DE LA. LUMIÈRE DECOMPOSEE PAR LE PRISME

Réfutation du Système de ISewton sur les Couleurs,

V^uoiQCE l'article des couleurs aille nous démontrer de plus en plus que les hypothèses de Newton , si préconisées , sont presque toutes en contradiction avec les phénomènes ; cependant je me plais à avouer que ce savant ne doit pas moins être considéré comme un génie du premier ordre, non-seulement à cause des belles expériences dont il a enrichi la physique , qui , sans ses travaux et ses méditations , ne serait pas sans doute si avancée; mais encore à cause de ses autres conceptions qui décèlent toujours un esprit très-supérieur , lors même qu'elles prêtent le flanc à une juste critique.

Dans ses notions sur la lumière, Newton ayant d'abord adopté un faux principe, il fallait nécessairement que son système des couleurs fût erroné. Car regardant la lumière ou la clarté proprement dite , comme un fluide particulier émané des corps sidéraux , il ne pouvait prévoir que cette clarté ne fut qu'une modification ou une des manières d'exister des molécules de la lumière, qui , jusqu'à ce qu'elles communiquent avec un corps éclairé , demeurent invisibles dans les vides

i 36 ERREURS DÉVOILÉES

OU les pores que les molécules , toujours globuleuses des autres substances , forment par leur réunion.

De ces fausses idées que le géomètre Anglais s'était formées de la lumière, il s'ensuit que les inductions qu'il avait tirées de ses belles expériences sur le prisme , sont fausses elles-mêmes. En effet, comme un faisceau de rayons, introduit par un trou dans une chambre obscure , et passant au travers d'un prisme de verre, se partage en plusieurs rayons , et va peindre , sur le mur opposé, une image coloriée qu'on appelle spectre solaire, et dont les couleurs sont distribuées en cet ordre, le rouge, l'orangé, le jaune, le vert, le bleu , l'indigo et le violet , Newton conclut que la lumière ou la clarté n'était qu'un simple mélange de rayons hétérogènes ou de différentes espèces, qui se séparaient en traversant le prisme, et qu'on pouvait réduire à sept principales couleurs, telles que je viens de les nommer; tandis qu'au contraire, les molécules de lumière, fixes dans les pores des corps diaphanes, forment des files simples et toutes semblables , et ne se colorent que suivant la mesure de clarté qu'elles reçoivent et qu'elles transmettent , comme je le dirai bientôt.

Les sept rayons colorés qui composent le spectre solaire , se déviant plus ou moins en sortant du prisme , c'est-à-dire ayant différens degrés de réfrangibilité depuis le violet qui est le plus réfrangible jusqu'au rouge qui Test le moins, Newton prétendit que leur diverse réfrangibilité provenait de leur masse inégale, et qu'ainsi les molécules du rayon rouge étant plus grosses que celles du rayon violet , et ayant plus de force à cause de leur masse , ne pouvaient, aussi facilement (pip ces dernières , être détournées de leur

route en traversant le prisme; et ainsi des autres rayons à proportion.

Mais ce n'est point là certainement la cause de ce phénomène ; puisque , comme je l'ai déjà démontré, les molécules de la lumière, étant toutes semblables, n'ont pas plus de masse les unes que les autres. D'ailleurs , si le rayon violet pouvait être plus facilement dévié de son chemin , en traversant le prisme de verre , parce que ses molécules ne sauraient , à cause de leur moiudre volume , vaincre aussi aisément que le rouge l'obstacle qu'opposerait à son trajet ce corps vitreux, de même, en parcourant le fluide éthéré répandu dans l'espace , il devrait aussi employer plus de temps que les autres rayons à parvenir depuis le soleil jusqu'à nous. Or, puisque cela n'est point admis par lesNewtoniens, qui soutiennent au contraire que tous les rayons sont animés de laméme vitesse , il n'est pas difficile de s'apercevoir que leurs hypothèses se contredisent mutuellement. (1)

Au lieu de ces molécules de lumière, qui, fixes dans les pores des corps, sont entourées de leur petite atmosphère, Newton croyait que ces pores étaient occupés par différens fluides élastiques

