Aberration sphérique

“ L'aberration sphérique augmentant avec la convexité du corps réfringent, l'Homme se trouvera de la sorte infiniment mieux doué que le Phoque ou le Poisson ; mais, môme chez ces animaux, les conséquences ultimes de l'aberration seront notablement atténuées et disparaîtront devant l'ingénieux agencement qui domine la constitution intérieure de la lentille cristallinienne : loin de représenter un milieu homogène, elle est composée de couches concentriques dont la densité augmente de la périphérie vers le centre ”

“ Pour reconnaître, dans d'autres objectifs, par exemple dans l'objectif connu sous le nom d'objectif à portraits, si l'aberration sphérique est corrigée par la combinaison des lentilles qui les constituent,
voulons détruire complètement l'aberration de sphéricité suivant l'axe. L'expressionff de l'aberration nous est fournie par les points où un rayon B, infiniment voisin de l'axe, et un rayon éloigné a vont couper l'axe en émergeant de la lentille. ”

“ Heureusement qu’en usant le verre de la lentille objective, sur un bassin sphérique, des artistes habiles ont trouvé le moyen de donner aux deux surfaces une figure telle que l’aberration dite de sphéricité disparaît à peu près complétement. On voit, par cette courte explication, quelle peut être l’influence du talent de l’artiste dans la construction d’un bon objectif. ”

“ L’aberration dépendant de la vitesse de la lumière, il est clair que si les rayons de différentes couleurs dont la lumière blanche se compose, se mouvaient avec des vitesses dissemblables, chacun de ces rayons éprouverait une aberration particulière qui le séparerait des autres ; l’étoile, semblable à un petit spectre prismatique, paraîtrait toujours un peu allongée dans un sens parallèle au déplacement de la Terre. ”

“ L'aberration de sphéricité est le phénomène par lequel les rayons lumineux ne concourent plus mathématiquement au foyer de l'objectif, mais coupent l'axe optique en des points différents, en formant une surface dite caustique. ”

“ Chacun sait que lorsqu'un faisceau lumineux traverse une lentille, ses rayons ne se réunissent jamais exactement au même point, déterminant ainsi le phénomène que les physiciens désignent sous le nom d'aberration de sphéricité. ”

“ L’œil n’aperçoit ordinairement que la plus vive ; mais comme ces images ne sont pas égales, celles qui sont les plus grandes forment autour de celle-ci une couronne colorée qu’on nomme la couronne d’aberration. Cette aberration est donc produite uniquement par la différence de réfrangibilité des rayons de lumière, & très-distincte de celle qui est due au défaut de réunion des rayons, causée par la sphéricité du verre. ”

“ Considéré comme appareil physique, l'œil est loin d'être parfait : aussi peut-on y constater les diverses imperfections qui se trouvent dans les appareils physiques analogues et qui sont connues sous le nom d'aberration, soit de sphéricité soit de réfrangibililé. ”

“ Les étoiles paroissent faire un circuit en ellipse autour du point qu’elles occupent réellement ; c’est ce qu’on appelle aberration. La parallaxe nous fait voir les astres, où ils ne sont pas, & tous les astronômes y ont égard dans leurs observations & leurs calculs ; mais en outre les étoiles ont encore d’autres aberrations. M. Bradley, qui est le premier, je crois, qui se soit apperçu de l’aberration des étoiles, après avoir conclu qu’elle se faisoit par le mouvement progressif de la lumière, donna des règles pour trouver l’aberration en ascension droite. ”

“ Que faut-il donc faire dans notre problème si, dans ce cas, la solution est demandée exacte, même en égard à l’aberration ? Le plus simple est certainement de déterminer l’orbite en négligeant l’aberration, puisqu’elle ne peut jamais produire un effet considérable ; les distances seront obtenues par là avec assez de précision pour corriger alors les observations, de l’aberration, par quelques-unes des méthodes exposées tout à l’heure, et pour qu’il soit permis de recommencer avec plus d’exactitude la détermination de l’orbite. ”

“ La considération que nous venons de développer, l'influence des différences angulaires de l'aberration de sphéricité sur la déviation des mêmes points à droite et à gauche est singulièrement augmentée, si l'on passe de la ligne horizontale aux points situés à droite et à gauche et même dans le plan vertical intermédiaire, au-dessus et au-dessous de l'horizon. L'épaisseur du verre détermine des différences de réfraction d'autant plus notables qu'on s'éloigne davantage de l'horizon. ”

“ Pour cette cause, l'image d'un point lumineux n'est jamais réduite à un point unique. Dans l'œil, l'iris, ne laissant pénétrer les rayons que dans la portion centrale de la lentille, diminue notablement l'aberration de sphéricité. ”

“ L’aberration et l’astronomie. — Il est possible aussi que l’astronomie nous fournisse un jour des données sur ce point ; c’est elle, en somme, qui a soulevé la question en nous faisant connaître le phénomène de l’aberration de la lumière. Si on fait brutalement la théorie de l’aberration on arrive à un résultat bien curieux. Les positions apparentes des étoiles diffèrent de leurs positions réelles, à cause du mouvement de la Terre, et comme ce mouvement est variable, ces positions apparentes varient. ”

“ La différence entre la direction des droites et est l’aberration telle qu’elle existe pour les étoiles fixes ; nous passons ici sous silence la manière de la calculer, comme étant connue. Mais pour les astres errants cette différence n’est pas l’aberration complète ; la planète, en effet, pendant qu’un rayon de lumière émané d’elle arrive à la Terre, change elle-même de lieu ”

