Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     Que faire pendant une éclipse de Soleil ?



 

 

            Et oui, pas de chance voilà qu'une éclipse de Soleil survient et tous vos amis courent comme des fous dans le but de l'observer dans les meilleures conditions. Ils vont même sûrement vous barber avec des photos de ce genre, passablement ennuyeuses et un tantinet énervantes.

© P Andrews, D Roussel, Rob in Space: eclipse annulaire, Gandia, 3 octobre 2005

            Mais pendant une éclipse, il se passe aussi des choses intéressantes... Par terre, et à l'ombre des arbres....

A l'ombre: eclipse partielle. © Rob in Space
A l'ombre: eclipse annulaire. © Rob in Space
  Là, l'éclipse n'est pas tout à fait totale. Chaque tache de lumière est un petit croissant.   Et ici, on est au moment de l'annularité, les taches lumineuses sont devenues de petits anneaux.

                En fait, les trouées entre les feuilles se comportent comme autant de petites ouvertures de chambres noires. C'est le principe d'un appareil photo rudimentaire, sans lentille: le sténopé.

sténopée
  C'est juste une boite percée à l'avant d'un petit trou. Les seuls rayons provenant de la source qui peuvent entrer dans la boîte sont obligés de se croiser. Ce qui fait que l'image au fond est inversée. Mais il y a une image quand même...

                  Voilà, vous venez déjà de marquer votre différence en arpentant le trottoir, nez collé au sol alors que tout le monde le lève au ciel. Les gens ont un comportement d'une banalité...

                  A propos du sténopé, c'est aussi l'occasion de faire une bonne action, car si vous remplacez le fond de la boite par un papier calque, vous pourrez fournir aux membres de votre entourage un moyen confortable et sans risque de suivre le déroulement de l'éclipse pour pas cher. Plus la boîte est longue, et plus le Soleil sera gros. Un tuyau de gouttière peut s'envisager...

                  Il est aussi possible de surveiller anxieusement un thermomètre astucieusement disposé à l'ombre, au Soleil, ou les deux si vous avez les moyens. Vous aurez votre "éclipse thermique" à vous:

Courbe de température lors d'une éclipse annulaire
  Dans ce cas, l'éclipse était celle du 3 octobre 2005, en Espagne, à Gandia. Elle était annulaire. La phase partielle empêche la température matinale de s'élever alors que le Soleil monte pourtant dans le ciel. Le thermomètre situé à l'ombre indique bien un léger creux, mais atténué par l'effet d'inertie du mur qui l'abritait. Celui situé au Soleil a tout vu par contre. La remontée de température en fin d'éclipse est spectaculaire car le Soleil est alors bien plus haut. La baisse globale est de 4 à 5°C, et probablement de 8 ou 9°C inférieure à ce qu'elle aurait été en l'absence d'éclipse.

                Mais vous savez aussi que si le Soleil est masqué par la Lune, on peut s'attendre à une baisse de luminosité. Comment la détecter? Voici un premier moyen tout simple utilisant une LDR, ce petit composant qui a une résistance forte à l'obscurité et faible en pleine lumière. Il suffit de disposer d'un Ohmmètre, de lui greffer la LDR à ses bornes, de l'orienter grossièrement vers le Soleil, et de ne plus toucher à rien. Notez régulièrement la valeur de la résistance affichée. C'est tout.

Résistance de LDR pendant une éclipse annulaire
   Ici, trois groupes ont effectué leurs mesures. Les trois courbes sont bien sûr fortement corrélées. Il peut-être intéressant de faire des relevés plus rapprochés dans la portion de totalité si vous vous trouvez dans ce cas.

                Mais, si vous tenez tout de même, pour d'obscures raisons, à regarder cette éclipse, il peut valoir la peine de se préparer un dispositif d'enregistrement automatisé de la luminosité... Cette mission sera confiée à un magnétophone... a condition tout d'abord de transformer la luminosité en tension, puis la tension en tension alternative de fréquence audible, qui sera enregistrée grâce à l'entrée micro du magnétophone. Ce n'est pas si compliqué que ça le paraît. Il vous faut:

Matériel nécessaire:

  Une photodiode

  Trois résistors de 4,7kW, 10 kW et 1kW

  Deux condensateurs de 15 nF et de 4,7mF

  Une pile plate de 4,5V

  Un convertisseur tension-fréquence AD 654JN

            Vous soudez tout ça pour lui donner une vague ressemblance avec ce montage:

Convertisseur tension-fréquence
  La photodiode, qui transforme la luminosité en tension, est branchée directement sur l'entrée Vin, la sortie Vout est envoyé par un connecteur jack à l'entré micro du magnéto.

               Ainsi, vous vous retrouvez avec une cassette émettant un son strident pendant toute une face, que vous pouvez faire écouter à vos futurs ex-amis pendant une soirée. Il peut être utile de relier le magnéto à l'entrée "Line in" de votre carte son d'ordinateur, qui se chargera d'analyser la fréquence sonore perçue en fonction du temps. De petits logiciels gratuits sont trouvables. Ce qui donne ce genre de chose (toujours avec l'éclipse annulaire du 3 octobre 2005):

Courbe de luminosité, convertisseur tension-fréquence, éclipse annulaire
   Sur la courbe originale, on distingue très bien le plateau de 4 min correspondant à la phase d'annularité.

                Par ces quelques exemples, vous avez enfin trouvé un sens à l'observation des éclipses. Peut-être cela vous redonnera-t-il le goût de faire comme tout le monde?: simplement s'ébahir devant le spectacle, ce qui n'est quand même pas si désagréable que ça...