(i) Nota. Pour expliquer certains effets de la réfraction , le» Newtoniens prétendent que le rayon de lumière se meut avec plus de vitesse dans un milieu diaphane dense que dans un plus rare. Donc le rayon violet devrait éprouver plus de résistance dans l'éther, milieu rare, que dans le prisme, milieu dense. Or , puisque dans ce milieu rare qui doit résister davantage , le rayon violet n'est pas demeuré en arrière et ne s'est pas écarté des autres rayons, devra-t-il s'en séparer dans un milieu dense , tel que le verre qui lui fera éprouver moins de résistance? C'est ainsi qu'en comparant ensemble les idées newtoniennes, on voit combien elles sont disparates , et incapables de soutenir un examen sérieux.

l38 ERREURS DÉVOILÉES

qu'il appelle subtils et auxquels il attribue des fonctions diverses.

Pour transmettre le rayon ou lumineux ou coloré , il n'y a dans les corps diaphanes , selon Newton , d'autres molécules que celles qui constituent proprement ces substances. Aussi , pour expliquer la transparence , enseigne-t-il que les particules des corps , même de ceux que nous appelons opaques, sont réellement transparentes, sans excepter les substances métalliques blanches que l'action d'un acide peut, suivant lui, atténuer au point de rendre leurs particules perméables à la lumière (i). Mais puisque, selon Newton, la clarté ou la lumière est un vrai fluide qui se déplace , ces particules des corps doivent donc être toutes criblées de trous ; car autrement comment concevoir qu'un tel fluide puisse s'y frayer un chemin , si elles sont massives et formées d'une seule pièce. Mais alors les fluides subtils qui les environneraient ne devraient-ils pas pénétrer dans ces ouvertures, et fermant le passage au rayon, empêcher qu'aucun corps ne demeurât diaphane?

Ce n'est pas seulement le phénomène de la transparence , mais encore ceux de la réfraction et de la réflexion qui avaient obligé Newton , à faire croire en quelque sorte que les molécules propres des corps étaient toutes criblées de pores: car, suivant lui, la disposition d'un rayon à être réfléchi ou réfracté par telle particule d'un corps, dépend à la fois des deux surfaces de cette particule ; mais de manière que la réflexion et la réfraction se font près de la seconde surface (i^. Ainsi le fluide lumineux , selon ce savant , pénètre dans la particule (3) ; ce qui est tout-à-fait erroné.

(i) Voyez Haùy, N.«" 996 de la 2.« édit. et 11 5:» de la 3*. (a) Ibidem. IS°' 1002 de la inédit., et 11 58 delà 3*. (^3) Ibidem.

DES physicie:ss modernes. i39

Mais , dira-t-on, en parlant des particules des corps, Newton ne prétend pas désigner leurs plus petites molécules, mais celles-ci, séparées par de petits interstices et unies à leurs semblables , constituent, selon ce savant, des molécules du second ordre avec des pores plus grands ; ces dernières, à leur tour, composent des molécules du troisième ordre avec de plus grands pores; et ainsi de suite : ce qui , sans doute , est fort bien inventé , ajoutera-t-on. Oui , fort bien inventé ; mais pour ceux qui ne réfléchissent pas, car cet échafaudage de molécules n'a été dressé que pour pouvoir expliquer de quelque manière que ce soit, comment une couleur est réfléchie, pendant que les autres sont transmises. Aussi Newton , suppose-t-il que les molécules qui réfléchissent le rayon rouge sont les plus épaisses , et que celles qui renvoient le rayon violet sont les plus minces.

La fausseté de ces suppositions se décèle ellemême. Car , quoiqu'on en dise, si une molécule était capable de donner passage au rayon rouge, supposé le plus gros des rayons, elle le livrerait également à tous les autres, et par conséquent les corps colorés ne devraient paraître que noirs. Enfin , si le rayon violet n'était réfléchi que parce qu'il ne pourrait pénétrer au travers d'une molécule, il est évident que les six autres rayons, auxquels Newton attribue plus de masse, ne pourraient de même s'y frayer un chemin, surtout étant réunis. Donc, dans ce dernier cas, nous ne saurions avoir que des corps blancs.

