Lunette de Galilée ou lunette d'approche. — Comme la

plupart des grandes découvertes, celle de la lunette d'approche paraît due au hasard. Elle est attribuée, en effet, à deux enfants, fils, suivant les uns, de Zacharie Jans, et, suivant les autres, de Lippershey, lunetiers l'un et l'autre à Middlebourg. Vers l'an 1600, ces enfants s'étant avisés de regarder le coq qui surmontait le clocher de leur église, au travers d'un verre convexe et d'un verre concave, ce dernier placé près de l'œil, poussèrent des cris de surprise en voyant le coq grossi et à la portée de la main. Attiré par les exclamations de ses enfants, le père répète l'expérience avec le même succès; puis, pour la faciliter, il fixe les deux verreé dans deux tuyaux susceptibles d'entrer l'un dans l'autre, et dès lors la lunette est trouvée. Cependant, elle porte le nom de Galilée, parce que c'est cet illustre astronome qui, le premier, la dirigea vers le ciel , et l'appfiqua aux observations astronomiques.

On rapporte que Galilée était à Venise lorsqu'il apprit que Zacharie Jans avait offert au prince Maurice de Nassau un instrument

qui rapprochait beaucoup les objets; il part aussitôt pour Padoue, se recueille, expérimente, et en vingt-quatre heures, dit-on, retrouve la lunette de Zacharie-

Les lunettes construites par Galilée donnèrent successivement un grossissement de quatre, sept et trente fois, et il ne tarda pas à découvrir avec elles les satellites de Jupiter, les montagnes de la lune, les taches du soleil. Ces nombreuses découvertes lui firent donner le surnom de Lynceus^ par allusion à Lyncée, un des Argonautes, dont la vue était si perçante qu'il voyait, dit-on, au fond des mers; mais, dans sa vieillesse, le célèbre astronome fut frappé de cécité, comme si le ciel eût voulu punir le i>éraéraire qui, le premier, avait osé scruter ses profondeurs.

La Ogure 212 représente la disposition des lentilles et la marche

Fig. 212. — Marche des rayons dans la lunette de Galilée.

des rayons dans la lunette de Galilée. L'objectif o est biconvexe, tandis que l'oculaire 0 est biconcave. L'objet qu'on observe étant AB, les rayons partis de l'un quelconque de ses points, de A par exemple, tendent à aller former l'image de ce point au delà de Toculaire Q,*^mais rencontrant la lentille biconcave 0;^^ ces rayons deviennent divergents, et pour l'œil qui les reçoit, ils paraissent partis du point a; c'est donc là qu'apparaît l'image du point A. De même l'image de B va se former en b; d'où résulte une image virtuelle ab, redressée et très -rapprochée.

La lunette de Galilée a le double avantage de montrer immédiatement les objets dans leur position naturelle, et, en outre, d'être très-courte et très -portative. C'est ce qui l'a fait adopter pour les théâtres, sous le nom de lorgnette (\}xàxiù elle est simple, et sous celui àe jumelle quand elle est double. Les jumelles, dont Fusage est aujourd'hui tout mondain, sont dues à un capucin, le père

INSTRUMENT'^ d'oPTIQUE. 369

Chérubin, èh 4674. Ces lunettes grossissent peu; ordinairement deux fois et demie à trois fois.

Sous le nota de jumelles mégascopiques , M. Charles Chevalier construit depuis quelques années des jumelles d'une grande perfection sons le point de vue du grossissement, de la pureté des verres et de Tabsence de toute aberration de sphéricité et de réfràngîbilîté (30S et 303).

307. Lunette ectrononikiiie. — Si la lunette de Galilée a Tavantage de faire voir les objets dans leur position naturelle, elle a le désavantage de n'avoir qu'un très-petit champ , c'est-à-dire de n'embrasser qu'une portion très -limitée de l'espace, ce qui est dû à la divergence des rayons à la sortie de l'oculaire, divergence qui nécessite même que l'œil soit très-près de ce verre, sinon le champ

Fig. 213. — Marche des rayons dans la lunette astronomique.

est encore plus petit. C'est ce qui fait que pour l'observation des astres on a universellement substitué à la lunette de Galilée une lunette à deux verres convergents, qui est due à Kepler, et est connue àous le nom de lunette astronomique. Cette lunette fait voir les <^jets renversés, mais ce renversement est sans inconvénient pour l'observation des astres.

