DE LA LUMIÈRE. RÉFRACTION ET RÉFLEXION DE LA LUMIÈRE

Newton et la plupart de ceux qui vinrent immédiatement après lui, supposèrent que La lumière était une substance matérielle, émise par tous les corps lumineux par euxmêmes, sous forme de particules extrêmement ténues, se mouvant en lignes droites avec une vitesse prodigieuse; et qui, en frappant sur les nerfs optiques, produisaient la sensation de la lumière. Plusieurs des phénomènes observés ont été successivement expliqués par cette théorie; elle semble, cependant, tout-à-fait insuffisante pour rendre raison des circonstances suivantes.

Quand deux rayons égaux de lumière rouge, partant de deux points lumineux, tombent sur une feuille de papier blanc dans une chambre obscure, ils produisent un point rouge qui est deux fois aussi brillant que le serait celui produit séparément par chaque rayon , pourvu que la différence de longueur des deux rayons, à partir des points lumineux jusqu’au point rouge, soit exactement de la o,oooo258' partie d’un pouce (la o,ooo655' partie

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fSeCt. \\.] INTERFÉRENCES DE LA LUMIÈRE. 217

d’un minimètre.) Le même effet a lieu si la différence de leurs longueurs est égale è deux fois , trois fois, quatre fois, etc:, cette quantité. Mais si la différence de longueur des deux rayons est égale à la moitié de la 0,0000268' partie d’un pouce , ( la o,ooo(jp partie d’un millimètre , on a 1 fois *, 2 lois ÿ, 3 fois j, etc.,' cette valeur, l’une des lumières détruit l’autre, et produit une obscurité absolue sur le papier, à l’endroit où tombent les rayons réunis. Si la différence de longueur des distances qu’ils parcourent est égale aux 1 J, 3 etc., delà 0,0000268'’ partie d’un pouce, (la o, ooo(i55' partie d’un millimètre';, le point rouge provenant des rayons combinés est de la même intensité que celui qu’aurait produit un rayon seul. Si c est la lumière violette que l’on emploie, la différence de longueur des deux rayons doit être, pour produire les mêmes phénomènes, égale à la o,ooooi5-' partie d’un pouce fia 0,000399e partie d’un millimètre ); et pour les autres couleurs, la différence doit être intermédiaire entre la 0,0000208' et la 0,00001 67e partie d’un pouce (la o, 000666e et la p,OOO^e partie d’un millimètre). L’on peut se procurer la vue de phénomènes semblables en regardant la flamme d’une chandelle au travers de deux fentes très étroites, pratiquées dans une carte, et extrêmement rapprochées l’une de l’autré'; nubien en introduisant la lumière du soleil dans une chambre obséurë-, à travers un trou d’épingle d’un 40e de pouce ( la o,635" partie d’un millimètre ) de diamètre environ, et en recevant l’image sur une feuille de papier blanc. Les choses ainsi disposées, si l’on vient à présenter à la lumière un fil métallique très mince, son ombre consiste en une barre ou raie d’un blanc éclatant dans le milieu , boi'dée de chaque côté de raies, alternativement noires, et teintes de couleurs bril-

■ Note 188.

âüÉÉÊÉ taflkr .cJiyfeâiûÉtfïklriÉÉiÉIHfâHHÉiMMÏÉiàÉûiÉfaÉihiBiÉiiÉtiliâÉBi

218” ^TÊBFÉnEsrcES de la lumière. [Sect. xx.J

rayons qui se recourbent en deux courants autour duifil métallique, sont d’égales longueurs dans la raie du milieu; leur effet combiné la rend donc du double plus brillante; mais les inégalités de longueur des rayons qui

tombent sur le papier de chaque côté dei la raie brillante,,, étant combinées de telle sorte qu’ils se détruisent mutuellement, ils forment des lignes noires. De chaque côté de ces lignes noires, les rayons sont encore de longueurs telles qu’ils se combinent pour former des raies brillantes, et ainsi de suite alternativement , jusqu’à ce que la lumière devienne trop faible pour 'être visible. Quand pour cette expérience l’on emploie une lumière homogène quelconque, le rouge par exemple, les alternations ne sont que rouges et noires; mais lorsque l’on opère avec la lumière blanche, il résulte de la nature hétérogène dexette sorte dç lumière, que les lignes noires al ternenf avec des raies. vi* ves ou des -franges de couleurs analogues à celles du prisme f provenant de la superposition de systèmes de lignes alternativement noires et de chaque couleur homogène. La disparition des lignes noires et des franges colorées , à ,1'instanL-où l’un des courants est interrompu, est. une preuve évidente que l’alternation de ces raies*1 est due au mélange des deux courants de lumière qui circulent autour; du fil

de métal. De là donc Ton peut conclure que toutes les fois <]ue ces raïes de lumière et d’ob&cuiïté se pré$èntent, elles sont dues aux rayons qui.se combinent à de certains intervalles pour produire pneffet simultané, et à, d’au très inter va 11 es pour se détruire réciproquement. Or, il est contraire à toutes les idées t^ue.’nojis. avons spr la matière, de supposer que denx pkrtioulesdqcette même matière, puissent s’anéantir mutuellement dàns quelque circonstance que ce soit; tandis qu’au contraire, deux mouvements opposés peuvent se détruire, et il est impossible de n’èfre pas frappé de la similitude parfaite qui existe entre les interfé-

[Sect.xx.] MILIEU ÉTHÉltÉ. 219

renccs des petites ondulations de l’air et de l’eau, et les phénomènes précédents. L’analogie est si grande, que les savants de la plus haute autorité s’accordent à supposer que les régions célestes sont remplies d’un milieu extrêmement rare, impondérable et très élastique, auquel on a donné le nom d éther, et dont les particules sont susceptibles de recevoir les vibrations qui leur sont communiquées . par les corps lumineux , et de les transmettre aux nerfs optiques, de manière à produire la sensation de la lumière. ' L’accélération du mouvement moyen de la comète d’Encke, et de celui de la comète découverte par M. Biéla, rend presque certaine l’existence d’un tel milieu. Il est évident que dans cette hypothèse, les raies alternatives de lumière et d’obscurité résultent entièrement de l’interférence des ondulations; car, d’après la mesure directe qui en a été faite, la longueur d’une ondulation des rayons rouges moyens du spectre solaire est égale à la o,oooo258" partie-», d’un pouce ( la o,ooo655’- partie d’un millimètre) ; conséquemment, lorsque deux élévations d’ondes se corobi-, nent, elles produisent une lumière d’une intensité double de celle que chacune produirait séparément; et quand une,’ * demi-ondulation se combine avec une ondulation entière, c esl-à-diie, lorsque le creux d une onde se trouve rempli par 1 élévation d une autre onde, ii eri résulte l’obscurité..

A des points intermédiaires entre ces extrêmes , l’intensité de la lumière correspond aux différences intermédiaires Æ dans les longueurs des rayons.

La théorie des interférences est un cas particulier de la loi générale en mécanique, de la superposition des petits mouvements; d où il parait que le déplacement d’une particule d un milieu élastique, produit par deux ondulations coexistantes, est lu résultant;: des déplacements que chaque ondulation produirait séparément; par conséquent, la particule se mouvra suivant la diagonale d’un parallélo-