Mais pourquoi enfin l'encre paraît-elle noire? C'est que , suivant le système newtonien , les molécules de cette substance sont très-denses et en même temps assez atténuées; i '. On voit par-là

(i) Voyez Haùy, Note de la page 265, fom. II de la 2* édit. ,et page 266 de la 3*.

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que Newton s'imagine que la densité ou la compacité des molécules de matière est inégale dans les divers corps naturels ; tandis que ces molécules arrondies, formées d'une seule pièce, sont toutes également denses, également compactes; c'est-à-dire que ne pouvant ni s'aplatir, ni se diviser, parce qu'elles ne sont point composées de parties , elles résistent avec la même force à toute pression et percussion ; et qu'elles ne diffèrent de celles d'une autre substance , d'abord que par leur épaisseur ou leur diamètre, et ensuite par leurs propriétés physiques et accidentelles qui changent suivant les atmosphères dont elles s'entourent, et selon les combinaisons dont elles font partie.

D'après cette fausse idée que la densité des molécules doit être inégale, Newton croit que la trituration et d'autres moyens mécaniques font varier l'épaisseur des particules réfléchissantes. Ce que j'ai déjà dit doit avoir démontré que cela était impossible.

Mais , dira-t-on , pourquoi les couleurs que broient les peintres perdent-elles un peu de leur vivacité, si les molécules, qui les composent, ne s'amincissent pas? Pourquoi? C'est que les liquides qui servent à les broyer, se mêlant avec ces couleurs, affaiblissent nécessairement leur éclat.

Newton voulant encore expliquer comment parmi les rayons de lumière qu'il croit hétérogènes, telle espèce était transmise, tandis que telle autre était réfléchie par une lame d'une épaisseur déterminée , suppose très-gratuitement qu'il en est des rayons de la lumière à l'égard des différens corps naturels, comme des corps sonores à l'égard de l'air (i); c'est-à-dire que les rayons excitent

(i) Nota. J'ai déjà fait voir que ce n'était pas la molécule aérienne, mais la molécule de lumière qui était sonore.

T>ES PHYSICIENS BIObERNES. l4f

dans les molécules des corps qui les réfractent ou les réfléchissent , certaines vibrations qui se propagent d'une surface à l'autre ; mais de manière que la vitesse de ces vibrations est plus grande que celle des rayons eux-mêmes , en sorte qu'elles prennent , pour ainsi dire , les devans. Or , comme ces vibrations consistent, suivant lui, dans de petits mouvemens qui ont lieu alternativement en sens contraire; si au moment que le rayon arrive près du contact de la surface réfléchissante ou réfringente , le mouvement de vibration dans lequel il se trouve, conspire avec celui du corps, le rayon sera transmis; et si ce mouvement est opposé à celui du corps , le rayon sera repoussé et réfléchi. Telle est , suivant le géomètre Anglais, la manière dont les mouvemens se combinent , que le rayon est tour-à-tour dans la circonstance qui détermine la réflexion, et dans celle d'où naît la réfraction, fi)

Ces idées de Newton sont plus que hasardées , ou plutôt elles sont évidemment fausses ; parce que les molécules des corps ne pouvant se comprimer, ne sauraient faire de vibrations. D'ailleurs, si le rayon était tour-à-tour dans la circonstance qui déterminerait la réflexion , et dans celle d'où naîtrait la réfraction , ce rayon parvenant sans interruption sur une surface devrait passer brusquement de la réfraction à la réflexion , et de celle-ci à la réfraction ; parce qu'il est de toute impossibilité que le mouvement de vibration d'un corps, étant plus rapide que celui des rayons, soit continuellement en harmonie avec la vitesse de ces rayons.

Je terminerai ici ces réflexions , quoique j'eusse encore beaucoup à dire. Peut-être trouvera-t-on

(i) Voyez HaùyjN"» loao de la a«édit. et j 176 de la 3«.

l42 ERREURS DEVOILEES

que je me suis trop appesanti sur les fausses inductions que Newton a tirées de ses belles expériences du prisme ; mais j'ai pensé que lorsqu'il s'agissait d'attaquer un système si accrédité depuis tant d'années et défendu avec chaleur par le plus grand nombre des physiciens , je ne devais pas épargner les observations critiques pour en démontrer la fausseté. D'ailleurs , elles serviront comme d'introduction à ce que je vais dire sur la vraie cause des couleurs.

