CHAPITRE IV

Des l'aies du spectre , de la dispersion et de V achroma*

tisme.

544* Des raies du spectre. Nous appellerons raies du spectre les clinngemens brusques d'intensité que Frauenhofer a découverts dans la lumière du spectre. Ces changeraens se présentent tantôt sous l’apparence de lignes noires ou presque complètement noires, tantôt sous l’apparence de lignes brillantes. .

Les Fig. 25 1 et 232 représentent ce phénomène singulier, pour la lumière solaire; la Fig. 282 est le spectre ordinaire , où sont marqués les espaces occupés par les diverses couleurs , et la Fig. 23 1 offre les principales raies que l’on y distingue; elles sont toujours noires, et en concevant que celte figure soit projetée sur la première, on aura une idée des positions de ces diverses raies par rapport aux nuances du spectre. O11 voit d’abord qu’elles 11e tombent pas aux limites des couleurs, mais qu’elles se trouvent réparties depuis le rouge au violet avec une grande irrégularité, sans rien offrir de remarquable au passage du rouge à l’orangé, de l’orangé au jaune, etc. On peut remarquer ensuite qu’il n’y a pas moins d’irrégularité dans leur apparence que dans leur position; les unes sont très -déliées et ne paraissent que comme des lignes noires isolées et à peine visibles; d’autres sont très-rapproclxées et ressemblent plutôt à une ombre qu à un assemblage de lignes distinctes; enfin, il y en a quelques-unes qui sont très- tranchées et paraissent avoir une H. 20

1IVRB HUITIÈME.

étendue sensible. Pour établir quelques points de repères au milieu de celte confusion , Fraueubofer a choisi les sept raies qui sont marquées b, c, d, e, f, g, h, comme offrant le double avantage d’être faciles à reconnaître et de partager le spectre en espaces qui ne sont pas trop inégaux. De b à c on compte 9 raies fines et bien déterminées ; de c à d on en compte 3o 5 de d à e , environ 84 de differentes grosseurs -, de e à f, plus de 76, entre lesquelles on en distingue trois des plus fortes du spectre et des mieux terminées 5 de f à g i85 , et de g à h igo ; ce qui fait 5^4 de b à h. Si l’on compte encore celles qui sortent de ces limites, on peut évaluer à 6 ou à 700 le nombre total des raies noires, ou plus ou moins sombres que présente le spectre solaire dans toute sa longueur.

Pour observer ce phénomène, il ne suffit pas de jeter les yeux sur le tableau qui reçoit le faisceau de lumière décomposé par le prisme 5 ces espaces noirs sont beaucoup trop fins et trop resserrés pour être aperçus directement ; mais il est nécessaire d’employer un appareil particulier, et surtout un grossissement considérable. On peut disposer l’expérience de la manière suivante : on fait entrer dans la chambre noire un pinceau de lumière solaire par une ouverture longue et étroite. A la distance de 6 ou 7 mètres on reçoit ce faisceau sur un prisme très-pur sans stries ni filandres, et tourné de manière que ses arêtes soient parallèles à la longueur de l’ouverture 5 derrière ce prisme on dispose une lunette achromatique, pour qu’elle reçoive le faisceau réfracté et décomposé 5 et c’est en regardant dans la lunette, successivement toutes les nuances du spectre que l’on distingue les raies qui appartiennent aux diverses portions de sa longueur.

Après avoir fait cette découverte importante, Fraucnliofer a constaté iq que les raies sont tout-à-fait indépendantes de l’angle réfringent du prisme, et i° qu’elles sont pareillement indépendantes de la nature de la substance

réfringente , c’est-à-dire que, dans tous les cas, elles restent les mêmes pour leur nombre, leur forme et leur disposition.

Jusqu’à présent on a trouvé une identité si absolue entre la lumière du soleil et toutes les autres lumières naturelles ou artificielles, qu’il était très-important de chercher si cette identité se soutiendrait encore à la nouvelle

épreuve des raies du spectre. C’est dans cette vue que Fraucnhofcr a fait avec le même appareil diverses expériences sur l’étincelle électrique, sur la flamme d’une lampe, sur la lumière de Vénus et sur celle de Sirius.

La lumière électrique donne des raies brillantes, au lieu de raies noires; l’une des plus remarquables par sa vive intensité se trouve dans le vert.

La lumière d'une lampe donne pareillement des raies brillantes; on peut surtout en distinguer deux très-intenses vers le rouge et l’orangé. La flamme de l’hydrogène et celle de l’alcool présentent sous ce rapport la même apparence que les flammes d’huile.

La lumière de Vénus donne les mêmes raies que la lumière du soleil ; seulement elles sont moins faciles à distinguer vers les extrémités du spectre.

Enfin , la lumière de Sirius donne aussi des raies noires , mais elles sont tout-à-fait différentes de celles du soleil ou des planètes. Il y en a trois surtout qui sont très-remarquables : l’une dans le vert, et deux dans le bleu.

D’autres étoiles de première grandeur paraissent donner des raies différentes de celles de Sirius et de celles du soleil.

Ainsi, par cette nouvelle donnée et par ces observations précises, se trouvent établis des caractères distinctifs entre les diverses lumières naturelles ou artificielles; c’est une vaste carrière ouverte par l’habile artiste de Munich dont nous avons à déplorer la perte. Nous pouvons espérer que les physiciens suivront avec un vif intérêt ces premières

découvertes qui tiennent de si près à l’origine de la lumière et aux conditions sous lesquelles elle prend naissance, soit artificiellement dans les corps terrestres , soit naturellement dans le soleil et les étoiles.

545. Des indices de réfraction pour divers rayons du spectre.

La recherche des indices de réfraction des divers rayons de lumière est un problème d’une grande importance pour la théorie de l’optique et pour la construction des instrumens. L’invariabilité des raies du spectre offre, pour le résoudre , un moyen beaucoup plus exact que ceux qu’on pouvait employer quand on n’avait, pour points de repères, que des nuances de couleurs toujours incertaines. Ainsi, au lieu de déterminer pour chaque substance l’indice de réfraction du rouge, de l’orangé, du jaune, etc., on cherche les indices de réfraction des raies que nous avons précédemment appelées b, c, d, e, f, g, h, Fig. 23 1. Les expériences se réduisent toujours à observer l’angle d’incidence sur le prisme, l’angle d’émergence et la déviation; mais 011 peut aussi simplifier celte recherche en plaçant le prisme comme nous l’avons indiqué (Ü29), de manière qu’il donne successivement pour chaque rayon la déviation minimum ; alors cette déviation est la seule donnée dont on ait besoin. La lunette qui reçoit le spectre au sortir du prisme est munie d’un fil micrométrique parallèle aux raies, qui permet de remplir la condition du minimum avec le dernier degré d’exactitude. Voici le tableau de quelques expériences très-exactes faites par Fraucnhofcr. Nous avons désigné par h,, h2, N3.... n7, les indices de réfraction correspondans aux raies b, c, d, e,

OPTIQUE. — ttlAP. IV. ACIIHOMATISME.

Tableau des indices de refraction des divers rayons du spectre.