RECREATIONS D OPTIQUE

cation de la lanterne magique, ne date que de la fin du xviii* siècle : son nom lui vient de deux mots grecs qui signifient assemblée de fantômes, parce qu'on Ta d'abord appliquée à exciter la frayeur en faisant apparaître des spectres dans l'obscurité.

La disposition intérieure de la fantasmagorie est absolument la même que celle de la lanterne magique. La seule différence essentielle entre ces deux appareils, c'est que dans la lanterne magique

Fig. 222. — Coupe de la lanterne magique.

l'image projetée sur l'écran conserve toujours la même grandeur, tandis que dans la fantasmagorie on fait varier cette grandeur à volonté. Pour comprendre comment on obtient ce résultat, reportons-nous à la figure 222,* qui représente la disposition des verres dans la lanterne magique. Là, les lentilles m^ qui servent à projeter l'image sur l'écran, étant toujours également éloignées du verre peint ab, l'image AB se forme constamment à la même distance, et. par conséquent, conserve une grandeur fixe. Or, si l'on conçoit que les lentilles m se rapprochent du verre ab , il découle des propriétés des lentilles (288) que l'image ira se faire plus loin et sera plus grande. On voit donc que l'efiet cherché nécessite deux mouvements : l'un qui rapproche le système de lentilles m du verre peint pour amplifier l'image; l'autre qui, en même lemps, fasse reculer tout l'appareil, afin que l'image, tout en s'éloignant, aille toujours se former sur le même écran qui la recevait d'abord. Pour obtenir ce double effet, la boîte qui renferme les verres

382 LLMIÈAE.

lenticulaires et la lampe est montée sur quatre roulettes de bois, recouvertes de drap pour rouler sans bruit sur le parquet. La figure 223 représente une fantasmagorie ainsi disposée; seulement, dans le dessin, elle est double, c'est-ii-dire composée de deux aj^Nh mis réunis. Nous verrons bientôt (315) pourquoi ce double onploi; pour le moment, ne considérons qu'un seul appareil, .celui ({ui est sur lo premier plan du dessin. La partie antérieure de la boite est pourvue d'un tube conique en cuivre; c'est dans oe tube qu'est la lentille projetante, laquelle n'est pas ùxe, mais peut avancer ou reculer à l'aide d'un bouton à crémaillère que Texpérimmlateur fait tourner avec la main.

Cela posé, une grande toile en calicot blanc est tendue en avant de l'appareil, et les spectateurs sont placés de l'autre côté de cette toile. Le tout étant dans une obscurité profonde, celui qui fiiit marcher la fantasmagorie a soin de tenir d'abord la lentille pngetante éloignée du verre sur lequel sont peints les objets qu'on veut montrer. Do la sorte, il commence par se former de ces oljets, sur la toile, une image Irès-petite ; puis, d'une main, rexpérimentateur rapprochant la lentille du \erre (>eint, tandis que de l'autre il tire à lui la fantasmagorie et l'écarté de la toile, l'image projetée sur celle-ci croit progressivement et finit par prendre des proportions considérables. Or, les spectateurs que l'obscurité empêche de distinguer si le lieu de l'image change ou ne cliange pas, et qui aperçoivent très-bien l'image au travers de la toile, se laissent séduire par l'illusion qui les porte à croire qu'elle s'approche d'eux en mAme temps que ses dimensions augmentent; en sorte que leur imagination trom[)ée prend cet accroissement pour l'effet du mouvement progressif d'un spectre ({ui, éloigné d'abord, avance jusque sur eux. Quelques auteurs croient que l'on a fait usage de la fantasmagorie dans une haute antiquité , et que c est à l'aide d'appareils du même genre qu'on effrayait ceux qu'on initiait aux mystères d'Isis et de Cérès, et qu'on faisait apparaître les divinités infernales ou les morts que l'on invoquait; toutefois, rien n'indique que les verres lenticulaires fussent alors connus , mais des miroirs concaves suffiraient pour produire des effets analogues à ceux de la fantasmagorie.

