CHAPITRE m

Décoipposition et Recomposition de la lumière.

92. hm tmm^ére Mjuiehe du soleil est eomposée de ray<ni8 ihewammcmt e«lorés. — Pour démontrer cette proposition fondamentale, on forme d^abord le spectre solaire par les procédés que nous avons décrits (Pl. 29, Fig. 11), et qui sont reproduits (Pl. 30, Fig. 1) : m est le miroir métallique ou le porte^lumière adapté au Tdet de la chambre noire : o est Touverturè du volet dans laquelle on dirige le faisceau de lumière solaire ; elle a 1 ou 2 centimètres de diamètre;/^ est le prisme réfringent; t est le tableau sur lequel on reçoit les images. Avant de mettre le prisme, rimage directe est ronde et sans couleurs; elle se forme en g. Au moyen du prisme , Timage réfractée est oblongue et colorée; elle se forme en ru\ c^est le spectre solaire. La figure représente le tableau t rabattu et vu de face pour mieux montrer les effets.

En variant cette expérience , il est facile de constater les résultats suivants : 1" parallèlement aux arêtes du prisme, la largeur du q^ectre est toujours égale au diamètre de Timage directe qui serait reçue à la même distance ; 2® perpendiculairement aux arêtes, la longueur du qpectre dépend de l'angle réningent du prisme et de la nature de sa substance.

Pour démontrer le premier résultat , il suffit de répéter TexpéEienoe avec des prismes différents.

Pour démentrer le second, Ton peut emçiGjerXe prisme ^ariabU^ qui est représenté dans la figure 2. Le pied/i et les deux ixHits h et V sont en cuivre , tandis que les deux Saices f etf sont des Ifltn^ de verre montées dans des cadres de métal; l'une d*eUe& est &xe^ l'autre est mobile , et peut être parallèle ou inrihMÎi> 4 la première sous des angles dififérenU. Cet appareil «■Kjtfitu^ au prisme p de la figure 1 n'imprime d'abord autime déviation au- fiiisoeau direct, ce qui prouve le parallélisme des deux côtés dans chacune des lames f et f'^r lûais lorsqu'on y

verse un liquide transparent , on voit à Tinstant le faisceau se dévier et se décomposer. Ensuite , on fait varier à la fois la déviation et la coloration en inclinant plus ou moins la face f sur la face f. Pour faire voir ensuite que la longueur du spectre dépend de la nature de la substance du prisme , on peut d*abord verser successivement divers liquides dans le prisme variable en lui conservant le même angle, et observer les longueurs des spectres correspondants ; mais , pour les solides , on se sert du volyprisme qui est représenté dans la figure 3. Cet appareil est un assemblage de prismes de différentes substances superposés bout à bout et ayant tous le même angle réfringent ; en le promenant devant l'ouverture, on oblige le faisceau à traverser successivement les diverses substances avec la même obliquité ^ et Ton obtient ainsi des spectres inégalemenf déviés et inégalement colorés.

Dans ces expériences , il est facile de reconnaître que si la longueur du spectre n'est pas au moins double de sa largeur, il se forme au milieu une bande blanche, mais, quand le spectre est très-allongé, le blanc disparaît, la séparation des couleurs est complète , et Ton y distingue les sept nuances suivantes : rouge ^ orangé <^ jaune ^ vert^ bleu y indigo y violet.

Il importe de remarquer qu'elles sont toujours dans le même ordre relatif, et que , par rapport au prisme , c'est toujours le rouge qui éprouve la ipoindre déviation. Ce sont ces nuances que Ton appelle ordinairement les couleurs du prisme ^ les cott" leurs du spectre ^ les couleurs de l'iris ou de tarc^en^ciel ^ les couleurs simples ^ etc.; mais nous verrons que, si nos yeux ne comptent que sept couleurs dans le spectre , il est vrai de dire cependant qu'il y en a une infinité.

La séparation des couleurs a lieu d'une manière assez complète, quand on reçoit le spectre à 6 mètres de distance, k prisme ayant un angle réfiringent de 60*, et l'ouverture du volet étant un cercle de 1 centimètre de diamètre^ Cependant elle est plus complète encore quand l'ouverture est plus petite : c'est ce que l'on peut vérifier en faisant tomber simultanément sur le prisme plusieurs faisceaux par des ouvertures vogues dé différents diamètres , ou , mieux encore , en faisant tomber un seul

* faisceau par un triangle isocèle très-allongé dont la hauteur son

* parallèle aux arêtes du prisme.

CHAP. m. — DËCOMPOSITION DE LA LUMIËBE. 193

Pour donoer au spectre des limites plus nettes et mieux tranchées, on peut encore adopter la disposition suivante qui a été employée par Newton. A 4 mètres de TonTerture o [FiG. 5), on place une lentille ayant 2 mètres de distance focale prindpale, sur laquelle on fait tomber un faisceau de lumière solaire; alors l'image de Touvertm-e va se peindre de grandeur naturelle en 0', à la même distance de 4 mètres; mais, immédiatement derrière la lentille , on place le prisme /?, qui décompose la lumière incidente , et donne un spectre qui est nettement défini et très^brillant/parce qu'il contient dans un moindre

espace toute la lumière qu'il contiendrait si la lentille n'y était

pas.