1. Description
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Cet instrument est destiné aux navigateurs. Malgré les vagues on peut mesurer un angle entre deux directions en une seule visée, en utilisant un miroir semi-réfléchissant. Réalisé en laiton il mesure 30 cm de diamètre et pèse 1,1 kg, il peut être tenu à bout de bras sans fatigue. On l'huilait en mer pour éviter la corrosion. Cercle de réflexion du musée de la marine. Paris |
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| L'appareil en laiton mesure 26cm de diamètre, le limbe est partagé en 720°car comme sur les sextants, avec le miroir tournant on mesure un angle double. Un grand miroir réglable est fixé sur une alilade, il est placé au centre du cercle. La lunette et le petit miroir sont fixés sur une alilade indépendante de la première. Chaque alilade est munis d'un vernier et de vis de réglage. L'instrument comporte un manche placé sous le centre du cercle permettant de le tenir en main. Le centre de gravité étant au centre il est plus facile d'emploi qu'un quadrant. |  |
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Toutes les photographies de cette page
sont tirées du livre de Borda
description et usage du cercle de réflexion. Service historique de la Marine de Cherbourg |
L'appareil utilise le principe de la double réflexion, comme le cercle de Mayer mais il présente une modification expliquée par Borda lui même dans son ouvrage description et usage du cercle de réflexion.
2. Amélioration apportée par Borda au cercle de Mayer, le retournement
La modification de Borda évite l’opération qui consiste à vérifier le parallélisme des deux miroirs, simplifiant aussi la suite des opérations de mesure, ce qui limite les erreurs possibles.
| Mesure avec le cercle de
Mayer :
L'image de l'astre par réflexion est toujours située à droite du même côté de la lunette. On ne peut pas récupérer la lumière émise par l'astre 3 avec le miroir à cause de la présence de la lunette. Cela impose la vérification du parallélisme des miroirs |
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Modifications proposées par Borda : reculer la lunette et éloigner le miroir semi-réfléchissant.
| Mesure avec le cercle de
Borda :
L'espace disponible entre la lunette et le miroir semi-réfléchissant permet le passage des rayons lumineux et l'on peut observer un astre à droite ou à gauche de la lunette.( 1 comme 3) Avec le principe du "retournement " on mesure le même angle entre les deux astres, une fois à droite l'autre fois à gauche. Un astre est visé une fois directement dans la lunette une fois par réflexion. |
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| La lunette vise l'astre 2 le 1 est visé par réflexion. Réflexion à gauche de la lunette | La lunette vise l'astre 1 le 2
est visé par réflexion.
Réflexion à droite de la lunette. |
Avec les deux mesures successives on obtient un angle double. La double pesée attribuée au même Borda utilise un principe analogue.
Conclusion de Borda sur sa méthode par retournement :
"On voit donc que sans faire l'observation du parallélisme , on sera parvenu à trouver l'angle cherché et que l'on aura obtenu un double résultat, par une double observation, au lieu qu'il en auroit fallu quatre en employant la méthode de Mayer."
Pour bien comprendre la mesure par retournement et avoir la justification complète de ce résultat.
En mesurant la différence angulaire entre les deux alilades munies chacune de vernier, on éliminait aussi l'erreur fixe d'un zéro mal situé (collimation).
3. Borda utilise le principe de la répétition de Mayer
| Borda dans ce
texte explique que
de la répétition vient la précision |
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4. Réglages et utilisation
Borda donne dans son ouvrage un grand nombre de conseils pour obtenir des mesures de qualité. un certain nombre de réglages sont nécessaires. Pour les visées marines Borda donne des techniques pour les réaliser et des tables de corrections.
L'ajout des verres colorés de différentes épaisseurs et qualités permet d' atténuer les sources intenses comme le soleil ou la lune. Selon leur emplacement et l'orientation des rayons ils sont traversés une ou deux fois par les rayons réfléchis.
En 1772 Borda fit réaliser son premier cercle à réflexion par Etienne Lenoir qui bien que quasiment illettré sut résoudre un des problèmes les plus délicats que pouvait rencontrer un constructeur : la division du cercle avec une grande précision.
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