La figure 244 représente une lunette astronomique dont nous avons relevé le dessin dans les ateliers de M. Molteni. Elle est portée sur un pied de fonte et montée à charnière sur une colonne de même métal, de manière à pouvoir non-seulement prendre toutes les inclinaisons, mais à être dirigée vers tous les points de l'horizon. Enfin, à l'aide d'une manivelle et de deux roues dentées, on peut élever ou abaisser la lunette à volonté, suivant qu'on désire observer debout ou assis. Sur le côté de la lunette en est adaptée une plus petite, qu'on nomme chercheur y parce que grossissant moins que la grande, elle embrasse une étendue du ciel beaucoup

plus considérable, et, par suite, est plus propre à faire déconvrir

l'agtre qu'on cherche pour l'observer ensuite avec la grande lanette.

La Ggure H3 représente la disposition des verres et la mardie

Fig. ÏU. — Lnnelle utioiioiDiqiM.

des rayons dans la lunotlo asbxtnomique. On voit qu'elle se compose de deux verres conveses : l'objectir o, qui est d'un grand diamètre et peu convergent, va former en ab une image renversée et très-petite de l'astre AB vers lequel est dirigée la lunette. C'est cette image qu'on regarde avec l'oculaire 0, qui fait ici l'office de

INSTRUMENTS d'opTIQUE. 371

loupe (289), et qui pour cela est placé de manière que T image ab se trouve entre ce verre et son foyer principal F. De la sorte, l'observateur voit l'astre en crf, renversé, mais très-amplifié.

Comme dans la lunette de Galilée et dans toutes les autres lunettes, le porte-oculaire, c'est-à-dire le tube dans lequel est l'oculaire, peut glisser à frottement doux pour s'approcher ou s'écarter de l'image aô, afin de la faire voir à la distance de la vue distincte de l'observateur. Enfin, dans les fortes lunettes, l'oculaire n'est pas simple, comme dans la figure ci-dessus, mais composé de plusieurs verres dont le nombre va jusqu'à cinq, et qui ont pour objet, ainsi qu*on l'a déjà dit, non-seulement d'augmenter le grossissement, mais de corriger les aberrations de sphéricité et de réfrangibilité (304).

Le grossissement d'une lunette astronomique est d'autant plus considérable que l'objectif est moins convexe et d'un plus grand diamètre, et que l'oculaire, au contraire, est plus convexe. Le plus grand obstacle qu'on rencontre à la construction de ces sortes de lunettes est la fabrication des grands objectifs. Dans les plus puissantes qu'on ait construites jusqu'ici, l'objectif a 38 centimètres de diamètre et le grossissement peut aller jusqu'à 3000. Une semblable lunette a été construite il y a peu de temps, par MM. Lerebours et Secrétan , pour l'Observatoire de Paris.

308. Lunette terrestre ou longue -vue. — La lunette astronomique ayant l'inconvénient de faire voir les objets renversés, il

Fig. 215. — Marche des rayons dans la lunette terrestre.

importe, lorsqu'on veut observer des objets terrestres, de redresser rimage. On y parvient au moyen de deux lentilles convergentes qu'on interpose entre l'objectif et l'oculaire, comme le montre la figure 215. L'objectif o formant en I une image renversée de l'objet AB , les deux verres m et n impriment aux rayons lumineux qui les traversent une direction telle, qu'après s'être croisé entre

372 LUMIBBB.

ces deux verres, les rayons vont reproduire Fimage redressée en t Là, Toculaire 0 agit ensuite identiquement conune dans la lunette astronomique pour donner T image ab très -rapprochée et amplifiée.

Ainsi modifiée, la lunette astronomique prend le nom de lunette terrestre ou longue -vue. Tantôt elle est portée sur un pied, de même que dans la figure 214; tantôt elle est sans pied, et alors l'observateur la tient avec les deux mains en la braquant vers l'objet qu'il veut voir. Elle est d'un usage continuel en mer et dans les ports pour reconnaître au loin les navires; en guerre, elle sert à obser\'er les mouvements de l'ennemi ; dans les maisons de campagne, lorsqu'on habite un lieu élevé, elle est un objet d'agrémrat pour les amateurs à qui elle fournit le plaisir d'observer à pliH sieurs lieues de distance.

309. Tèleaoopes. — On a déjà va ( 304 ) que le mot télescope signifie voir de loin; sous ce rapport, les différentes lunettes décrites jusqu'ici sont donc de véritables télescopes, et, en effet, elles ont d'abord porté ce nom. Mais aujourd'hui on n'applique plus cette dénomination qu'à des instruments composés de lentilles et de miroirs, et dont l'invention, postérieure aux lunettes, date de 4663 à 1672.

C'est dans cet intervalle de temps que parurent les premiers télescopes, ceux de Grégory et de Newton, qui diffèrent tirès-peu entre eux, et dont nous décrirons seulement le dernier, abandonné depuis longtemps , mais remis en vogue par les perfectionnements tout récents que M. Foucault vient d'apporter à la construc^on du miroir concave qui entre dans pet appareil.