315. Polyorama et dîMolvîng vîews. — Le polyorama et les dissolving views, que chacun a admirés chez l'habile prestidigi-

J9* LL'MIEAE.

idlonr KxN.Ti Hou>1in. ^mt une application de la fantasmagorie. Cell(M.-i est alors double, comme le représente la figura SS3, et tes deux s\>tênie> de lentilles \ont converger vers «n même point de la toile qui nvit l'ima^re. Cela posé, on a deux tableaux peints sur ^ erre, repivs^^ntant la raème \ue dans des conditions opposées; par exemple, l'un, le mont Vésuve vu de jour, calme etgarmonté seulement d'une légère colonne de fumée: l'autre, le même Tokan \u de nuii. \omi^^ant dts flammes et des torrents dQ lave eqdmsée. Ayant place ces \ erres, chacun dans une des fantasma^Bries, et les lentilles étant disposées de manière à projeter exademeat sur la même partie de ta toile les images amplifiées, aa oavie d'abord le diaphragme de la fantasmagorie dans laquelle est rellBt de jour, l'autre restant fenm^e: puis, quand Timage est roctép exposée un certain tem(>s aux yeux du spectateur, on fiiit mareher un mei^nisme a . fermant doucement le diaphragme de la hxttasmagorie qui vient de fonctionner, tout en ouvrant lentement l'autre: il en n\<ulte qu'en passant successivement par toutes tes gradations de lumière, l'image qui donne l'effet de jour dispaiitt, tandis qu'un voit lui succéder par nuances insensibles TeUBt de nuit représenté sur l'autre tableau. On fait de même sucoédef à un effet de soleil couchant, un effet de lune: à une mer calme et transparente, la tempête: à un riant paysage, un effet de neige; et ainsi de suite avec une extrême variété. Tel est le poiyoramÊûf ainsi nommé de deux mots grecs qui signifient plusieurs vues.

Les dissoir ing riews , qui exigent aussi l'emploi d'une double fantasmagorie , ne diffèrent du polyorama qu'en ce que les deux tableaux peints sur verre représentant des sujets tout à fait opposéSi à une vue on en fait succéder une autre qui en diflfère essentiellement; par exemple une forêt abrupte à un riche palais, un désert aride à une ville populeuse, et cela par dégradation de teintes insensibles, une des images s'affaiblissant graduellement, tandis qu'une autre lui succède en se confondant d'abord avec elle d'une manière vague; de là des effets bizarres et imprévus, aussi attra}-ants par leur variété que par la cause mystérieuse qui les produit.

316. Mîcrotoope photo -électrique. — Le micrOSCOpe photo-électrique est un appareil fondé entièrement sur les mêmes principes que la lanterne magique et la fantasmagorie. Seulement, dans

RÉCRÉATIONS d'optique. 385

celles-ci , les sujets peints sur verre ayant déjà de notables dimensions, OD n'a besoin que d'un grossissement peu considérable, et, par suite, que d'un éclairage peu intense; tandis que les objets dont le microscope photo- électrique reproduit l'image étant très-petits

JlitroBCOpe photo-életlriquo.

et devant être considérablement amplifiés, il est nécessaire de faire usage d'un éclairage très-puissant, sinon l'image serait obscure. C'est pour cela qu'on éclaire l'appareil à l'aide de la lumière éclatanlo que fournit l'électricilé.

La ngure 224 représente le microscope photo -électrique au momehl de rexpéricnce. Au pied de l'appareil , on voit une série de bocauï qui servent au dégagement de l'électricité et que nous

décrirons bientôt sous le nom de pile électrique. De ces bocaux réiectricité se rend par deux fils de cuivre dans deux baguettes de charbon renfermées dans une boite de laiton B. Ainsi traversés par l'électricité, ces charbons s'échauffent au point de devenir incandescents et de répandre un si vif éclat que l'œil ne peut le supporter. Un réflecteur I renvoie les rayons lumineux dans la direction du tube C , où ils rencontrent deux verres convergents qui les concentrent sur l'objet très- petit qu'on veut amplifier, lequel est disposé entre deux lames de verre X. De là, les rayons passent dans un tube D où se trouve un système de lentilles convergentes destinées à produire le même effet de projection que les lentilles m dans la lanterne magique (fig. 222); c'est-à-dire que c'est ce système de lentilles qui va produire au loin, sur un écran tlanc, l'image extrêmement amplifiée du petit objet placé entre les lames de verre. Le tube D est mobile et peut s'approcher plus ou moins de l'objet, de manière à faire varier le grossissement.

