VII

Jusqu’ici nous n’avons étudié que le pouvoir échauffant du soleil ; nous avons vu que la marche diurne et annuelle de la température dépendait de la révolution de la terre autour de cet astre. L’inégal échauffement des différentes régions de la terre nous a dévoilé l’origine des vents, les changements dans l’aspect du ciel et la différence de pression atmosphérique, changements qui se compliquent d’une rupture d’équilibre de l’électricité atmosphérique. Nous allons examiner maintenant les phénomènes auxquels le soleil donne lieu comme corps lumineux , après les avoir fait précéder de quelques généralités sur la lumière.

KATVB.E SB X.A Z.UBKIBRE. — La lumière et la chaleur sontsi intimement unies dans les rayons solaires qu’il est difficile de séparer ces deux manifestations; nous n’approfondirons point ce sujet, qui appartient au domaine de la physique expérimentale ; nous ne chercherons pas davantage à pénétrer dans la nature intime de la lumière. Deux hypothèses ont été émises. Dans la première la lumière se compose de molécules matérielles qui sont lancées par les corps lumineux : en agissant sur la rétine elles perm'ettent de voir le corps dont elles émanent. Dans l’autre supposition, qui parait beaucoup plus probable, les impressions lumineuses sont dues aux ondulations d’un fluide très-ténu répandu dans l’univers et dans l’intérieur de tous les corps, fluide que l’on a désigné sous le nom d'éther. Il existe donc dans les corps lumineux une force qui met l’éther en mouvement comme une corde de violon fait vibrer l'air quand on la met en mouvement et qu’elle produit un son. Les ondulations de la lumière sont transmises par l’éiher comme celles du son le sont par l’air, et elles excitent dans l’œil une sensation analogue à colle

RÉFLEXION El RÉFRACTION.

que leà autres produisent dans l’oreille. En pàs.sant du vide dans l’air, ces ondulations subissent quelques modificalions que nous allons étudier.

RÉFXJEniXON ET RÉFB. ACTION RE XJk LUMIERE.»

L’éther n’étant qu'un fluide hypothétique dont les propriétés ne sauraient être reconnues à l’aide de l’expérience, on no peut rien dire de positif sur sa nature à l’intérieur de divers corps; toutefois, si nous concluons par analogie à ce qui existe dans l’air, nous pouvons admettre que sa densité à l’intérieur des corps est plus grande que dans le vide, et que cette densité est différente dans les différents corps do la nature. Prenez par exemple des charbons incandescents et laissez-les refroidir dans le vide ; puis placez-les dans une petite capsule nageant à la surface du mercure et recouvrezles d’une petite cloche; en peu de temps la ijuantité d’air contenue sous cette cloche diminuera, elle sera absorbée par le charbon; et comme la masse d’air disparue est plus grande que celle du charbon, nous devons en conclure que l’air a éfé condensé dans l’intérieur du charbon. Cette absorption d’air est si considérable, que

50 kilogrammes de charbon récemment préparé exposés à l’air pèseront au bout de quelque temps ,5. Presque tous les corps exercent une influence analogue, mais d’une intensité différente , suivant leur nature : il est probable que la même chose a lieu pour l’élher.

Quand la lumière passe du^ vide dans un corps transparent, les ondulations changent avec la densité de l’éther, leur nature reste la même, mais l’amplitude des oscillations est moindre, comme une vague qui diminuerait de hauteur. La lumière se divise en deux parties : l’une est réfléchie, l’autre pénètre dans l'intérieur du corps. Le son nous présente des phénomènes analogues: si les ondes sonores viennent frapper contre un mur, une partie du son se propage à travers le mur, et nous l’entendons derrière ce mur; l’autre est réfléchie et produit l'écho.

L’expérience prouve que la réfleyion d’^n rayon ne se fait pas suivant la même direction que celle d’incidence. En effet, faisons-le tomber sur une surface plane et parfaitement polie, et supposons qu’on éleve une perpendiculaire au point d'incidence, nous verrons que le rayon réfléchi et le rayon incident sont tous deux dans un plan perpendiculaire à la surface réfléchissante, mais le rayon réfléchi fait avec la normale un angle égal à celui du rayon incidenti

51 le corps sur lequel tombe la lumière est parfaitement poli et se rapproclie autant que possible d’un plan géométrique, alors la quantité de lumière ainsi réfléchie est très-considérable, et le corps

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rélléclii nous a[)parait avec tous scs contours, comme c’est le cas quand on se re^'arde dans un miroir. Toutefois un petit oombre de corps sont ainsi terininés par des surfaces presque mathématiques; la plupart ont des surfaces inégales qu’on peut iraagmer composées d'un grand nombre de petits plans qui sont diversement inclinés entre eux. Les rayons incidents sont donc dispersés de tous cotés, et nous n'obtenons point d’image nette; seulement les objets deviennent visibles.

