CHAPITRE XI

THKORIE ÉLEGTROMAGNÉTlQUrC DE LA LUMIÈRE

174. Conaèquences des théorieB de M&xweU. — Dos ilivei'ses Lln>orics que nous iivoiis e\|»(»Bi'es (Unis les Cliupilrcs prccùdciitB, il résulte iiellfiin'nt ([in' lii piéiit-eupiilion constante lie Muxwcll esl de trouver une explieatiou îles phénomènes élcc- Iriques et électromagnétiques, ^ênêruleniciit nttribués il des iietiuns s'exerrant ii dîsinnce, piir le mouvement d'un lUiide hypothétique remplissant l'espnce. \uiis nvons pu constater que Maxwell n'avait qu'imparruilemenl atteint son but; en particulier nous avons vu dans le Chapitre vi que, s'il esl possible de rendre compte des aLtractions et des répulsions électrost.ilîques au moyen des pressions et des tensions d'un lluide remplissant les diélectriques, les propriétés qu'il l'atil alors attribuer li ce lluide sont incompatibles avec celles que Maxwell lui suppose dans d'autres parties de son ouvrage. Ainsi, malgré les ell'orts de Maxwell, nous ne possédons pas encore une explication mécanique complète de ces phénomènes ; néanmoins les travaux de ce physicien ont une importance capitale : ils démontrent la possibilité d'une telle explication.

s quelques contradiflions quf de Maxwell et attachons-nous

175. Mais laissons de côté l nous avons relevées dans l'ifuvn plus spécialement à la théorie qu'il a proposée pour expliquer rElectromagnélisnic et l'Induction et que nous avons exposée dans le Chapitre ix. Une des conséquences les plus importantes de celte théorie, et celte conséquence mérite ii elle seule toute notre admiration, est l'idonlité des propriétés essentielles de l'éther qui, d'après FresncI, transmet les radiations lumineuses et du iluidc que Maxwell suppose présider aux actions éleclro-

i56 IVEOlilE I-:U:CTII0MAG,\KIIQIE UE L.t LIMIEUE

magiiélitjiieR. Ainsi tjiic le fuit oljaciver ce dernier, celle idenlité de propriêU's cstuiic eoiifiriiiiitioii de rexistcncc d'un llulde servant de véhicule h l'éiiergie,

« Remplir reepare d'un nuuveuii milieu toutes les Uns (|iiil'on doit pxpliquer un nouveau phénomène ne seniit point »n procédé bien pliilosophiijue ; an eoulriiirc, si, étiint arrivés iiidépeiidumnu'nl, piir l'élude de di'ux branches difl'ércntcs de la science, il rhvpolhèse d'un milieu, les propriétés i[u'il laut iittribucr il ce milieu pour rendre compte des phénomènes élec- Iromagnétiques se Irouvent être de la nn^nic nature i[ue celles (jue nous devons attribuer îi l'élher luminirêre pour expliquer li's phénomènes de la lumière, nos raisons de croire ii l'exislence physique d'un pareil milieu se Irouveioiit sérieusement conlirmëes. n Maxwell. Traité d'Electricité, t. Il, S 781.

176. I.'élber et le llnide de Maxwell jouissant des mêmes propriétés, la lumière doit être considérée comme un phciiamèue électromagnétique et le mouvement vibratoire qui produit, but notre rétine, l'i m pression d'une intensité lumineuse doit résulter de perturbations périodiques du champ mugiiêtique. S'il en est ainsi, des équations générales de ce cbump doit pouvoir se déduire l'explication des phénomènes lumineux, (Vest ii celte explicutioii qu'on a donné le nom de Théorie éleclromaj'nélifjne île la lumière.

Cette théorie conduit nécessairement îi des rcliitions entre les valeurs des consliiules optiques et des constantes électriques d'un même corps. Si ces relations se trouvent salisfuiles nuniérii|nement par les données de l'expérience, elles constitueront autant de vérilicutions, indirectes mais néanmoins très probantes, de la Ihéoric, L'une des meilleures véririeations de ce genre est l'accord satisfaisant que l'on constate entre les valeurs trouvées par Foucault, Fizean et M. Cornu pour lu vitesse de propagation de la lumière cl celle qu'cui déduit de la Ihéorie électromagnétique. (Cherchons d<mc la formule qui exprime cette vitesse en runction des constantes .■U-elriqii.-s mesurables du milieu oii s-eirecluc la piopagalion.

177. Équations de la propagation d'une perturbation magnétique dans un diélectrique. — Tous les corps trunsparinls cliial <les isolants plus ou moins parfaits, si toutefois on

ÉQUATIOSS DE LA PROPAGATIOS D'USE PERTURBATIOy ij;

excepte les solutions électrolytiqiies, bornons d'abord notre étude \\ la considération des diélectriques. De plus admettons que les molécules matérielles du milieu qui propage les perturbations magnétiques sont en repos.

Par suite de cette dernière hypothèse les composantes .r', y', z\ de la vitesse d'un point matériel sont nulles et les équations (V) du § 167 se réduisent aux suivantes i

dt dx '

dG 4 1i ly'

d\\ d^ dt dz

Le potentiel électrostatique 'i étant dû à des masses électriques ne variant ni en grandeur ni en position, cette quantité et ses dérivées partielles par rapport h x, y, z, sont indépendantes du temps ; par conséquent en dérivant les équations précédentes par rapport à /, nous obtenons

dl^

dt' '

'fQ

df' '

dl* ■

La perturbation magnétique étant supposée s'efFectuer dans un milieu diélectrique, les composantes i/, r, w de la vitesse de Télectricité sont liées aux composantes de la force électromotrice par les équations (VllI) d'où nous pouvons tirer les dérivées de P, Q, Il par rapport à ^ En portant les valeurs de ces dérivées dans les équations précédentes nous avons

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