LOIS GÉNÉRALES DE LA PROPAGATION DE LA LUMIÈRE

§ i DÉFINITION DES PHÉNOMÈNES LUMINEUX

Nous avons dit en commençant que les corps cristallisés possédaient une distribution régulière et symétrique des particules matérielles, d'où résultait, comme conséquence, une symétrie spéciale dans la répartition des propriétés

physiques suivant les directions. Nulle part cette répartition n'est plus facile à étudier que dans les phénomènes optiques. Aussi l'optique des cristaux formet-ellc, depuis longtemps, une branche importante de la science. Notre intention n'est pas d'approfondir ici des questions qui ne peuvent être convenablement développées (pie dans un Traité de physique. .Mais, ayant à faire ressortir de quelle manière les divers genres de symétrie influent sur les propriétés optiques des corps cristallisés, nous croyons bien faire de rappeler quelques principes généraux, que nous présenterons dans leur enchaînement logique, renvoyant le lecteur curieux d'en connaître la démonstration aux nombreux ouvrages spéciaux qui traitent de cette matière (i).

(i) Nous citerons: Vcrdol, Leçon d' optique physique] Groth, Pkysikalische Krysiallographie; Mascart, Optique, etc.: ruais surtout Mallard, Traite de Cristallographie, t. II.

221 PROPRIETES OPTIQUES

Notion de l'éther. ses vibrations. — La lumière peut être considérée comme l'impression produite sur nos organes par les mouvements qui s'effectuent au sein d'un milieu impondérable, infînimenl élastique, répandu dans (ont ; auquel les physiciens ont donne le nom d étfier (i .

Une particule d'élher, dérangée de sa position initiale, ne peut se mouvoir sans entraîner une infinité d'autres particules, en vertu des liaisons qui unissent entre eux les éléments du milieu éthéré. Ces mouvements, qui troublent l'équilibre du milieu, y font naître des réactions ou forces élastiques, tendant à rétablir la situation de repos. Chaque particule revient donc à sa position d'équilibre, avec une force qui dépend de la constitution spéciale du milieu dont elle tait partie, et qui suffit à lui faire dépasser cette position d'une quangale au déplacement primitif. Ainsi la particule exécute des oscillations ou vibrations et de même que, pour les ondes sonores, l'intensité du son est déterminée par l'amplitude des vibrations, tandis que sa qualité, c'est-à-dire sa hauteur, est réglée par leur durée; de mêmel' amplitude des vibrations élhérées t:x'- Yinte/isité lumineuse, tandis .pie la durée de ces vibrations détermine rc de la lumière, autrement dit la couleur. Il existe ainsi un grand nombre de modes vibratoires, caractérisés chacun par une couleur ou radiation simple, et leur superposition, telle qu'elle est réalisée dans les rayons solaires, produit on appelle la lumière blanche.

Propagation de l'ébranlement lumineux. — Au moment où une particule d'ethei commence à vibrer, elle entraîne celles qui sont situées dans son

: présentant ici an rapide résumé de la théorie de l'éther telle qu'elle est communément enseignée, r:< >u < ne prétendons en aucune façon imposer la croyance à un milieu infiniélastique, défini comme i! l'a été par Fresnel. Ainsi que le montrai! .M. II. Poincaré, . jtral discours au Congrès de Physique de 1900, la conception d'un milieu universel dn genre de l'éther s'impose à nous, parce qu'elle seul'' permet <le relier, d'une façon continue, le phénomène optique visible à la cause, souvent très lointaine, qui le produit. Par exemple, quand nous voyons une plaque photographique devenir sensible à 1 ébranlement lumineux parti, il y a un temps incalculable, d'une étoile infiniment éloignée, - - immes invinciblement conduits à imaginer un intermédiaire qui, à travers l'espace et le temps, rétablisse la continuité entre la cause et l'effet.

la nature de cet intermédiaire peut être conçue <le façons très différentes. A la place d'un milieu infiniment élastique, en raison des liaisons qui unissent ses éléments, on peut. ' Marx, concevoir l'éther comme une sorte de gaz parfait, pourvu d ■ tension déterminée. Chaque al pondérable agirait, dans ce milieu, comme un centre de dépression,

en équilibre avec l'éther ambiant. D'autres envisageront les corps pondérables comme de l'éther condensé, où les atomes seraient formés dune infinité de corpuscules tournant avec h n-- extrême « il — c autour d'un centre. De temps en temps, un corpuscule pari iendraif à se i de - 'H orbite pour circuler d'un atome a l'autre à l'état d'électron, impondérable et l'ensemble de ces électrons constituerai! le milieu vibrant - le nom d'éther. D'autres enfin, Bans chercher à pénétrer la nature intime du milieu, se borneront à exprimer ses rapports avec les phénomènes par des équations différentielles, celles de la théorie électro-magnétique de .Maxwell, lesquelles subsisteront en

toute hypothèse, puisqu'elles rendent c pte des faits.

Tout ce que non- nous proposons ici, c'est d'offrir an cadre dans lequel chaque phénomène trouve facilement sa place, en - enchaînant logiquement avec ceux qui le précèdent. A

point de vue, et ■> ne considérer l'optique que dans ses applications à l'enseigne al

de 1' i iphie, la conception de l'éther infiniment élastique présente une simplicité

• que qui nous la fait ici préférer, mais simplement à titre de méthode d'exposition.