De la Coloration des rayons qui passent par un prisme.

Pour bien comprendre comment les rayons se colorent et se réfractent en traversant un prisme de verre , il faut se rappeler ce que j'ai déjà démontré , que la clarté n'est ni un fluide, ni une matière; mais uniquement une modification ou une façon d'être des molécules de la lumière , lesquelles j'appelle lumineuses; que cette clarté, communiquée à Tune de ces molécules, ne l'éclairé jamais dans toute son étendue; que lorsque cette clarté qui pénètre dans les lumineuses d'un corps diaphane en forme de cylindre, pour ainsi dire, y parvient perpendiculairement, et que sa ligne centrale passe par leur diamètre , elle est transmise au-delà sans déviation , en suivant les files que forment ces molécules dans ce corps transparent ; que si la direction de ce cylindre lumineux est oblique par rapport à la molécule de lumière , et que néanmoins il adhère encore au noyau de cette molécule , alors comme il est réellement attiré par ce noyau , il fait un petit mouvement de conversion pour passer par ce diamètre, et de ce mouvement nait le phénomène de la réfraction ; que si cette clarté ou ce cylindre illuminé n'est plus tangent de ce noyau , il glisse

r>ES PHYSICIENS MODERNES. l45

jusqu'à la rencontre de la perpendiculaire, et là il se relève comme s'il en était repoussé , et comme ne pouvant point parcourir la corde tout entière de la lumineuse. En remontant vers le coté opposé , il suit une ligne inclinée semblable à celle qu'il avait parcourue en entrant dans cette molécule ; et c'est de là que procède la réflexion de la lumière. Ces principes bien conçus , il ne sera pas difficile de comprendre le mécanisme de la coloration et de la diverse réfrangibilhé des rayons; mais il faut encore observer ici que ce qu'on appelle rayon ou faisceau lumineux dans l'expérience du prisme, n'est qu'un très-grand nombre de rayons simples , ou de files des molécules de lumière éclairées. Si ces files communiquaient perpendiculairement ou obliquement avec celles d'une masse de verre non prismatique, telle que serait une glace non étamée , la clarté qu'elles transmettraient passerait au-delà ou se réfléchirait selon l'incidence sans se décomposer ni se colorer; parce que les lumineuses de ces corps, situées vers le point, soit d'immersion , soit d'émergence , la recevraient tout entière

Mais il n'en est pas de même à l égard des files des lumineuses d'un prisme. Celles-ci ne reçoivent qu'une partie plus ou moins grande de la clarté transmise par les lumineuses du milieu élastique. La forme triangulaire du prisme en est la cause ; car les files de ses lumineuses et de ses opaques ne correspondant pas directement à celle des opaques et des lumineuses de l'air, mais les dépassant plus ou moins, ne forment plus des lignes continues avec ces dernières : de sorte que l'opaque du fluide élastique couvre en partie la molécule de lumière, qui, dans ce prisme, se trouve au-dessous, et empêche par-là que celle-ci ne reçoive toute la clarté transmise. Il y a donc

l44 ERREURS DÉVOILÉES

une partie de cette clarté qui est interceptée, et qui étant plus ou moins considérable, est cause que les premières lumineuses du prisme n'étant pas toutes également illuminées se colorent suivant le degré de la clarté reçue ; et communiquent, chacune à toute leur file et ensuite à celle du fluide élastique située vers le point d'émergence, les diverses teintes dont elles se sont embellies, fi)

Maintenant partageons idéalement en 8 portions la largeur de ce cylindre lumineux dont j'ai parlé ou de cette clarté transmise. Si ces 8 portions parvenaient toutes sur la molécule de lumière du prisme , on aurait une couleur blanche et éclatante , soit par réfraction , soit par réflexion. Si cette molécule de lumière ne reçoit que 7 portions, elle produira la couleur rouge. Enfin 6 portions donneront l'orangé, 5 le jaune, 4 le vert, 3 le bleu , 2 l'indigo, et r le violet ; et il s'ensuit que la file des lumineuses, qui reçoit et transmet cette dernière couleur, doit être nécessairement moins éclairée que les autres; et que celle qui donne le rouge vif doit l'être le plus, et ainsi des autres , selon qu'elles remontent du violet au rouge. (2)