La figure 24 6 représente un télescope de New^ton, constmit par M. Froment, avec de nombreux perfectionnements dus, à cet habile physicien; la figure 247 donne une coupe du même appareil vu à vol d'oiseau, c'est^-dire en dessus. La pièce principale de ce télescope est un miroir concave M, placé à l'extrémité d'un long tube de bois. Ce miroir était autrefois en métal poli, et c'est la difficulté de travailler de semblables miroirs pour leur donner une courbure parfaite qui avait fait abandonner les télescopes à réflexion. Mais M. Foucault ayant trouvé le moyen d'argenter le verre sans nui ce à son poli , et cette substance se polissant mieux

que le mêlai et étant plus facile à travailler, le miroir des télescopes se construit aujourd hui en verre poli qu on argent» sur la face concave même Les rayons lummeux venant de l'astre qu'on

Tilsscope (te Itewlon

observe tombent sur câ miroir, s'y réfléchissent, et tondent \ aller former b l'autre bout du tube une image réelle et très-petite de l'astre; mais avant les rayons rencontrent un petit prisme mn.

LUMIBRR.

taillé de façon qu'ils y pénètrent sans se réfracter, et font avec la grande face mn un angle d'incidence tel qu'ils s'y réfléchissent aa lieu de se réfracter au dehors (277). L'image vient donc se former en ab en avant du tube horizontal fixé sur le côté dé l'instrument; or, dans ce tube est une série de verres grossissants qui font l'office d'oculaire et donnent de l'image ab une image virtuelle AB très-amplifiée.

La figure %\ 6 montre comment on fait manœuvrer l'instrument : de la main droite l'observateur tient une manivelle qui transmet le mouvement à une chaîne sans fin, et celle-ci à deux autrechaînes qui s'enroulent sur des poulies , et servent à faire incliner

Fig. 217. — Marche des rayons dans le télescope de Newton.

plus OU moins le tube du télescope; de la main gauche, le même observateur tourne une petite roue fixée à une vis de rappel, qui sert à faire avancer lentement l'extrémité antérieure de l'appareil dans le sens latéral , de manière à suivre l'astre dans son mouve^ ment. Enfin, un peu plus bas que l'oculaire, au-dessus de la petite roue, est un bouton dont l'usage est de faire marcher un petit pignon engrenant dans une crémaillère; celle-ci est fixée à une pièce mobile qui porte en même temps le prisme mn et roculaire (fig. 247). En tournant ce bouton dans un sens ou dans l'autre, le prisme et l'oculaire avancent jusqu'à ce que l'image ab se forme à la distance de la vue distincte de l'observateur.

Sur le côté du tube est un télescope plus petit, entièrement semblable au grand, mais beaucoup moins grossissant; c'est le ch^er-cheur. A cause de son faible grossissement, dix fois seulement, il embrasse une étendue du ciel beaucoup plus vaste, et, par suite, est plus favorable pour trouver l'astre qu'on veut observe^. Quant

■ NSTRUNENTB D OPTIQUE. 375

au grossissement do grand télescope, il peut variw de 50 S 800. 340. TtittMMipe d-Honakcl. — William Herschel, i Londres, a modifié le télescope de Newton, en inclinant légèrement le miroir M (fig. Î17) par rapport à l'axe du tube, de façon que l'image afi aille se former au bord même de ce tube, i l'eslrémilé opposée au miroir. Là, tournant le dos ï l'astre qu'il veut étudier, l'astronome observe cette image avec un oculaire grossissant, mais sa tète arrête une portion de la lumière dirigée vers le miroir.

Herschel a donné à son télescope des dimensions prodigieuses : 1S mètres de longueur et <",5 de diamètre. U fallait loiit un système d'échafaudage, de poulies et de cordages pour soutenir l'instrument et le diriger Le grossissement du télescope d Herschel a été estimé jusqu'à six mille fois; et c'est avec lui que sir John Herschel &ts St de si nombreuses découvertes qu'on répandit la nouvelle, il y a une vingtaine d'années, qu'il avait vu les habitants de la lune.

Lord Ross, en Irlande, a encore dépassé les dimensions auxquelles Herschel s'était arrêté. En effet, il a bit construire un télescope de 1",83 de diamètre, et 16-76 de longueur; le miroir seul, qui est en métal, pèse 3809 kilogrammes, et l'iostrument tout entier en pèse 15000. Il est porté sur des murs de 80 mètres de longueur et 1& de hauteur, et il a coûté 300 mille francs à son noble constructeur. <• Qu'on se figure, écrit un spirituel astronome, l'œil d'un géant dont la prunelle aurait six pieds de diamëtrel »

31 1 . MioioMwpei. — Les microtcopes sont des instruments qui, donnant des images très -amplifiées, permettent d'observer des objets qui par leur petitesse échappent à l'œil nu. On en distingue

de deux sortes : le microscope simple et le rokrosct^ composé.

