Inventaire des instruments scientifiques anciens
dans les établissements publics

Métrologie - Mesure

 

Sphéromètre de Govi

Le sphéromètre sert à la mesure d'une faible épaisseur; par exemple, la mesure du rayon de courbure d'une surface sphérique, miroir ou face de lentille. Posé sur un marbre (surface rigoureusement plane), le sphéromètre permet également la mesure d'épaisseurs, et le calibrage de jauges.

Un support rigide repose sur trois pointes, et sert d'écrou pour une vis verticale au pas très fin, coiffée d'un bouton à godrons qui porte un disque horizontal gradué, et munie d'une pointe mousse à sa base. Un index vertical, sorte de réglette graduée, est fixée sur le trépied, et reste en regard de la graduation du pourtour du disque. Il permet de mesurer la rotation de la vis et donc la translation verticale.

Lycée Champollion, Grenoble

Ainsi, avec un pas de vis de 1mm et un disque comportant 500 divisions équidistantes, il serait possible de mesurer des distances de l'ordre de 2 microns, s'il n'y avait pas d'erreurs liées aux manipulations et au jeu de l'instrument.

Pour la mesure d'un rayon de courbure, on pose l'instrument sur la surface sphérique à mesurer. Les points de contact des trois pieds définissent la base d'une calotte sphérique dont la pointe de la vis va touchant le sommet. On mesure ainsi la flèche f comme une épaisseur. Le rayon r du sphéromètre (distance d'un des pieds au centre) étant une donnée connue, le rayon de courbure C à mesurer se déduit de la relation: r²=f(2C-f).

Pour mieux détecter le contact de la pointe centrale avec la surface, on utilise parfois un système à levier. C'est le sphéromètre à levier de Perreaux, dont un exemplaire figure dans les collections de l'ENSP de Montrouge.