|
La hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon
varie : tout d'abord, au fil de la journée, bien évidemment.
Il se lève le matin à l'Est puis monte dans le ciel
pour culminer à midi et redescend ensuite se coucher à
l'Ouest en fin de journée. Sa hauteur varie également
au fil des saisons : si l'on regarde le Soleil tous les jours à
la même heure, on constate qu'une fois passée la date du
solstice d'hiver, il monte de plus en plus haut dans le ciel au
fur et à mesure pour commencer à redescendre dès le lendemain
du solstice d'été. Les solstices sont donc le moment
d'inversion du sens de la montée et de la descente du Soleil dans
le ciel. D'ailleurs, le mot "solstice" signifie "le
Soleil s'arrête".
Le Soleil à midi, le jour du solstice d'hiver, de l'équinoxe
de printemps et du solstice d'été
Pour mesurer la hauteur du Soleil dans le ciel, plusieurs méthodes
existent, plus ou moins précises :
L'alidade et ses dérivés :
Il s'agit tout simplement de viser le Soleil et de noter l'angle
qu'il fait par rapport à l'horizon. Attention, il importe
de bien protéger ses yeux car l'observation du Soleil à
l'oeil nu, sans protection, entraîne des dégâts
irréversibles de la rétine, pouvant aller jusqu'à
la cécité totale. Pour protéger vos yeux, vous
pouvez employer des lunettes d'éclipses ou bien du verre
de soudeur à condition qu'il soit de grade supérieur
ou égal à 14.
Si les enfants adorent regarder au travers de lunettes d'éclipses,
il n'en est reste pas moins vrai que cette méthode est hautement
imprécise, même s'il existe des moyens de l'améliorer
comme dans le montage ci-dessous, où la visée du Soleil
se fait, une fois l'horizontalité du pied de l'appareil bien
réglée, en inclinant la tige métallique jusqu'à
ce que l'ombre du crochet situé en haut de la tige se projette
sur le petit écran placé à l'extrémité
inférieure de la tige:
Exemple de relevés de la hauteur du Soleil avec une alidade
Le gnomon :
Tout aussi ancien que l'alidade, le gnomon est connu depuis l'Antiquité.
C'est grâce à un gnomon qu'Eratosthènes
parvint à mesurer la taille de la Terre en 205 avant JC.
Le principe du gnomon est très simple : il s'agit de planter
bien verticalement dans le sol un bâton et de mesurer ensuite
la longueur de son ombre par terre.
Exemple de relevés de l'ombre d'un gnomon au cours d'une
journée
Le saladier :
Ce bricolage original et spectaculaire a été mis
au point par le Pr Szostack : le saladier y représente la
voûte céleste. Il est posé sur une maquette
du paysage, cette dernière étant orientée selon
l'axe Nord-Sud. Une cible est tracée au milieu du paysage.
La manip' consiste à placer sur le saladier un carton troué,
de telle façon que le rayon du Soleil qui passe par ce petit
trou arrive pile sur la cible.
Il suffit ensuite de matérialiser ce rayon solaire en marquant
l'emplacement du trou par un coup de feutre ou bien en collant sur
le saladier une gommette. Vous pouvez matérialiser ainsi
la trajectoire du Soleil tout au long d'une journée.
En renouvelant cette expérience plusieurs fois dans l'année,
vous observerez les différentes trajectoires du Soleil au
fil des saisons.
exemple de tracés du mouvement apparent du Soleil avec
la méthode du saladier
Mais quelle que soit l'ingéniosité de toutes ces
méthodes, leur emploi pour mesurer la hauteur du Soleil dans
le ciel reste entachée d'erreurs. Pour avoir des mesures
précises, il est important de bien identifier
les causes de ces erreurs et de s'efforcer de les corriger.
|
Retour haut page