Les franges irisées qu'on aperçoit autour d'un verre de télescope, et même dans les expériences

(i) Nota. Les mêmes effets auraient également lieu, quand ce serait par le côté triangulaire ou par les côtés latéraux du prisme que sortirait le rayon , parce que dans ces divers cas , les lumineuses de ce corps vitreux ne correspondent pas exactement avec celles du fluide élastique ou à l'entrée ou à la sortie.

(2) Quoique le blanc pur provienne de la totalité de la clarté transmise, composée de huit parties, cependant cette même couleur doit résulter de l'union des sept couleurs données par le prisme et reunies au foyer d'une lentille; parce que la réunion de ces sept clartés différentes donne aux lumineuses qu'elle* éclairent , un éclat qui peut s'assimiler à celui résultant de la clarté non décomposée.

DES PHYSICIENS MOHERWES. t ^S

de la diffraction de la lumière n'ont pour origine, ainsi que d'autres semblables phénomènes, que celte division de la clarté.

Ce que je viens de dire et ce que je dirai parla suite, démontre que le rayon simple ou la lumière d'une seule file , n'est point composé de sept principaux rayons, comme le prétend le géomètre Anglais , ni même seulement de trois rayons , ainsi que le soutiennent quelques chimistes modernes.

Quoique le rayon solaire introduit dans la chambre obscure se divise en sept principales couleurs en passant par le prisme , on sent bien que ces couleurs ne peuvent pas se succéder entre elles par un passage subit de manière qu'elles soient bien tranchées; mais qu'il doit exister une espèce de gradation dans leurs nuances , et que celle du rayon orangé, parexemple, doit être plus vive du coté du rayon rouge que du côté du rayon jaune. En effet, les files des lumineuses du prisme ne sont pas toutes également recouvertes par les opaques du fluide élastique; elles le sont de plus €n plus dans chaque file, suivant la direction du rayon et la position ou la forme du prisme- Chaque file sera donc de moins en moins éclairée ; ce qui causera nécessairement une certaine dégradation dans la couleur particulière produite par plus d'une file éclairée. Ainsi dans chaque ravon coloré , la nuance la plus vive dépend du plus grand degré de clarté relative, passant par la lumineuse qui donne la couleur.

Ce que j'ai dit des rayons qui pénètrent au travers d'un disque de verre, peut de même avoir lieu lorsque, passant dans tout autre corps diaphane, ils sont reçus sur une surface inclinée de différente densité; de manière que les files des lumineuses de cette surface , n'ayant pas une communication entière avec celles de ces corps, ne

JO

iq6 ERREURS DÉVOILÉES

peuvent recevoir qu'une portion de la clarté transmise.

On a découvert depuis Newton que u la quari- » tité de récartement que subissent les rayons » qui traversent un prisme , varie avec la naw ture des substances fi) » Cela provient, quoiqu'on ne s'en doute pas encore , de ce que , suivant les diverses matières, les opaques dont est composé le prisme, ont un diamètre phis ou moins grand ou sont moins ou plus rapprochées; ce qui dilatera ou rétrécira les pores dans lesquels sont postées les lumineuses , et par conséquent les tiles de celles-ci seront plus ou moins dilatées, et plus ou moins nombreuses dans le même espace. Or, d'après cela on conçoit facilement quel effet doit s'ensuivre à l'égard, soit de l'écarlement, soit de l'intensité des rayons.

]\ote pour l'explication des couleurs données par le prisme.

Afin de se former une idée plus nette du phénomène des couleurs données par le prisme , il convient de jeter les yeux sur \^&Jig. 7 , 8 et 9.