La seconde portion du rayon incident pénètre dans l’intérieur des corps et les traverse s’ils sont transparents; mais si le rayon ([ui de l’air ou du vide tombe sur un corps n’est pas perpendiculaire à la surface d’incidence, il est dévié de sa direction primitive, puis continue son chemin en ligne droite tant qu’il reste dans ce corps, jusqu’à ce qu’il soit de nouveau dévié à sa sortie : on désigne ce phénomène sous le nom de réfraction. L’angle que le rayon incident et le rayon réfracté font entre eux , dépend de l’inclinaison du rayon incident à la surface du corps réfringent et de la nature de ce corps; toutefois il existe entre le rayon incident et le rayon réfracté une relation constante, et si l’on a déterminé ce rapport pour un seul rayon incident, il est déterminé pour tous les autres. C’est sur ce principe que sont consiruils les télescopes, et la déviation d'un objet qu’on regarde à travers un prisme triangulaire ne s’explique pas autrement.

SBS COULEURS. — Quelque variés que soient les phénomènes des couleurs, tous dépendent du principe découvert par Mewton, savoir : que la lumière blanche, qui nous vient du soleil, se compose d’une foule do rayons colorés dont la réfrangibilité n’est pus la même. Si nous faisons passer un rayon à travers un trou circulaire et que nous le recevions sur un prisme de verre, le rayon émergent fait avec le rayon incident un angle qui dépend de l’angle d’incidence du rayon, do la nature et de la forme du prisme. ' De plus la forme circulaire et la couleur blanche du point éclairé ont disparu , on voit un spectre dont la longueur est plus grande que la largeur et qui est rouge à l’une de ses extrémités et vio'et à l'autre extrémité; entre deux sont les autres couleurs de l’arc-en-ciel, qui se fondent insensiblement l’une dans l’autre. L’angle que les rayons violets font à leur sortie du prisme avec le rayon incident, est toujours plus grand que celui des rayons bleus, et cet angle va en diminuant toujours à mesure qu’on considère le vert, le jaune, l’orangé et le rouge. Si nous faisons tomber un de ces rayons colorés sur un second prisme, il n’y aura plus de décomposition de la lumière, mais lu réfrangibilité des rayons violets sera toujours plus grande; celle

COULKURS. 399

des rayons ronges plus petite que celle de^tous les antres. Deux conséquences résultent de ces faits : des rayons de couleur différenlo n’ont pas la 'même réfrangibilité, et la lumière blanche du soleil est composée de rayons colorés qui forment le blanc par leur réunion, mais se séparent dans le prisme.

Presque tous les rayons qui nous sont renvoyés par des objets terrestres sont colorés; ces objets décomposent la lumière blanche, absorbent certaines couleurs et en réfléchissent d’autres : de là vient que ces objets eux-mêmes nous paraissent colorés. Si nous regardons à travers un verre coloré par du cobalt , celui-ci absorbera de préférence les rayons roiiges, ceux de l’autre extrémité du spectre passeront, et le verre nous paraîtra bleu : ici encore le prisme sert à prouver la composition de la couleur blanche. En effet, si on laisse passer à travers une ouverture étroite et un verre de cobalt un faisceau lumineux qu’on reçoit ensuite sur un prisme, la succession des couleurs ne sera plus la même qu’avec la lumière blanche, mais plusieurs rayons manqueront dans le spectre et seront remplacés par des raies noires.

L’œil se fatigant comme tout autre organe quand une. sensation dure trop long-temps, et cette sensation se prolongeant quelque temps après que sa cause a cessé , il en résulte une succession de couleurs qu’on nomme subjectives ou physiologiques. Regardez attentivement un cerclé vert sur un font! blanc, puis fermez les yeux ; vous continuerez à voir un cercle vert sur un fond blanc, parce que la sensation se continue encore pendant quelque temps sur les parties de la rétine qui ont reçu celle d’un cercle vert sur un fond blanc; mais si, an lieu de fermer les yeux, l’on regarde une surface blanche médiocrement éclairée, on verra un cercle rouge sur un fond clair. En effet, la partie de la rétine sur laquelle tombait l’image du cercle vert finit par se fatiguer de cette sensation, et devient plus impressionnable aux autres couleurs du spectre : or, si nous éliminons du spectre le vert et les couleurs analogues, celles qui restent formeront du rouge. Inversement, si nous avions considéré un cercle rouge, nous aurions aperçu du vert sur un fond blanc ; de là vient que nous croyons si souvent voir des couleurs qui n’exislent pas, ou du moins la coloration d’qn objet change celle d'un objet situé dans le voisinage. Tout le monde sait quel parti les peintres savent tirer de ces contrastes de couleurs.

Prenez un livre dont le papier soit bien blanc mais la tranche verte, feuilletez-le de manière que le vert et le blanc passent alternativement sous vos yeux: le blanc se colorera bienlôten rouge

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4rtO OPJIQLK ATMOSPHÉRIQU;.

et avec d'aiilanl plus d'intensité que vous continuerez à le feuilleter pendant i)lus long-temps, parce que l'œil se fatiguera du vert de plus eu plus, et 1 impression des rayons rouges sera d'autant plus vive. Ce phénomène se présente quelquefois dans l’atmosphère. Quand le soleil est près de l’horizon et que des nuages rouges iso lés sont disséminés sur un ciel blanchâtre, alors ce ciel paraît vert au bout do peu d’instants; coloration subjective qu'on observe surtout en automne , et dont on retrouve des traces presque tous les soirs.