PROPRIÉTÉS GÉNÉRALES DF. LA LUMIÈRE. S

celte atmosphère, elle absorbe une partie de la lumière qui la traverse. Son interposition plus ou moins efficace changerat-elle la loi qui dit que l’intensité de la lumière reçue est en raison inverse de la distance? Et dans quel sens ce changement aura-t-il lieu ?

Considérons un cène lumineux terminé aux deux surfaces S et s situées à des distances R et r du sommet de ce cène (fig. 206). La même quantité de lumière émise par le point O arrive sur l'une ou l’autre surface, mais diminuée dans chaque cas d’une perte proportionnelle aux nombres dps molécules d’air rencontrées. En désignant par n le coefficient de la lumière absorbée par chaque molécule, et par 1 la lumière totale, les surfaces s et S recevront des quantités représentées par

4 — nr» cl 4 — nR*.

L’intensité est proportionnelle elle-même à ces nombres et inversement aux surfaces apparentes de l’objet.

Sur s et S les intensités seront donc

4 — nr*

et leur rapport

et

I 4 — nr» R* 1“4— nR» r«

4— »iR»

Si R>r, le coefficient sera > l et ^

on

Si on reporte cette conséquence dans le paragraphe précédent, ivoit que l’intensité delà lumière devenant proportionnelle à

une quantité < tandis que la surface reste proportionnelle i\ j;, la clarté représentée par leur rapport deviendra <1. A deux distances R et r, le rapport des clartés sera rigoureusement

4 — wR»

4 — nr*

et si l’on suppose une des distances, r=l

pour une valeur donnée = g, on aura

C=:< [\ — iiRJ).

OPTIOnB.

La clart^i, au lieu de rester constante, diminue donc en réalité de quantités proportionnelles au cube de la distance, et cela d'une manière d’autant plus sensible que n est plus grand ou que l'alinosphèro est moins transparente.

L’aspect sous lequel on aperçoit les objets dépend de la nature et de l’intensité de la lumière qu’ils envoient, lumière d’autant plus diminuée (du moins proportionnellement aux surfaces), que la distance est grande; cet aspect dépend également des rayons réfléchis dans tous les sens par les molécules de l’atmosphère, rayons qui frappent l’œil en même temps que les premiers. Alors donc que la distance vient à croître, la première influence diminue et la seconde augmente. L’effet particulier à la réflexion atmosphérique devient de plus en plus sensible, elles objets prennent la teinte de cette atmosphère, e’est-à-dirc la couleur bleue, qu’à l’état de pureté l’air réfléchit plus facilement que toute autre.

L’ensemble de ces deux causes combinées constitue la persper.lite aériaine.

Ce qui précède s’applique aux objets terrestres, maisvi’influe en rien sur la clarté des astres, dont les rayons traversent toujours la totalité de l’atmosphère. Il semble y avoir désaccord avec les observations des étoiles, dont les éclats divers devraient être expliqués par des pouvoirs lumineux différents, indépendamment des distances. Mais, sans nous arrêter à l’intcrposilion de l’éther qui, quelqu’élastique qu’on le supj)ose, peut jouer avec une intensité moins grande le râle dévolu à l’atmosphère, remarquons que les raisonnements qui précèdent ne s’appliquent pas aux étoiles. Nous nous sommes appuyé, en effet, sur cette considération que les objets paraissent sous des dimensions d’autant plus petites qu’on les éloigne davantage, et il n’en est pas ainsi des étoiles, qui apparaissent toujours comme des points. La loi simple des intensités lumineuses en raison inverse des carrés des distances reste donc applicable à ces astres.

286. Conditions d'existence et de visibilité des images. Quelle que soit l’explication qu’on en donne, il est certain qu’un point lumineux envoie individuellcinenl, dans tous les sens, des rayons essentiellement divergents. L’œil qui doit donner connaissance de ce point a été disposé, par la nature, de manière à agir sur la sensation lorsqu’il est frappé par des rayons placés dans ces circonstances naturelles. Si donc l’homme peut parvenir à rem-

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placer le« objete de la nature par des images de ces objets, il doit employer des instruments qui satisfassent à ces deux conditions :

t* Un pointde l’objet doit donner naissance A un point unique de l’image, à très-peu pi'ès du moins;

2» Les rayons déflnitifs d’un même point de l’image doivent être livrés à l’œil, à l’état divergent.

287. Images réelles. Avant d’étre ainsi divergents, les rayons soumis à rinfluence d'un appareil optique ont pu so rencontrer, et leur point de rencontre a été l’image réelle du point correspondant de l’objet.

Si, an lieu même où se forme celte image, on a placé un corps ne renvoyant que de la lumière diffuse, soit par réfraction, soit par réflexion (fig. 210), le point de l’obstacle frappé par lefaisccau devient lumineux lui-même et envoie dans tous les sens des rayons divergents dont l’œil peut avoir sensation, dans une position quelconque. Si, au contraire, on a laissé ces rayons continuer librement leur chemin, l’œil est obligé, pour apercevoir l’image, de se placer dans l’espace embrassé par le faisceau (espace généralement très-restreint), fig. 211, et au delà du point de rencontre.

Images vlrtueUis. Les rayons peuvent être divergents , sans pourtant .s’ôtre rencontrés (^gr. 212); iis sembleront alors partir d’un point n’existant pas réellement, de V image •eirtuelle. Mais pou importera à un œil placé en O', pour lequel ces rayons arriveront toujours ù l’état convenable, c’est-à-dire à l’état de divergence.

288. Il résulte de ce qui précède qu’une image peulêlrcapcrçue par trois moyens :

î" Fig. 210, réellement, avec le secours d’un écran. Ce moyen est peu employé, parce que l’existence même de cet écran diffusant les rayons dans tous les sens, n’en laissera parvenir qu’un petit nombre à la pupille, dans chaque position de celle-ci, position efücacc toujours, mais prit efficace ;

l" Fig. 211, réellement encore, en laissant libres les rayons émergés et en plaçant l’œil en arrière de l’image, dans une position O précisée par les conditions suivantes : se trouver dans l’épaisseur du faisceau et à une certaine distance en deçà de laquelle les sensations sont diffuses;

•t» Fig. 212, virtuellement, en précisant comme ci-dessus la

280 opnoüE.

position de l’œil en 0'. Ce dernier moyen est de beaucoup préférable au précédent; voici pourquoi.

Les images sont toujours assez peu lumineuses ; aussi s'arrange-t-on de manière que l’œil ne puisse considérer qu’elles seules, en l'empêchant de recevoir des rayons latéraux venus directement d’objets étrangers ; ces images, fussent-elles même trùs-éclairées, il y aurait encore avantage à opérer ainsi, la sensation unique d’un objet étant beaucoup plus nette que celle qui a lieu lorsque l’œil reçoit simultanément d’autres impressions. Pour arriver à ce but, l’instrument est prolongé jusqu’à la position qu’occupera l’observateur.

On voit alors que le premier système {fig. 211), relatif à l’image réelle, exigerait l’adjonction d'un appendice matériel assez long à la partie efficace de l’instrument; tandis que le second système, celui de l’image virtuelle, pourra être disposé de telle sorte que l’œil se place directement contre l’instrument luimême.