfin la pression atmosphérique; beaucoup de météorologistes, spécialement en Amérique, considèrent ce mode d’enregistrement réduit en chiffres comme l’idéal à atteindre pour la science météorologique. 11 y aurait peut-être beaucoup de réserves à faire à ce sujet; si l’on songe aux erreurs locales et accidentelles relatives à chaque station, on
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  - Gr. il. verra que les observations météorologiques n’ont de valeur qu’au-tant qu’elles ont été discutées. Sous le rapport de la discussion, les tracés graphiques ont le grand avantage de peindre aux yeux certaines allures des phénomènes qui passeraient complètement inaperçues dans un tableau de chiffres; les appareils enregistreurs imprimant n’offrent pas ce bénéfice.
  - Quoi qu’il en soit de cette question théorique, le météorographe Theorell est remarquable autant par la simplicité relative de son mécanisme que par le soin apporté à sa construction. Le principe de l’appareil est assez simple : un moteur électrique, qui n’agit que comme source de force mécanique à des instants réglés par une horloge, distribue une série de courants qui servent à faire avancer synchroniquement les rochets de la roue à type et une tige de platine destinée à fermer un courant spécial, nommé courant régulateur, lorsque la tige aura atteint la surface du mercure des thermomètres, du baromètre ou des contacts analogues, pour les anémomètres; le courant régulateur aussitôt fermé arrête la roue à types correspondante et en même temps transmet les courants du moteur à la roue à types suivante et à la tige de l’autre appareil. De cette manière, les cinq roues à types s’arrêtent successivement dans une position qui correspond à la position des contacts dans les cinq appareils; le jeu de la machine amène alors le rouleau encreur, abaisse un rouleau sec qui appuie la bande de papier sur les roues à types montées sur le même axe, et les six nombres s’impriment sur la même ligne; un réglage facile permet d’établir la correspondance entre les nombres imprimés et les indications réelles des appareils; après l’impression, le moteur fait exécuter en sens inverse les mouvements des roues à types et des tiges, puis les ramène au zéro : l’appareil est ainsi prêt à fonctionner de nouveau.
  - Un des baromètres enregistreurs les plus simples comme construction est celui qui figurait dans l’exposition de MM. Holinger et G‘% de Zurich : il se compose d’une boîte de baromètre anéroïde, dont la variation de volume est amplifiée par un levier terminé par une pointe recourbée ; cette pointe reste à une petite distance d’une feuille de papier enroulée sur un cylindre faisant un tour
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  - en vingt-quatre heures ; le cylindre porte en outre vingt-quatre dents qui servent à armer un petit ressort porteur d’un marteau; toutes les heures, le marteau se déclenche et vient frapper sur la pointe du levier; le papier est piqué en un point qui correspond à la pression atmosphérique du moment.
  - Les appareils enregistreurs destinés en général à fournir seulement les variations et non pas les indications absolues ne dispensent pas des instruments de précision qui servent de contrôle et fournissent les corrections ; le baromètre est l’instrument qui exige le plus grand nombre de corrections, par suite des variations de température, des changements d’altitude, etc. : la construction des baromètres absolus présente donc un grand intérêt; plusieurs constructeurs ont exposé de très beaux baromètres, en particulier la maison Tonnelot (de Paris). Comme nouveauté assez curieuse, on doit signaler un essai intéressant proposé par MM. Hans et Hermary, en vue de construire un baromètre absolu, simple et peu coûteux : l’appareil consiste en un thermomètre à air, sensible à la fois aux variations de la température et de la pression, puis un thermomètre à mercure qui n’est sensible qu’aux variations de température; un dispositif très simple fondé sur la discussion des lois de la marche relative des deux instruments donne immédiatement la pression barométrique corrigée.
  - INSTRUMENTS DE MARINE ET DE MATHEMATIQUES.
  - Les boussoles de marine ont été l’objet de perfectionnements intéressants tant au double point de vue de la permanence de l’état magnétique des aimants qu’au point de vue de leur installation à bord et de l’alimentation des perturbations magnétiques dues au fer du batiment. La boussole de M. Duchemin à aimant circulaire parait avoir reçu l’accueil le plus favorable chez tous les marins.
  - Sir William Thomson a exposé une nouvelle forme de boussole qui permet d’appliquer rigoureusement les systèmes magnétiques de compensation indiqués par la théorie de sir Georges Airy, astronome royal; le perfectionnement principal consiste dans la réduction de la dimension des aimants suspendus, qui sont toujours trop
  - Gr. H. Cl. 15.
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  - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
  - Gr.II. longs pour obtenir la compensation complète; ils sont remplacés par une série de petites aiguilles d’acier très voisines du pivot. Un autre point important qui ressort des études du savant physicien, c’est que la stabilité de la boussole dépend seulement de la période oscillatoire de la boussole et qu’elle grandit avec elle; il faut donc accroître le moment d’inertie du système mobile tout en diminuant son poids pour éviter l’usure des pivots et atténuer le frottement.
