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Fabriquer un miroir primaire

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Le testeur de Foucault

Ce qui fera la qualité du miroir, c'est la perfection de sa courbure. La courbe doit répondre à 2 critères: elle doit être régulière et s'écarter de la parabole le moins possible.

Le testeur de foucault permet de vérifier ces 2 aspect. D'une part en visualisant le miroir dans son ensemble grâce au couteau, nous allons nous assurer que la surface est REGULIERE.

Le principe est le suivant:
Nous plaçons une source de lumière juste à la droite du centre de courbure. Les rayons vont frapper toute la surface du miroir et revenir en un focus juste à la gauche du centre de courbure.

Si nous coupons précisément ce point focal à l'aide du couteau, le miroir va s'assombrir. Si le miroir est une sphère parfaite, il s'assombrira également sur toute sa surface. S'il y a des irrégularités, elles deviendront à ce moment évidentes.

Quand la courbure du miroir est régulière, il faut, d'autre part, QUANTIFIER l'erreur qui la sépare de la parabole la plus proche. Bien sûr nous n'allons pas mesurer l'épaisseur du verre se qui serait impossible à cette échelle. Ce qui sera mesuré c'est l'effet de l'erreur de courbure sur le point focal. Cette mesure sera prise grâce à un micromètre de fabriquation maison incorporé au testeur de foucault.

Maintenant que nous savons en gros ce que doit accomplir notre testeur, allons-y avec la construction. Etant-donné que les dimensions sont plus ou moins importantes, je n'ai mis aucune mesure par souci de simplicité, seulement des approximations.





Voici des exemples de surface régulières tel que vu par le test du couteau. (la première est sphérique)




  Allons-y...

Découpez un rectangle d'une trentaine de cm de long. Placez un petit tube de même longueur à la gauche. Si vous percez des trous pour visser comme sur l'image suivante, ne les faites pas à moins de 5 cm à partir des extrémités.

Placez à la droite et au centre un petit rectangle surmonté n'une lanière métallique. La longueur de cette lanière sera d'au moins 5 cm. Si vous voulez savoir où en trouver, regardez derrière votre ordinateur personnel, il y an a plusieurs :-)

Faites un deuxième rectangle identique au premier. Enlevez un coin jusqu'à la moitié de sa largeur, ce morceau sera idéal pour le petit bloc de l'image précédente.

Ensuite, sous la pièce que nous venons de tailler, nous placerons 2 morceaux de nylon ou mieux, de teflon taillés en V. Egalement une visse sera placée de sorte qu'elle sera centrée sur la lamelle de métal. Avant de mettre la visse, percez un trou légèrement plus petit que son diamètre et mettez-y un peu de cire. Vous aurez plus de facilité à ajuster l'horisontalité du chariot.

Pour le micromètre, vous aurez besoin d'un boulon à 20 filets par pouce. Ce qui fait qu'en graduant notre rondelle à 50 unités dans un tour complet, nous pourrons mesurer les millièmes de pouces. C'est une mesure commode puisque la majorité des logiciels qui servent à interpréter les mesures de Foucault fonctionnent en pouces.

Voici la graduation. En lisant de 0 à 49 à la gauche puis lors du deuxième tour de 50 à 99 sur la droite, cela dous donne 100 millièmes de déplacement total.

Cette graduation est en haute résolution, vous n'avez qu'à l'enregistrer sur votre disque. Ouvrez dabord l'image en mode fenêtré puis cliquez sur l'image avec le bouton droit de la souris et enregistrez. Ensuite, vous pourrez la rééchantillonner dans votre logiciel de dessin préféré pour lui donner exactement la longueur voulue afin de faire le tour complet de votre cadran.

Puis assemblez le boulon, un écrou qui barre sur place, le cadran, et l'écrou à ailettes

Ensuite, sous la pièce que nous venons de tailler, nous placerons 2 morceaux de nylon ou mieux, de teflon taillés en V. Egalement une visse sera placée de sorte qu'elle sera centrée sur la lamelle de métal. Avant de mettre la visse, percez un trou légèrement plus petit que son diamètre et mettez-y un peu de cire. Vous aurez plus de facilité à ajuster l'horisontalité du chariot.



