- Gravimètre
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Un gravimètre Autograv CG-5
Gravimètre d'Adolf Repsold datant de 1917Un gravimètre est un instrument destiné à la mesure du champ de pesanteur.
Sommaire
Principe de la mesure
Les gravimètres peuvent réaliser des mesures relatives ou absolues.
Les gravimètres absolus permettent la mesure directe de l'intensité du champ de pesanteur. Le principe consiste généralement à mesurer la chute dans le vide d'une masse : le temps de parcours d'une distance donnée permet d'accéder directement à la valeur g. La masse utilisée est généralement un prisme, les mesures de distance étant réalisées à l'aide d'un laser dans un interféromètre.
Les gravimètres relatifs utilisent en général des masses suspendues à des ressorts : la mesure de l'allongement des ressorts entre deux points permet d'accéder à la différence de l'intensité du champ de pesanteur entre ces deux points.
Les instruments
Il existe trois types de gravimètres : les gravimètres atomiques absolus, les gravimètres absolus optiques et les gravimètres supraconducteurs.
Précision des mesures
Elle est très variable suivant notamment que l'appareil est un appareil de laboratoire, employé dans des conditions très strictes (vibrations, masses parasites, etc.) ou un appareil de terrain, qui peut être fixe ou mobile, embarqué sur un navire (gravimètre marin) ou un aéronef (gravimètre aéroporté).
La précision des appareils de laboratoire peut atteindre 1 microgal (on rappelle que l'intensité du champ de pesanteur terrestre au voisinage du sol est de l'ordre de 980000 mGal, soit 9,8 m/s², et qu'une différence d'altitude de 1 cm correspond à une variation de l'ordre de 3 microgals). Les gravimètres marins peuvent atteindre une précision de l'ordre du milligal.
Utilisation des gravimètres
Utilisation scientifique : étude des variations du champ de pesanteur, de la répartition des masses dans la croûte terrestre, du rebond post-glaciaire, etc. Génie civil et travaux publics : recherche de vides dans le sol à partir de mesures réalisées en surface (souvent appelée microgravimétrie). Prospection pétrolière : recherche de nappes d'hydrocarbures, qui correspondent à des différences de densité par rapport aux roches environnantes (mesure de gravité dans les puits de prospection, ou à partir de la surface)
Navigation sous-marine : à partir d'une carte du champ de pesanteur et d'un gravimètre marin, il est possible de naviguer avec précision de manière très discrète.
Prévention volcanique : on utilise les gravimètres pour prévoir des éruptions volcaniques.
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