Baromètre de Fortin
par Tonnelot

TRAITÉ DE PHYSIQUE EXPÉRIMENTALE ET APPLIQUÉE
Par A. GANOT - PARIS - 1855

Le baromètre est un instrument qui sert à mesurer la pression atmosphérique. Le tube de Torricelli tel qu'on le représente dans les manuels de physique est un véritable baromètre mais pour qu'il puisse mesurer avec précision cette pression et pour qu'il soit transportable, il a fallu en modifier la forme. Le baromètre de Fortin, du nom de son concepteur, est un baromètre à cuvette, transportable et très précis.

BAROMÈTRE  DE FORTIN par TONNELOT à PARIS
Longueur 97 cm  - Fin du XIXe siècle

La cuvette contenant le mercure possède un fond mobile. La figure de droite, tirée du TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE PHYSIQUE par A. GANOT, dans son édition de 1855, illustre le dispositif utilisé. Lorsque l'on tourne le bouton moleté C, on agit sur une poche en peau de chamois contenant le mercure dans lequel plonge l'extrémité inférieure du tube barométrique E. Le niveau du mercure est visible à travers un cylindre de verre qui prolonge la poche souple. L'extrémité d'une pointe fixe en ivoire, A, matérialise le "zéro" de l'échelle millimétrique gravée sur la partie haute de la gaine de laiton qui entoure le tube de verre sur toute sa longueur.

Avant la lecture, il faut procéder à l'affleurement du mercure à la pointe d'ivoire : le résultat est obtenu lorsque cette pointe paraît juste toucher son image, vue par réflexion à la surface du mercure.

40/100 mm

Entre 758 et 759 mm

Un curseur mobile portant un vernier au 1/20 se déplace le long de la règle millimétrée par le jeu d'une crémaillère et d'un pignon commandé par un bouton moleté.

Sur la photographie de gauche, le curseur est encore nettement au-dessus la surface libre du mercure. A droite, il est dans sa position de lecture entre les divisions 758 et 759 de la règle principale. C'est la division n° 8 du vernier qui se trouve en face une division de la règle. La hauteur de mercure est égale à 758 mm + 8/20 mm soit 758,40 mm. Sur le vernier, les traits 0, 10 et 20 sont marqués 0, 5 et 10. De plus, un trait sur deux est plus grand, ce qui permet une lecture immédiate du résultat.

La pression atmosphérique dite "normale" correspond à une hauteur de mercure égale à 760 mm. Dans notre système international d'unités (SI), la pression s'exprime en pascal (Pa). On a coutume de donner la pression atmosphérique en hectopascal (hPa). :

760 mm de mercure ≃ 1013 hPa

Pour devenir comparables entre elles, les hauteurs barométriques nécessitent un certain nombre de corrections. Correction due à l'action capillaire qui s'exerce au sommet de la colonne et qui se traduit par un ménisque convexe,  correction de température qui est l'origine des variations de la masse volumique du mercure et correction liée à la variation de l'intensité de la pesanteur d'un lieu à l'autre. Ces corrections nécessitent l'usage de tables et la connaissance de la température. Cette dernière est lue sur le thermomètre fixé à l'enveloppe du baromètre.

Plusieurs dispositifs permettent de mettre en œuvre le baromètre à poste fixe ou sur le terrain. Au laboratoire, il est suspendu par son anneau, comme un fil à plomb, puis immobilisé dans la position verticale.  Dehors, il est positionné sur un trépied par l'intermédiaire d'une suspension à la Cardan ; un autre dispositif consiste en une sorte de canne creuse servant à la fois de support et d'étui de rangement.  Lorsque l'on veut déplacer le baromètre, il suffit d'agir sur la poche en peau de chamois, jusqu'à ce que le mercure remplisse le tube barométrique. Le baromètre peut alors être transporté à l'horizontale dans un coffret en bois ou même à l'envers dans la canne creuse ou un étui en cuir.

De gauche à droite :

. DICTIONNAIRE DE L'INDUSTRIE ET DES ARTS INDUSTRIELS par E. O. LAMI & A. THAREL - Paris - 1881
. TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE PHYSIQUE par A. PRIVAT DESCHANEL - Paris - 1869
. COURS DE PHYSIQUE DE L'ÉCOLE POLYTECHNIQUE par A. JAMIN - Paris 1863

Documents "Le Compendium"

Notre baromètre, utilisé en intérieur et à poste fixe, est assujetti à un support de 105 x 10 cm en acajou, fixé au mur. Dans la partie haute, un petit miroir plan mobile et orientable permet d'éclairer convenablement le haut de la colonne de mercure.

A la base, la cuvette est entourée d'un anneau muni de 3 vis calantes permettant d'immobiliser le baromètre lorsque celui-ci à pris, comme le ferait un fil à plomb, sa position d'équilibre verticale.

Au laboratoire, la connaissance de la pression atmosphérique est très souvent requise, par exemple lors de la détermination d'une température de changement d'état ou d'une pesée de précision réalisée avec des masses marquées étalonnées dans des conditions bien déterminées. Ensuite, le baromètre est aussi utilisé pour la mesure des hauteurs puisque la pression due à la présence de l'air diminue à mesure que l'on s'élève : une opération, le nivellement barométrique, consiste à déduire de l'observation barométrique la distance verticale entre deux lieux situés sous la même latitude mais à des altitudes différentes. Enfin, le baromètre sert à prévoir le temps ce qui explique que certains instruments domestiques, différents du baromètre de Fortin, portent les indications très sec, beau fixe, beau temps, variable, pluie ou vent, grande pluie et tempête en face des divisions allant de 785 à 731 mm de mercure. Il faut toutefois se garder d'une trop grande confiance dans les indications données en matière de prévision. Tout au plus peut-on retenir que, dans nos régions, le beau temps est probable si le baromètre monte lentement et d'une manière continue, que l'inverse annonce la pluie, et que les variations brusques sont synonymes de pluie ou vent.

LES PHÉNOMENES DE L'AIR par Arthur MANGIN - Tours - 1886
Document "Le Compendium"