Bon, assez joué en dessous. La partie supérieure sera composée d'un bras qui pourra pivoter grace à une visse située à l'arrière de notre testeur. Pour faciliter le mouvement, percez dabord la pièce du haut pour que la visse y entre librement.

Un deuxième boulon assurera une poussée latérale sur ce bras. Aucun besoin de précision ici, mais la poussée devra quand même être aisée. Noubliez pas qu'une butée en métal aidera beaucoup à la fluidité du mouvement.

A cet instant, il est temps de parler des ressorts. Je ne vais pas me donner la peine de les dessiner en 3D (je doute que j'en aurais été capable de toute manière). Il s'agit seulement de 2 ressorts qui vont s'opopser aux mouvements des deux boulons poussoirs. Ils peuvent s'opposer à ces mouvement soit en tirant sur les parties concernées, soir en poussant dans la direction inverse. Je laisse cela à votre discrétion...

Placez maintenant sur le bras un autre carreau en bois qui pourra tourner sur lui même. Ceci nous permettra d'utiliser notre testeur en deux modes; tantôt pour le teste du couteau, tantôt en mode de mesurage avec un oculaire.

Maintenant, plaçons sur ce bloc le fameux couteau et une autre pièce taillée en V pour recevoir l'oculaire. Le couteau peut être une simple lamelle en métal mais vous pourrez au besoin y coller une lame d'exacto ou de rasoir.

Pour passer d'un mode à l'autre, nous n'avons qu'à rabattre le couteau vers la gauche puis une simple rotation du bloc amènera l'oculaire en bonne position. A cette fin, il est évident que le couteau et le support de l'oculaire seront tous deux à une extrémité droite de notre bloc rotatif.

Attaquons nous maintenant à la source de lumière. Elle sera au bout d'un support fixé à la base du testeur. Un trou de la taille des mini ampoules sera fait en haut et le plus à gauche possible. Pour juger de la hauteur où percer ce trou, placez-le environ à égalité du centre de l'oculaire qui sera sur son support.

Maintenant, pour la source de lumière elle même, nous allons fabriquer une fente plutôt qu'un simple point. La fente nous apportera plus de lumière et permettra également une lecture plus précise au test de l'oculaire.

Premièrement découpez un trou de 4 ou 5 mm dans un bout de ruban à fil électrique (image de gauche). Deuxièmement, à l'aide d'un exacto, faites un trait très droit et sans bavure dans du papier d'aluminium. Faites le trait assez long, vous choisirez ensuite la partie la mieux réussie. Troisièmement, découpez environ 1 cm dans la meilleure partie de cette incision puis recollez la partie gauche et droite sur le ruban adhésif pour couvrir le trou. Essayez de les recoller exactement côte à côte comme si vous ne vouliez plus du tout voir l'incision (image du centre). Etant donné que c'est impossible de les remettre exactement ensemble, la dimension de la fente ainsi crée sera idéale. Pour finir, placez un autre morceau de ruban électrique sur le dessus pour bien tenir le tout en place (image de droite).

Il reste maintenant à placer cette fente devant le trou de lumière. Un dernier détail: la source de lumière doit être diffuse, donc il faudra soit sabler l'ampoule, soit placer du papier blanc entre celle-ci et la fente. L'intensité lumineuse dans l'illustration suivante a été exagérée.

Il ne manque plus qu'a placer une aiguille qui pointera sur le cadran pour prendre les mesures. Je l'ai placée en dernier parce que je l'avais complètement oubliée dans les illustrations précédentes, mais c'est un bon oubli puisqu'elle aurait étée très accrochante ;-)

Voici donc le résultat final, aiguille incluse mais sans les ressorts...


Vous languissez d'utiliser votre chef d'oeuvre de testeur? Passez donc à la section parabolisation.

Copyright © 1998-2001 Jonathan Lavoie