A ^ fig. 7, est la clarté transmise ou le rayon simple, infiniuient délié, et que néanmoins j'ai continué de dilater considérablement pour en rendre l'explication plus sensible. H est divisé en 8 parties. B est une lumineuse sur laquelle parviennent ces 8 parties. Dans ce cas, ce rayon simple transmis n'est pas décomposé, et il en résulte une couleur blanche, soit qu'il traverse cette lumineuse obliquement ou perpendiculairement, soit qu'il s'y réfracte ou s'y réfléchisse. Lorsque une opaque C , fig- 8, interceptera 3 parties, par exemple, du même rayon, la molécule de lumière

(i) Voyez Haiiy, IS°' loai de la a* f'dit. , et 11 77 de la 3*.

DES PHYSICIENS MOPERNES. ll^J

D sur laquelle parviendra le rayon , ne recevant plus que 5 parties au lieu de 8, transmettra seulement la couleur jaune. Si au contraire l'opaque F ,fig. 9, intercepte 7 portions du rayon , la lumineuse E n'étant plus éclairée que par une seule partie de ce rayon simple donnera une couleur très-sombre, c'est-à-dire la couleur violette, et ainsi des autres couleurs suivant le degré de la clarté transmise. Nous verrons bientôt que ces rayons ou clartés dont il manque une ou plusieurs parties, n'ayant plus leur ligne du milieu tangente du centre de la lumineuse sont obligés de s'infléchir , pour passer par ce centre.

Les lumineuses qui se colorent dans l'expérience du prisme ne reçoivent pas toutes un même degré de clarté. Preuve.

Newton ayant fait l'obscurité dans la chambre destinée à ses expériences, se servit d'un prisme à travers lequel passait un rayon de lumière qui projetait le spectre solaire sur un papier blanc. Les faces antérieures des deux objectifs de, télescope qui lui avaient servi pour d'autres expériences, réfléchissaient, comme un miroir, les rayons renvoyés par ce papier (j). Nevston tenant alors son œil immobile, il n'y ava»t qu'une seule couletir qui pût parvenir à cet œil. Mais ayant invité quelqu'un à faire tourner le prisme , soit dans un sens , soit dans un autre, autour de son axe , il vit paraître successivement des suites diversement colorées d'anneaux concentriques, de manière que ceux qui se présentaient simultanément étaient tous d'une même couleur. Les anneaux

(1) « L'un des deux objectifs, dit M. Haùy, était plan convese, l'autre légèrement convexe des deux côtés, et Newton posa l'une des faces de celui-ci sur la surface plane dn premier. »

l48 ERREURS DÉVOILÉES

rouges avaient leurs diamètres sensiblement plus grands que les violets ; et Newton dit qu'il avait un plaisir extrême à voir les anneaux passer tourà-tour par différens degrés de dilatation et de contraction, à mesure que les couleurs se succédaient. Il résultait de l'ensemble des observations, que le violet était la couleur qui donnait, en général , les plus petits anneaux , et qii'ensuite les diamètres croissaient graduellement dans l'ordre où s'offraient les autres couleurs (2;.

Mais pourquoi cette différence entre les anneaux formés par les divers rayons colorés? C'est que la clarté qui composait la couleur rouge avait plus d'amplilude que celle qui produisait les autres couleurs ; et si cet effet n'a pas lieu à l'égard du spectre solaire où le rouge est la couleur la plus resserrée et le violet la plus étendue, cela provient de la plus grande réfrangibililé de cette dernière couleur , qui , en sortant du prisme plus obliquement que la rouge , doit s'éparpiller davantage ; et en s'étendant ainsi , gagner au-delà de ce qui lui manque en largeur réelle.

Voici une autre preuve incontestable que la lumineuse, qui fait naître le rayon rouge , reçoit un plus grand degré de clarté que celles qui donnent les autres couleurs.

Les savans Physiciens Rochon et Leslie, ainsi

-que le célèbre astronome Herschell , ont observé

que le rayon rouge échauffait plus que le violet,

et que la chaleur transmise par chaque rayon

allait toujours en augmentant du violet au rouge.

