Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Jean-Claude RADIX : Ingénieur civil des Télécommunications - Professeur indépendant
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’expérience et la théorie montrent que l’observation de phénomènes optiques permet d’effectuer des mesures de rotations absolues. Cette possibilité, connue depuis 1913, s’est concrétisée par la mise au point de gyromètres optiques.
Leur principe de fonctionnement fait intervenir d’importants chapitres de physique théorique : mécanique quantique pour le phénomène laser, relativité générale pour l’observation de la propagation de rayons lumineux à partir d’un laboratoire en rotation.
Il s’ensuit, notamment pour l’ingénieur travaillant sur les techniques inertielles classiques, une certaine difficulté pour comprendre comment fonctionnent ces appareils, et cela d’autant plus que leur mode de fonctionnement peut faire intervenir des notions classiques d’optique ondulatoire (interférences) qui ne lui sont généralement pas familières.
L’objet de cet article est précisément de lui venir en aide, en rassemblant les notions de base nécessaires à la compréhension du gyromètre laser et du gyromètre à fibre optique et en effectuant une description sommaire de ces appareils et de leurs performances.
le lecteur pourra utilement se reporter à l’article Mécanique quantique dans le traité Sciences fondamentales.
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- Version archivée 1 de avr. 1986 par Jean-Claude RADIX
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Gyromètre laser2. Gyrométrie optique
2.1 Définition du problème
Considérons un observateur physicien se trouvant à bord d’un laboratoire (ou d’un véhicule) en mouvement par rapport à l’espace absolu. Deux procédés s’offrent à lui pour mesurer la rotation instantanée de ce laboratoire : la mécanique rationnelle et l’optique.
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Mécanique rationnelle : par l’existence des forces d’inerties (centrifuges, gyroscopiques), cette voie conduit à la réalisation de gyromètres mécaniques, décrits par des lois classiques (Galilée, Newton ...).
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Optique : cette voie, par l’influence de la rotation du laboratoire (et par suite des instruments utilisés) sur l’interaction instrument-lumière, conduit à la réalisation des gyromètres à fibres optiques et à celle des gyromètres laser.
Les lois physiques permettant de comprendre ces phénomènes sont celles de la relativité générale (Einstein, Langevin ...). Cependant, leur application et a montré que les perturbations optiques imputables au mouvement en question sont, en première approximation, précisément les mêmes que celles qui peuvent être déduites de la cinématique non relativiste.
2.2 Comparaison des trajets optiques
Avec Aronowitz ( p. 133), admettons la possibilité d’effectuer nos raisonnements sur des trajets optiques ayant des formes circulaires ; cette hypothèse...
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Gyrométrie optique
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BERTIN (M.), FAROUX (J.-P.), RENAULT (J.) - Optique. Cours de mathématiques spéciales. - Dunod Université 1981, 254 p. Ch. 9 : Interférences lumineuses non localisées entre deux ondes cohérentes.
-
(2) - CHABANNES (F.) - Les lasers. - Cours ENSTA no 184, 1978, 216 p.
-
(3) - DITCHBURN (R.W.) - Light. - 3e éd. Academic press 1976, 796 p. - Ch. 11 : Velocity of light and relativistic optics.
-
(4) - LANDAU (L.), LIFSHITZ (E.) - The classical theory of fields. - Addison-Wesley Press 1951, 254 p. Ch. 10 : Particle in a gravitational field § 10-11 Rotation.
-
(5) - ARONOWITZ (F.) - The Laser Gyro. - 3e article de Laser Applications, Vol. 1 ed. by Monte Ross Academic Press, 1971, p. 133-200.
-
(6) - DELPECH (J.-F.) - Mécanismes d’inversion...
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