THÉORIE ONDULATOIRE

Nous allons montrer comment les lois de la propagation de la lumière s'expliquent par la théorie des ondes.

FROrAG&TXOHBEGTIUGn. — Soit A un point lumineux (/g^. 359). Il est en vibration comme un point sonore; chacun de ses mouvements successifs se transmet dans l'élher et arrive en même temps sur des sphères concentriques; Considérons en particulier l'une d'elles, EFÛ; elle est l'intermédiaire nécessaire entre A et les parties les plus éloignées. On peut dire que c'est elle qui leur envoie la lumière; que tous les éléments D, E, F vibrent, et qu'ils transmettent leurs mouvetneots comme s'ils étaient autant de centres lumineux. Décri-

Fifr. 359.

i52 CHAPITRE II.

vons de ces points des sphères avec un même rayon : elles seront toutes tangentes, en des points D', F% E% à une autre

sphère D'F'E', qui est une nouvelle surface d'onde. On voit qu'elle est l'enveloppe de toutes les ondes élémentaires parties de B, F, E.

Or les points A, D, D' sont en ligne droite ainsi que A, F, F' ou que A, E, E'. Par conséquent, le mouvement lumineux est rectiligne, et, dans son ensemble, le flux émis par A est en réalité composé de rayons tels que AFF'.

Cette explication montre bien que le point F' reçoit le premier mouvement de F; elle ne prouve pas qu'il ne lui en vient pas d'autres des points voisins de F, tels que M, M'. On démontre que ces points détruisent réciproquement leurs effets en F'.

RÉFLEXION. — Le faisceau total rencontrant une surface XX ijig. 36o), chacun des points B, C, E' est ébranlé; il vibre et

Fig. 36o.

devient le centre d'un mouvement qu'il transmet, soit au-dessus, soit au-dessous : c'est ce qui constitue la réflexion ou la réfraction. A partir du moment où l'onde a rencontré le pointB jusqu'à celui où elle arrive en D', le point B a commencé à vibrer et a transmis son mouvement à une distance égale à BD'. Décrivons donc une sphère de B comme centre, avec un rayon BD" = BD', elle marquera le lieu d'arrivée dans le

RÉFRACTION DE LA LUMIÈRE. i53

milieu supérieur de l'onde réfléchie par B. Répétons la même construction pour tous les points de BCE' ; toutes les sphères auront deux enveloppes : l'une D'F'E', qui serait Tonde directe et dont le centre est en A, l'autre D^F'^E'", qui est Tonde réfléchie et qni a pour centre le point symétrique A'. Les rayons réfléchis semblent donc venir de Timage A'.

BÉFRAGHOH. — Pour expliquer la réfraction, considérons le cas où le point lumineux est à l'infini, c'est-à-dire celui où le§ ondes incidentes successives DFE, D'F'E',. . . sont planes {Jig. 36i ). Depuis le moment où le front de Tonde a occupé

le plan DE jusqu'à celui où ^*s- 36i. il esi parvenu en D'E', il a

parcouru, dans le temps / et avec la vitesse v^ un espace DD' = vt. A partir du premier moment jusqu'au second, le point D de )a surface de séparation s'est mis en vibration, et Tonde émise par lui est arrivée dans le milieu inférieur sur une sphère dont le rayon DD" a été parcouru pendant ie même temps /, mais avec une vitesse différente v\ et qui est égale à c7. Si nous répétons la même construction pour tous les points de DE', toutes les sphères seront tangentes au plan D"F"E', qui sera Tonde réfractée. Or on a

DD'= i^/ =:DE'.sin/, DD''= (;7 = DE'.sinr,

et en divisant

Diy