  - M. Bisson dans sa boussole électrique, dont l’idée est ingénieuse mais exige encore des perfectionnements avant de devenir pratique, réussit à reproduire à distance les indications d’une boussole placée par exemple au haut d’un mât; pour atténuer l'influence magnétique du navire, cette transmission se fait par l’électricité traversant un conducteur à angle droit de l’aiguille, courant qui n’a pas d’action directe sur elle.
  - Parmi les ressources qui se trouvent à la disposition du navigateur pour le guider dans sa route, on doit souvent compter la profondeur du fond; sir William Thomson a imaginé une sonde qui permet de déterminer la profondeur du fond (lorsqu’elle no dépasse pas 100 à i5o mètres), même lorsque le navire marche avec toute sa vitesse : c’est un fil d’acier qui pèse une livre et demie par 100 fathoms (environ 700 grammes par 1 00 mètres), qui porte sans se rompre â3o à ado livres, quoique sa circonférence soit seulement de o,o3 de pouce anglais (omm,8o); on le conserve avec soin dans de l’eau de chaux ; à ce fil est attaché un poids creux dans lequel on loge un tube de laiton protecteur d’un tube de verre gradué. Ce tube constitue la partie originale de la sonde : c’est un véritable manomètre à air comprimé, fermé à l’une de ses extrémités et ouvert à l’autre; lorsqu’on le descend dans la mer, la partie ouverte tournée vers le bas, l’eau y pénètre et comprime l’air suivant la loi de Mariotte; une couche de chromate d’argent dont le tube est enduit indique le niveau extrême parle changement de couleur, qui du jaune passe au blanc par suite de la formation du chlorure d’argent. La graduation du tube indique la profondeur; une légère correction est nécessaire lorsque la pression atmosphérique s’écarte de la pression normale.
  - Sir William Thomson a exposé dans les vitrines de M. A. Léger
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  - INSTRUMENTS DE PRÉCISION.
  - et C10 (de Londres) un marégraphe perfectionné et une machine à Gr. II. calculer tous les éléments des marées pour un port quelconque, C1~5 pourvu que les constantes aient été déterminées par Xanalyse harmonique des observations au marégraphe. Le marégraphe se distingue de ceux qui ont été construits jusqu’à ce jour par quelques détails plus ou moins importants, et en particulier par l’enregistrement sur une bande de papier continu dont le tracelet, d’heure en heure, trace un crochet qui sert à relever très exactement le temps; la précision et surtout la faible dimension de l’appareil rendent son usage et son installation très pratiques.
  - La seconde machine est très intéressante en ce qu’elle rend tout mécanique le calcul d’une série trigonométrique composée de dix termes dont chacun comprend trois constantes ; la disposition cinématique consiste à engager le fil supportant le tracelet dont le déplacement définit la hauteur de la marée sur la gorge d’une série de poulies montées excentriquement sur des axes dont les durées de révolution sont proportionnelles aux périodes des dix marées élémentaires qui entrent dans le calcul. Une bande de papier se déroule proportionnellement au déplacement angulaire de tous ces axes et reçoit la courbe tracée par les déplacements relatifs du tracelet.
  - La construction des instruments de mathématiques est devenue, chez certains constructeurs, une industrie de haute précision; en première ligne, on doit citer une maison tout à fait unique en ce genre, la maison Gavard, de Paris, dont la spécialité est la construction des pantographes et des pantopolygrapb.es. Le premier de ces instruments est très employé au Dépôt de la guerre et en général dans une foule d’établissements officiels de l’Europe pour la réduction des cartes et des plans; les pantopolygraphes sont de véritables machines à graver qui reproduisent les dessins ou gravures en épreuves multiples, soit sur cylindres fixes ou sur plaques.
  - La fabrication des compas est l’objet d’une industrie assez considérable; nous nous bornerons à mentionner la bonne construction de la maison Kern, d’Aarau (Suisse).
  - La maison Tavernier-Gravet, bien connue parla construction de divers instruments relatifs à la topographie, a pour ainsi dire
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- - EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1878.
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  - le monopole de la construction des règles à calcul qui rendent tant de services pour les calculs rapides et approximatifs. La finesse des tracés est remarquable, quoique exécutée sur bois vernis : aussi les ingénieurs et les olficiers ont-ils chargé M. Tavernier-Gravct de la construction de diverses règles, en particulier celle du topographe qui figurait dans l’exposition du Dépôt des fortifications.
  - Tel est le résumé sommaire des impressions du Jury de la classe 1 5, au point de vue des instruments qui feront époque à l’Exposition de 1878 soit par la nouveauté, soit par le progrès de leur construction. Bien des noms fort méritants n’ont pas trouvé place dans celle courte notice; mais la liste des récompenses, que le lecteur trouvera ci-après, complétera les lacunes et fournira le classement qui est résulté de l’examen approfondi des objets exposés.
  - A. Cornu,
  - Professeur de physique à l’Ecole polytechnique.
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