Worldlex Wiki Un collimateur flottant était un des premiers collimateurs largement utilisé dans les observations astronomiques. Il a été inventé par le physicien et astronome anglais, le capitaine Henry Kater, vers 1825.
Son collimateur devait remplacer le niveau ou le fil à plomb dans les observations astronomiques et fournir une méthode facile et parfaitement exacte pour déterminer la position du point horizontal ou zénithal sur le bord d'un cercle ou d'un secteur zénithal. Son principe est l'invariabilité, par rapport à l'horizon, de la position prise par tout objet de forme et de masse constantes flottant sur un fluide.
Un collimateur flottant est constitué d'une boîte rectangulaire contenant du mercure , avec un morceau de fonte flottant au-dessus. La fonte mesure environ douze pouces de long, quatre de large et un demi-pouce d'épaisseur, avec deux montants courts ou Y de hauteur égale au sommet. Les montants maintiennent un petit télescope visé avec des fils croisés ou des parties croisées d'un fin spiral (métal plat très fin), mis à plat et ajusté très exactement dans le foyer sidéral du verre de l'objet.
Le flotteur est bruni avec de l'acide nitrique pour empêcher l'adhérence du mercure, et est empêché de se déplacer latéralement par deux goupilles de fer polies en douceur, dépassant de ses côtés au milieu de sa longueur, qui jouent librement dans des rainures verticales en fer poli dans les côtés de la boîte.
Lorsqu'on se sert de cet instrument, on le place à une petite distance du cercle dont on veut déterminer le point horizontal, de chaque côté, supposons le nord, de son centre, et on règle les télescopes du cercle et du collimateur de manière à regarder mutuellement leurs fils croisés, à la manière pratiquée par les astronomes Gauss et Friedrich Bessel , d'abord grossièrement, par tâtonnement, en appliquant alternativement l'œil aux lunettes des deux instruments ; et, enfin, en éclairant les fils croisés du collimateur par une lanterne et du papier huilé, en ayant soin d'exclure la fausse lumière par un écran noir, ayant une ouverture égale à celle du collimateur, et en faisant la coïncidence à la manière d'une observation astronomique, par le mouvement fin du cercle.
On lit ensuite les microscopes placés sur le limbe et on trouve ainsi la distance zénithale apparente du point de collimation, l'intersection des fils. Le collimateur est alors transféré de l'autre côté (sud) du cercle et une observation correspondante est effectuée sans renverser le cercle, mais simplement par le mouvement du télescope sur le limbe. La différence des deux distances zénithales ainsi lues est le double de l'erreur du point zénithal ou horizontal de la graduation, et leur demi-somme est la vraie distance zénithale du point de collimation, ou la co-inclinaison de l'axe du télescope de collimation par rapport à l'horizon.
D'après les expériences détaillées dans le mémoire du capitaine Kater, lu devant la Royal Society en 1825, il apparaît que l'erreur à craindre dans la détermination du point horizontal par cet instrument peut rarement atteindre une demi-seconde, si l'on prend une moyenne de quatre ou cinq observations. Sur 151 essais isolés, deux seulement ont donné une erreur de deux secondes, et l'un d'eux a été fait avec un flotteur en bois.