Dans le dessin ci- dessus, l'image projetée sur l'écran est celle des infusoires qu'on trouve dans la colle de pâte quand elle a fermenté. On en prend une petite quantité qu'on délaie dans l'eau, et on en met quelques gouttes dans une petite boîte de verre à faces parallèles qu'on place en X. On voit alors sur l'écran une multitude de ces animalcules, ayant jusqu'à 30 et 40 centimètres de longueur, s'agiter avec une grande confusion et mourir promptement, tués par la chaleur qui se concentre en même temps que la lumière au foyer des lentilles éclairantes.

L'expérience du microscope photo -électrique est une des plus curieuses et des plus agréables de la physique. Avec cet instrument on peut montrer à la fois à un grand nombre de spectateurs, et avec un grossissement considérable, des objets prodigieusement petits. Un cheveu, par exemple, parait gros comme un manche de balai ; une puce , comme un mouton ; l'acarus de la gale, animalcule qui se trouve dans les pustules des galeux, et est la cause de la contagion de la maladie, parait plus gros que la tète d'un homme; il en est de même des animalcules qui se trouvent sur la croûte des fromages secs , quoique tous ces petits animaux ne puissent se distinguer à l'œil nu. Une des expériences les plus remarquables est celle de la circulation du sang ; on la fait en pla-

RÉCRÉATIONS d'OPTIQUE. 387

çant entre les deux lames de verre la queue d'un têtard vivant, c'est-k-dire d'un petit de grenouille, quand ses membres inférieurs et supérieurs ne sont pas encore développés. On aperçoit alors, sur l'écran, comme une carte de géographie enluminée, dont toutes les rivières paraissent animées d'un écoulement trèsrapide ; c'est le sang qui circule avec une grande vitesse dans les artères et darfs les veines. Une expérience très-belle est encore celle de la cristallisation des sels, et surtout du sel ammoniac. On fait dissoudre ce sel dans de l'eau, et l'on étale une goutte de cette dissolution sur une lame de verre qu'on place dans l'appareil. La chaleur faisant évaporer l'eau, il se forme une végétation surprenante par la promptitude avec laquelle les molécules cristallines se groupent entre elles pour produire de magnifiques ramifications en forme de feuilles dé fougère.

On éclaire quelquefois l'appareil que nous venons de décrire au moyen de la lumière du soleil, et on lui donne alors le nom de microscope solaire. On l'a éclairé pendant un temps avec la lumière très- vive qu'on obtient en brûlant un mélange d'hydrogène et d'oxygène sur de la craie, et il était alors connu sous le nom de microscope à gaz.

317. Diorama. — On a donné le nom de diorama, de deux mots grecs qui signifient vu à travers^ à des tableaux peints à la fois des deux côtés sur une toile transparente, en percale ou en calicot, de manière à représenter deux effets opposés, à la façon du polyorama, suivant que ces tableaux sont vus par réflexion ou par transmission.

Le tableau est disposé verticalement dans une chambre obscure, conmie le représente la figure 225. Le premier effet, celui qui est peint sur le devant de la toile, est éclairé par réflexion; le second, celui qui est peint derrière, est éclairé par transmission. Pour cela, une croisée M placée à l'étage supérieur, envoie la lumière sur un écran E qui la réfléchit vers le tableau et l'éclairé par devant. Derrière la toile est une seconde croisée N qui sert à l'éclairer par derrière quand elle est ouverte. Cela posé, les volets NN étant fermés , les spectateurs voient d'abord le sujet peint sur le devant de la toile ; puis un manœuvre faisant avancer lentement un écran Â, qui glisse sans bruit sur deux coulisses, la lumière diminue peu à

peu, et quand le tableau n'est presque plus éclairé, oh ouvre par degrés les volets NM; c'est alors que le tableau peint de l'autre

cdté de la toile apparaît au travers et se substitue au premier.

C'est h. Daguerre, le célèbre inventeur du daguerréotype, qn'e<t dit le diorama. 11 avait acquis une grande habileté dans ce genre de peinture, et ses tableaux ont longtemps attiré la fbule, notant-

nÈcnÉATiOKS d'optiqub. 389

ment sa Mette de minuit, dans laquelle on voyait apparaître de nombreux ëdèles \i où un instant auparavant il n'y avait que des diaises vides; et sa Vallée de Goldeav, ob des rochers éboulés remplaçaient l'aspect d'une riante vallée. Le dessin ci-contre représente cette vallée avant l'éboulement. Au moment où la lumière était interceptée par l'écran , les éclairs brillaient , la foudre grondait, tout simulait un violent orage; puis, quand le jour revenait, les rochers étaient éboulés, le lac en partie comblé, le chalet dé-

ng. Itd. — Imige narenie dant la chambra u(àn.

