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Concept
Goniomètre
Résumé
Un goniomètre est un appareil ou un capteur servant à mesurer les angles.
Le goniomètre a été inventé vers 1780 par le minéralogiste français Arnould Carangeot (1742-1806).
vignette|Raies spectrales du mercure à travers un réseau de diffraction, observées dans un goniomètre optique.
En optique, le goniomètre est utilisé pour déterminer la déviation d'un rayon lumineux par un dispositif optique (par exemple un prisme ou un réseau de diffraction).
Le goniomètre comporte une partie fixe, sur laquelle est montée une partie mobile portant une lunette de visée. On peut avoir deux configurations :
la partie fixe est liée au référentiel du laboratoire (au sol), la partie mobile pointant dans la direction dont on veut déterminer l'angle avec l'axe de référence ;
la partie fixe est liée au référentiel de l'objet observé (par exemple il est placé dans un véhicule), la partie mobile pointe vers la direction de référence.
Le goniomètre comporte en général une règle graduée en degrés, le rapporteur, et éventuellement un vernier pour améliorer la précision.
En radiocristallographie, le goniomètre est la partie du diffractomètre qui sert à déterminer les angles. Les mouvements sont motorisés.
Dans la majeure partie des cas, les angles sont déterminés par les ordres donnés aux moteurs (moteurs pas à pas) : lors de l'initialisation, l'appareil établit son zéro (par rapport à un point de référence, par exemple une encoche sur le goniomètre) ; l'angle correspondant au zéro du moteur est déterminé par une procédure d'alignement.
Dans le cas d'une mesure à haute résolution, il devient très long de stabiliser la position exacte des moteurs (la boucle de rétroaction génère des oscillations qui se réduisent au fur et à mesure). Dans ce cas, il est plus intéressant (gain de temps) de laisser le moteur se placer approximativement, puis de mesurer l'angle (mesure automatique, par exemple à l'aide d'un capteur optique).
vignette|Fonctionnement d'un goniomètre utilisé en diffraction des rayons X.
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