Réglage d’un goniomètre

Principe

De manière générale, un goniomètre est un appareil de visée servant à mesurer des angles. On peut l’utiliser pour étudier la déviation d’un faisceau lumineux par un prisme ou un réseau par exemple.

Structure

Le goniomètre comporte :
 une plate-forme horizontale, dont le pourtour est gradué généralement au demi-degré près ;
 un collimateur qui donne une image à l’infini d’une fente verticale réglable en largeur éclairée par une lampe spectrale (sodium, mercure…) : c’est la source de lumière dans la suite ;
 un plateau tournant, de même axe que la plate-forme, sur lequel on pose le prisme (ou le réseau), éclairé par le collimateur ;
 une lunette autocollimatrice qui permet d’observer l’image finale : elle est munie d’un réticule pour pointer l’image, et d’un vernier angulaire permettant une mesure à la minute d’angle près [1].

Goniomètre

Collimateur à droite, lunette à gauche (photo : didaconcept)

Réglages

On commence par régler la lunette autocollimatrice et le collimateur. Ces réglages seront inchangés par la suite (sauf l’oculaire de la lunette qui peut être modifié en fonction de la vue de l’utilisateur).

On s’intéresse à la déviation par un prisme ou un réseau. Pour pointer correctement l’image de la fente avec le goniomètre, on peut déjà la repérer grossièrement à l’oeil nu [2], et ensuite la pointer à l’aide de la lunette. On aura intérêt à avoir une fente fine, ce qui permet un repérage précis (mais donne une image moins lumineuse - compromis à trouver). Il faut faire coïncider le trait vertical du réticule de la lunette avec l’image de la fente : une fois ceci fait, on bloque la lunette, et on affine le réglage avec la vis de réglage fin. Pour lire la position angulaire de l’image, on utilise alors le vernier angulaire (article expliquant la lecture du vernier).