“ Il consiste en ceci: lorsqu'on observe une étoile avec une lunette, l'image de l'étoile ne se forme pas exactement dans la direction de la visée. En voici la raison: pendant que les rayons lumineux de l'étoile, qui ont pénétré dans la lunette, parcourent celle-ci dans sa longueur, la lunette s'est légèrement déplacée, entraînée qu'elle est par le mouvement de la Terre. Au contraire, le rayon lumineux dans la lunette n'a pas participé à ce mouvement, ce qui cause précisément la petite déviation appelée aberration. ”

“ L’aberration des étoiles dépend de la vitesse de leur lumière combinée avec celle de la terre dans son orbite ; elle ne serait donc pas la même pour tous les astres, si leurs rayons parvenaient à nous avec des vitesses différentes. ”

“ On sait que les constructeurs d'instruments d'optique parviennent à éviter très complètement l'aberration de sphéricité par une plus forte courbure donnée à la face de la lentille exposée - aux rayons incidents. ”

“ On conçoit dès lors que, pour éviter l'aberration de sphéricité, on soit conduit d'abord à donner une faible ouverture à l'objectif; de plus, comme nous l'avons déjà indiqué, il y a avantage au même point de vue à remplacer une lentille unique par un système composé ; si le système a la même distance focale que la lentille unique, le grandissement obtenu sera le même pour la même position relative de l'objet, mais l'aberration sera moindre. Aussi, dès qu'il s'agit d'appareils un peu puissants, on fait usage d'objectifs composés. ”

“ Les phénomènes de la double réfraction et de l’aberration des étoiles me paraissent donner au système de l’émission de la lumière, sinon une certitude entière, au moins une extrême probabilité. Ces phénomènes sont inexplicables dans l’hypothèse des ondulations d’un fluide éthéré. La propriété singulière d’un rayon polarisé par un cristal de ne plus se partager en passant dans un second cristal parallèle au premier indique évidemment des actions différentes d’un même cristal sur les diverses faces d’une molécule de lumière. ”

“ Vous voyez au contraire que les plus simples principes de la Mécanique et de la Géométrie, combinés avec la vitesse de la lumière et celle de notre globe sur l'écliptique , rendent parfaitement raison des phénomènes observés. Ces phénomènes , ces petits mouvemens si divers des étoiles sont donc autant de preuves du mouvement annuel de la Terre.
L'aberration affecte aussi les planètes, les satellites et les comètes, mais comme ces astres ne sont point fixes, elle n'a pas pour effet de leur faire décrire en apparence de petits cercles ou de petites ellipses ou de courtes droites. ”

“ L'aberration de réfrangibilité consiste en une inégale réfraction des divers rayons colorés qui composent la lumière blanche, de sorte que l'œil décompose la lumière ordinaire des objets qui la lui projettent et nous les fait voir plus ou moins colorés : en un mot, l'œil n'est pas un appareil achromatique parfait. ”

“ Et quand même la vitesse de la lumière serait un fait acquis, l'aberration, au lieu d'être d'environ 40" pour tous les corps célestes, différerait en raison de l'éloignement de chacun de ces corps de la Terre, car les étoiles mêmes se trouvent à différentes distances de nous, à moins de prétendre que la sensation lumineuse des étoiles n'est perçue qu'à partir de l'orbe de la Terre. ”

“ Une aberration très-fréquente est le redressement des surfaces horizontales; des treillis s'élèvent aux côtés de la route. L'horizon devient un mur, ou une enceinte, ou une immense cuve; quelquefois il semble qu'on se trouve au milieu d'un cratère, au milieu du val del Bove ou de quelque gorge resserrée des Alpes. Un fait d'une nature analogue est la transformation de la partie du ciel, qui est devant nous, en une longue et étroite bande de gaze. ”

“ Ainsi, quoique nos yeux puissent apprécier l'étendue par les angles différents sous lesquels on voit les corps, ils ne peuvent cependant pas apprécier la vitesse de la lumière qui émane des corps. C'est donc ailleurs qu'il laut chercher la cause de l'aberration. ”

“ Note de M. Mouchez 394 — Sur l’application de la Photographie aux nouvelles méthodes de M. Loewy pour la détermination des éléments de la réfraction et de l’aberration ; par M. Ch. Trépied 414 — Détermination de la constante de l’aberration. Premier procédé d’observation ; par M. Loewy 455 — Détermination de la constante de l’aberration. Premier et second procédé d’observation ; par M. Loewy 538 — Note additionnelle sur la mesure de l’aberration ; par M. J.-C. Houzeau 563 — Détermination de la constante d’aberration. Premier et second procédés. Conclusions ”

“ Si l'on regarde un point lumineux, son image ne peut être nette qu'à la condition que la lumière soit homocentrique après réfraction. Si c'est au contraire une ligne lumineuse que l'on regarde, celles des aberrations des rayons qui se présentent suivant la direction de l'image de cette ligne ne nuisent aucunement à la netteté de l'image. ”

“ Or, à une position déterminée du disque solaire, ne peut-on faire correspondre qu’une seule valeur pour la longitude et une seule valeur pour la latitude du centre du soleil, les corrections d’aberration et de réfraction étant supposées faites ? Non pas. Le pouvoir optique de l’instrument qui nous sert à viser le soleil est limité ; les diverses opérations que comporte notre expérience, les diverses lectures qu’elle exige, sont d’une sensibilité limitée. ”

“ Il eut alors la pensée d'expliquer ces variations par une aberration que le mouve- ment de la terre, se combinant avec celui de la lumière suivant la règle du parallélogramme des forces, ferait naître dans la position de ces astres.
Les lignes menées de la terre à une étoile lors des différentes époques de l'année, forment un cylindre en général oblique , et les angles des génératrices avec les tangentes à la base présentent deux maximum et deux minimum, qui, naturellement, correspondent au maximum et au minimum d'aberration. ”