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Instruments et techniques de la gravimétrie

L’accélération de la pesanteur (g valant autour de 9.80 m/s2) se mesure à l’aide de gravimètres qui peuvent être utilisés en surface, aéroportés et bien encore embarqués sur des navires pour couvrir des surfaces plus importantes, mais avec des précisions moindres. Ces instruments peuvent être de deux types : relatifs ou absolus.

Les gravimètres relatifs

Un gravimètre relatif ne permet pas de déterminer la valeur exacte (ou absolue) de la gravité, mais mesure précisément ses variations entre deux mesures successives, dans l’espace et/ou dans le temps.

  • Dans le cas de mesures de terrain, on peut alors cartographier avec précision les variations de gravité par rapport à un point de référence.
  • Dans le cas de mesures à différents moments sur un même point fixe, on mesure alors précisément les variations temporelles de la gravité.

Les instruments classiques, dits mécaniques à ressort, permettent des précisions de l’ordre de 10 puissance -8 g (7ème décimale après la virgule). Les autres gravimètres supraconducteurs, reposant sur la lévitation d’une sphère dans un champ magnétique ultra-stable, permettent d’atteindre des précisions de l’ordre de 10 puissance -11 g (10ème décimale après la virgule). Par contre, ils ne sont pas transportables et sont donc utilisés pour des mesures des variations dans le temps à un point de référence.

Gravimétrie instruments et techniques : Gravimetres relatifs Scintrex

Gravimètres relatifs Scintrex CG5 – CG6 du parc de gravimètres mobiles GMob de l’infrastructure de recherche Résif © Véronique Bertrand, EostEn savoir plus

Gravimétrie instruments et techniques : gravimètre Supraconducteur

Le gravimètre supraconducteur iOSG de l’observatoire gravimétrique de Strasbourg © Nolwenn Portier, EostEn savoir plus

Gravimètre absolu quantique Muquans AQG sur le site d'observation du Larzac © Véronique Bertrand, Eost

Gravimètre absolu quantique Muquans AQG sur le site d’observation du Larzac © Véronique Bertrand, EostEn savoir plus

Gravimétrie instruments et techniques : gravimètre A10 LaPallice

Gravimètre absolu Micro-g Lacoste A10 sur le site de LROC, La Rochelle © Sylvain Lucas – En savoir plus

Les gravimètres absolus

Ils mesurent la chute libre d’un objet dans le vide et donnent une valeur exacte (dite absolue) de la gravité. Si le principe de mesure est simple (mesures de couples temps/distance), le dispositif expérimental est assez complexe (horloge atomique, laser stable) pour permettre des précisions de l’ordre de 10 puissance -9 g. Une version plus récente repose sur la chute d’un nuage d’atomes à très basse température.

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Muquans : le gravimètre quantique