CHAPITRE III

e de la réfraotioD. — Lorsqu'uD rayoD lumineux passe plus ou moios obliquement d'un milieu transparent dans un autre, par exemple de l'air dans l'eau, de l'air dans le verre, il éprouve une déviation de la ligne droite qu'il parcourt, comme on le voit dans la Qgure 173, laquelle représente un rayon de lumière pénétrant de l'air dans l'eau. C'est ce changement de direction qu'on désigne sous le nom de réfraction, d'un mot lalin qui signi&e brisé, parce qu'en eiïet le rayon se brise au point A, oij il passe de la direction LA à la direction AK.

Le rayon LA se nomme encore rayon incident; AK est le rayon

.Z ,. , j- , - nf. Fig. I7Î. — Phénomino de U

réfracte; la perpendiculaire BC, ^ rtlricUon,

menée par le point d'incidence A

â la surface MN qui sépare les deux milieux , se nomme la normale; enOn, l'angle BAL est dit l'angle d'incidence, et l'angle CAK Yangle de réfraction. Si l'angle d'incidence est nul, c'est-àdire si le rayon incident se confond avec la normale, il en est de même 'du rayon réfracté, et dès lors il n'y a pas réfraction, la lumière continuant à se propager en ligne droite '.

n. — Lonqu'elle pîSM

324 LUMikiE.

274. Corps réftûagento, cause de la réfraotkm. — Lorsqu'un rayon lumineux se réfracte en passant d'un milieu dans un autre, tantôt il se rapproche de la normale en formant un angle de réfraction plus petit que l'angle d'incidence, comme cela a lieu dans la figure ci-dessus; tantôt, au contraire, il s'en écarte en faisant l'angle de réfraction plus grand que l'angle d'incidence. Dans le premier cas, on dit que le second milieu est plus réfringent que le premier, et dans le second cas qu'il l'est moins.

Newton remarqua, le premier, qu'un corps est d'autant plus réfringent qu'il contient davantage d'éléments combustibles. L'eau , dans la composition de laquelle il entre de l'hydrogène, gaz combustible, est très-réfringente; l'alcool, l'éther, les huiles, qui, outre l'hydrogène, contiennent du carbone, sont encore plus réfringents que l'eau. Le diamant, qui est uniquement composé de carbone, est le plus réfringent de tous les corps. C'est à son grand pouvoir réfringent que sont dus les brillants effets de lumière qui le font rechercher comme parure. Les corps les moins réfringents sont les gaz ; mais on augmente leur pouvoir réfringent en les comprimant, c'est-à-dire en augmentant leur densité.

Dans la théorie de l'émission (252), on expliquait le phénomène de la réfraction en admettant que les substances dans lesquelles pénètre la lumière exercent, sur les molécules lumineuses, une attraction qui varie avec la densité et la nature des corps. Dans la théorie des ondulations , la réfraction est due à un changement de vitesse que subit la lumière en passant d'un milieu dans un autre.

275. Preuves ezpérîoientales de la réfraction. — On peut constater par de nombreuses expériences la déviation que subissent les rayons lumineux lorsqu'ils pénètrent d'un milieu dans un autre.

de l'air dans l'eaa. Si du point d'incidence A, avec un rayon égal à Vanité, on décrit une circonférence, el que des points m et p où elle conpe les deux rayons inci- > dent et réfracté, on abaisse sur la normale fiC, les perpendiculaires mn et pf, la première s'appelle le sinus de l'angle d'incidence, et la seconde le sinm de Tangle de réfraction.

Or, c'est le rapport de ces perpendiculaires, de ces sinus, qni est constant; c'està-dire que mn étant par exemple les ^ de pq^ si l'angle d'incidence diminue ou I augmente, il en sera de même de l'angle de réfraction, mais le sinus du premier sera toujours les -j du sinus du dernier.

Ge rapport constant se nomme indice de réfraction ; sa Taleur varie avec les milieux transparents. C'est le diamant qui a le plus grand indice de réfraction.

RBFBACTION DE LA LUmÈRE. 3t&

Par exemple, si, dans une chambre obscure, on fait tomber un faisceau de lumière solaire sur un vase d'eau à parois transparentes ( fîg. 173 ), on distingue très-bien le faisceau qui se brise en pénétrant de l'air dans l'eau, surtout si l'on a répandu dans le

Fig. 173. — Freure eipérimenUlc de la

liquide et dans l'air, une poussière légère qui rende le faisceau plus apparent.

Ou bien encore, mettez une pièce de monnaie au fond d'un vase . opaque, et placez-vous de manière que les rayons lumineux réfléchis par cette pièce soient interceptés parles bords du vase. Vous n'apercevez d'abord aucune partie de la pièce, mais si , sans vous déplacer, vous versez peu à peu de l'eau dans le vase, vous voyez d'abord les bords de la pièce, puis une moitié, puis tout entière. Or, que s'est-il passé? Il n'y a rien de changé dans la position de votre œil, ni dans celle de la piècu ; ce sont les rayons venant de celle-ci qui ont changé de direction. Ceux qui étaient interceptés

tout à l'heure par les parois du vase le sont encore ; mais des n qui, avanl qu'il y eût de l'eau dans le vase, passaient au-di

de votre tête, se sont dirigés vers votre œil en se réfractant à leur passage de l'eau dans l'air, de manière à s'écarter de la perpendiculaire à la surface du liquide, comme lo représente la figure 174.

Effet d« Il rétractton

76. Efleta diven de U réfraction. — La réfraction de la lumière s présente des phénomènes variés, qui tous ont pour effet de