CHAPITRE V

DECOMPOSITION DE LA LUMIÈKE PAK LES PRISMBB.

293. Spectre solaire. — En traitant des prismes et des lentilles, nous n'avons considéré que le changement de direction qoe ces milieux transparents impriment aux rayons lumineux, et les images diverses qui en résultent. Or, quand un faisceau de lumière solaFre passe au travers d'un prisme, il n'est pas seulement dévié à l'entrée et à la sortie, il est en outre décomposé en plusieurs espèce» de lumières diversement colorées, phénomène remarquable, <tonnu sous le nom de dispersion de la lumière, et que T'en constate par Texpérience suivante, due à Newton.

Par un petit trou, pratiqué dans le volet d'une chambre obscure, on fait entrer un faisceau de lumière solaire qu'on reçoit sur an prisme de verre disposé horizontalement, comme le montre la figure 205. On a déjà vu (fig. 482, page 333) que tous les rayons qui composât ce faisceau se réfractent deux fois dans le même sens, à l'entrée et à la sortie du prisme; mais ce que Texpérience actuelle nous apprend, c'est qu'ils se réfractent inégalement. En effet, au lieu d'aller former, sur un écran éloigné, une image circulaire de même forme que l'ouverture, ces rayons donnent lieiî à une image très-allongée dans le sens vertical , ce qui fait voir que le faisceau, d'abord circulaire, s'est fortement dilaté dans le sens de la réfraction. De plus, l'image allongée qu'on reçoit sur un écran blanc, au lieu d'être incolore, présente, dans le sens de sa longueur, les belles couleurs de l'arc-en-ciel, avec un éclat et une richesse de tons dont on ne peut se faire une idée sans l'avoir vue. Cette bril-

DISPI^RSION DE LA LOHIÈRE. 353

lante image, dont la reproduction constitue une des plus belles expériences d'optique, a reçu le nom de spectre solaire.

il existe en réalité, dans le spectre, une infinité de teintes, mais Newton en a distingué sept principales qui sont, de haut en bas, dans la figure ci-dessous, les suivantes :

Violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge.

D'après l'ordre dans lequel les couleurs sont disposées dans

ng. va. — SteeXn ulalre.

Ie speclre, on reconnaît que c'est la couleur violette qui s'est réfractée davantage, ce qu'on exprime en disant qu'elle est la plus r^rangible; et on voit que le degré de réfrangibilité va en décroissant ensuite jusqu'au rouge, cette couleur étant la moins déviée.

De l'expérience du spectre solaire. Newton a conclu que la lumière blanche, c'est^Mlire la lumière ordinaire qui noua vient

354 LUMIÈEE.

du soleil, n'est pas homogène, n*est pas simple, mais composée de sept lumières différentes qui, réunies, donnent du blanc, tandis que séparées elles donnent chacune une couleur propre ; .et il a expliqué la séparation de ces sept lumières, à leur passage dans le prisme, par leur inégal degré de réfrangibilité. En effet, si elles étaient également réfrangibles, s' infléchissant également à rentrée dans le prisme et à la sortie, elles le traverseraient sans se séparer, et la lumière serait blanche à l'émergence comme à l'incidence

294 • Lei sept oouleura du tpeoire sont ûmplet. — Si Fon reçoit

l'un quelconque des faisceaux du spectre, le faisceau jaune, par exemple, sur un second prisme, il est bien encore dévié, mais sans décemposition ; c'est-à-dire qu'il ne donne lieu qu'à un seul faisceau émergent, qui est jaune comme lui. La même chose ayant lieu pour toutes les autres couleurs du spectre, on en conclut qu'elles sont indécomposables par le prisme; ce qu'on exprime en disant que les sept couleurs du spectre sont des couleurs simples ou des cwUeurs primitives.

Quant à la cause en elle-même en vertu de laquelle telle partie du spectre fait naître en nous la sensation du rouge, telle autre, la sensation de l'orangé, du jaune, etc., la théorie des ondulations nous apprend qu'il faut la rapporter au nombre des vibrations exécutées par les molécules de l'éther. Ce nombre, qui est extrêmement considérable, diffère pour chaque couleur du spectre et va en croissant du rouge au violet. On a calculé que, pour le rouge extrême, il est de 458 millions de millions par seconde, et, pour le violet, de 7S7 millions de millions. La couleur d'une lumière dépendant ainsi du nombre des vibrations, son intensité, au contraire, dépend de l'étendue de ces mêmes vibrations, étendue toujours excessivement petite; en effet, le calcul fait voir que, pour le rouge, l'étendue d'une vibration est de 620 millionièmes de millimètre, et pour le violet, de 425.

295. Propriétés lumineuses, oaloriflifues et ohîinîques du spectre.

— Les sept faisceaux du spectre ne diffèrent pas seulement par leur coloration, mais encore par leur pouvoir éclairant, par la chaleur qui les accompagne, et enfin, par les effets chimiques auxquels ils donnent naissance. Si on les étudie d'abord par rapport à leur