tniit; en un mot, on avait sous les yeux, avec une étonnante vérité, l'image de la ruine et de la désolation. L'illusion des tableaux de Daguerre était si complète qu'on rapporte qu'un habitant de la campagne des environs de Paris, qui visitait le diorama de XÉgline Saint- Germain -l'Auxemrit, ressentit une telle surprise, qu'il tira un sou de sa poche et le lança sur la peinture, pour s'assurer si vraiment c'était une toile ou l'espace qui était devant ses yeux. 31S. Cbambre noire. — Un physicien napolitain, Jean-Baptiste Porta, observa, le premier, vers <680, que si l'on perce un trèspetit trou dans le volet d'une chambre noire, c'est-à-dire com- M..

plétement privée de lumière, tous les objets eKtérieurs dmit les rayons peuvent atteindre le trou, vont se peindre sur un écran oppose avec des dimensions d'autant plus petites que cet écran est plus rapproché de l'ouverture. Le même physicien découvrit bienlél après que le trou de la chambre noire peut avoir une gnmdenr quelconque, lorsqu'on y applique une lentille convei'gmle qui le

Fig. 117. — Fomis dH image» iixlipt

remplit exactement et fait concourir les rayons sur l'écran. Les images gagnent beaucoup alors en netteté et en éclat; mais, dons les deux cas, elles sont renversées.

La figure 3SG montre comment les images de la chambre noire se forment renversées sur l'écran. On voit que ce reuvwsemenl est dû au croisement même des rayons dans la petite ouv^^ure. Il en résulte, en effet, que les rayons partis des pointa les plus élevés de l'objet, continuant à se propager en ligne droite, vont rencontrer l'écran à sa partie inférieure, tandis que c'est l'inverse qui a lieu pour les rayons partis des points les plus bas. Quant i

ni^cRRATiOKs d'opticue. 391

la coloration de l'image, elle s'explique sans peine en observant que les rayons réfléchis sont de même couleur que le coips réfléchissant; c'est-à^ire qu'un corps rouge réfléchit des rayoDS rouges, un corps jaune des rayons jaunes, et que, par suite, chaque portion de l'image est formée par le concours de rayons de» même couleur que la partie correspondante de l'objet qu'elle représente.

Les images de la chambre noire offrent encore une particula-

feuilbge.

rite remarquable, c'est d'èlre indépendantes de la forme de l'ouverture par laquelle entrent les rayons, powvu que celle-ci soit très-petite; c'esl-*Jire que cette ouverture soit ronde, carrée ou triangulaire, l'image qui se peint sur l'écran est toujours la reproduction fidèle des objets extérieurs et non du trou pratiqué dans le volet. Pour nous rendre compte de ce phénomène, considérons un faisceau de lumière solaire pénétrant dans l'intérieur jl'uoe chambre obscure par un petit trou de forme quelconque (fig- ÏÎ7). Vu la grandeur du soleil , ce petit trou n'est en réalité qu'un point; d'où il résulte que l'ensemble des rayons qui le traversent repré-

3fX LDMiBmB.

sente un immense cAae lumtnem dont te tnm de la cfaambre noire est le sommet et dont le soleil est la base. Or, par leur prolongement en ligne droite dans l'intérieur de la cbambie, ces rayons donnent naissance à un seeond cône semblable au premier, mais

Fonnatioa dM iouges dut U chimbra BtAr».

beaucoup plus petit; et si ce second cdne tombe sur un écran perpendiculaireàladroitequi joint son sommet au centre du soleil, i) forme sur cet écran une image circulaire comme le soleil. Si l'écran est oblique par rapport à celle ligne, comme le représente la 6gure 337, l'image est oblongue, mais jamais elle ne présente la forme de l'ouverture, h moins que l'écran n'en soit trèa-rap* proche.

nËGREATIONS D OPTIQUE. 393

C'est de la même manière qu'il feut expliquer les cercles lumineux qu'on voit se former sur la terre, sous une avenue de grands arbres éclairés par le soleil : quelle que soit la forme des inlervalles par lesquels passe la lumière à travers le feuillage, c'est toujours l'image circulaire du soleil qui vient se projeter sur le sol (fig. Î28).