Le premier de ces instrumente n'est autre chose qu'une petite

lentille très-convergNite employée comme verre grossissant, ainsi

Fi£. Ilï- — Hicrouope

qu'on l'a déjà vu dans la 6gure 197 [page 314). L'objet qu'on observe est alors placé entre la lentille et son foyer principal, et le grossissement est d'autant plus fort que la lentille est plus con-

vergente. Lorsque celle-ci est un peu grande, on la fixe ordinairement dans une monture de corne ou d*écaille, et aloré, sous le nom de loupe, elle est d'un fréquent usage pour aider la vue des vieillards (fig. 218), ou pour faciliter certains travaux qui, comme

dans l'horlogerie et dans l'art de la gravure, exigent une grande précision. Mais on ne peut obtenir ainsi que de faibles grossissements , et pour observer de très -petits objets on a recours au microscope composé, ainsi nommé parce qu'il est formé de la réunion de plusieurs lentilles.

La figure 2i 9 représente un microscope composé au moment de l'observation, et la figure 220 fait voir la marche des rayons lumineux dans l'intérieur de l'appareil; dans les deux figures, les mêmes lettres correspondent aux mêmes pièces. Cela posé, l'objet qu'on observe, lequel est toujours très-petit, est placé en a, entre deux lames de verre, sur un support qu'on nomme porte-objet.

Au-dessus est un tube de cuivre OAo dans lequel sont disposés deux lentilles convergentes : l'objectif a à la partie inférieure, et l'oculaire 0 à l'extrémité supérieure. L'objet a étant placé très -peu au delà du foyer principal de l'oculaire, on sait que ce verre en donne en bc une image réelle, renversée et déjà amplifiée ( 288, fig. 1 96) ; puis l'oculaire 0 étant à une distance telle que l'image bc se trouve entre ce verre et son foyer principal F, il en résulte, pour l'œil qui regarde au travers, que l'oculaire agit comme loupe ( 289 ) , et donne en BC une image virtuelle et amplifiée de la première image bc.

Fig. 220. • Marche des rayons dans le microscope composé.

378 LumàRE.

Le grossissement dépend surtout de Tobjectif. On augmente son pouvoir amplifiant en le composant de deux ou trois petites lentilles superposées, comme on le voit en H sur la droite du dessin (fîg. 220). On ajoute aussi à l'oculaire un deuxième verre, mais qui a moins pour objet de grossir davantage que de rendre les images plus nettes, en atténuant, comme dans les lunettes, les aberrations de sphéricité et de réfrangibilité ; de plus, tous les verres sont achromatiques ( 302 ). Le grossissement, dans les microscopes composés , a été porté jusqu'à 4 800 fois et même au delà , mais on perd alors en netteté ce que l'on gagne en pouvoir amplifiant. Un bon grossissement ne dépasse pas 600 fois en longueur et en largeur, ce qui revient à 360 mille fois en surface.

Vu le grossissement considérable que reçoit l'image, il est indispensable que l'objet soit très-fortement éclairé. Pour cela, lorsqu'il est suffisamment transparent, on l'éclairé en dessous à l'aide d'un miroir concave M qui concentre sur lui une grande quantité de lumière, comme le fait voir la figure 220. Si l'objet est opaque, on l'éclairé en dessus avec une lentille convergente L qui va former son foyer sur l'objet même (fig. 219).

342. Origine et uiage du miorofloope. — L'invention du microscope ne remonte qu'au commencement du xvii* siècle, ce dont on a lieu de s'étonner, car on savait depuis longtemps qu'une goutte d'eau, versée sur un petit trou pratiqué dans une plaque mince et opaque, grossissait les petits objets vus au travers. Dès le commencement du I*' siècle de l'ère chrétienne, le philosophe Sénèque annonçait que l'écriture paraît plus grosse sous une boule de verre pleine d'eau. Enfin, dans le xiii* siècle on faisait usage de besicles^ c'est-à-dire de verres grossissants, pour faciliter la vision aux vieillards. On ne cite point le nom de l'inventeur du microscope, ce qui tient probablement à ce qu'il a subi successivement de nombreuses modifications. Ce n'est que depuis une trentaine d'années que M. Amici , en Italie, et M. Ch. Chevalier, en France, l'ont porté au degré de perfection qu'il a aujourd'hui.

Le microscope a été l'origine de découvertes aussi curieuses que variées dans le règne végétal et dans le règne animal. Les botanistes lui doivent leurs plus belles découvertes sur la structure du tissu cellulaire des plantes, la circulation de la sève, la fonction