Le résultat des expériences de M. Rochon est remarquable ; car ayant exposé urj thermomètre d'air à l'action des différens rayons colorés , il reconnut que le rapport de chaleur entre le rouge

(a) Voyez Haiiy, n."»» 986 de la 2." édit, et ii4a de la 3.«

DES PflYSICIEIS'S MODEREES. 1 49

le plus clair et le violet le plus intense était à peu près de 8 à I (i). Ce rapport qui doit être réellement de 7 à I , approche plus près du vrai que celui admis par chacun des deux autres physiciens , dont l'un le fait beaucoup trop petit , et l'autre beaucoup trop grand ; et l'on voit ici clairement que le rayon rouge ne peut être plus calorifique que les autres rayons, que parce que les molécules de lumière qui le fournissent , reçoivent et transmettent un plus grand degré de clarté : car il est évident que sept parties de cette clarté doit plus échauffer qu'une seule , et ainsi des autres à proportion. Tout de même qu'un charbon allumé de sept pouces de longueur répand plus de chaleur qu'un charbon d'un seul pouce.

Les différens rayons sont plus ou moins réfrangibles. Pourquoi ?

Lorsque la clarté ou le rayon simple parvient perpendiculairement et en totalité sur une molécule de lumière , il passe par le diamètre de celleci sans éprouver de réfraction , parce que sa ligne centrale correspond , comme on l'a vu , au centre de celte lumineuse ; muis quand une ou plusieurs portions de cette clarté sont soustraites, la ligne centrale du nouveau rayon, qui se forme après cette soustraction , n'aboutira plus à ce centre ; mais elle en sera éloignée. Or , pour qu'elle y passe, il faudra qu'elle se détourne de sa première directior) en s'y infléchissant ; et cette inflexion devra être nécessairement plus considérable dans le rayon violet que dans le rayon rouge ; parce que la distance entre le centre de la lumineuse et le milieu des différens rayons, augmente comme

(i) Voyez Haùy, n.«* 1044 de la a.* édit. et 1200 delà 3.»

1 5o ERREURS DÉVOILÉES. ,

la largeur du rayon diminue. Ainsi ce n'esl pas à cause d'une qualité intrinsèque que le rayon violet est le plus réfrangible, comme le croit Newton; mais parce qu'il est obligé de passer par le centre de la lumineuse beaucoup plus obliquement que les autres rayons.

En effet , lorsque Fopaque des files du fluide élastique ou du prisme , intercepte sept portions du rayon simple , la huitième partie qui passe par une des lumineuses de ce prisme pour donner la couleur violette, doit être considérée comme l'extrémité de ce rayon simple. Or si un point, situé vers cette extrémité , devait passer par le centre de la lumineuse, son inflexion serait plus grande que celle d'un autre point placé, comme le milieu du rayon rouge, près de la ligne centrale du rayon simple.

Note pour démontrer la différente réfrangibilité des rayons colorés.

On a vu dans la note précédente, etfig. 8 etc), que le rayon se colore suivant le degré de clarté que reçoit la lumineuse sur laquelle parvient le rayon décomfiosé ou plutôt réduit. La fig. lo a pour objet de démontrer comment les rayons différemmeni colorés sont diversement réfrangibles. En effet , le rayon simple JB divisé en 8 parues, a son milieu en «, lorsqu'il n'a pas eacore subi de réduction. Vers /> est le milieu du nouveau rayon qui se forme quand une opaque D a intercepté 3 parties du rnyon simple. Ce nouveau rayon qui se trouve ainsi composé de 5 parties transmises et qui produit la couleur jaune, [voyez fi g. 8), n'a donc plus son milieu en a , fg. lo , mais en h. Or , si de ce milieu on tirait une droite , celte ligne ne pourrait plus passer par le centre de la lumineuse qui doit la

DES PHYSICIENS MODERNES. l5l

première recevoir le nouveau rayon, mais elle en serait réellement éloignée. Donc , pour qu'elle puisse passer par ce centre, il faut nécessairement qu'elle s infléchisse un peu. Ainsi au lieu de parvenir en e, fig. lo, comme dans le cas où elle n'aurait pas changé sa direction, elle se portera en y, en s'eloiguant de la perpendiculaire. On voit encore, que lorsque le rayon est seulement composé d'une seule portion du rayon primitif,

jîg. 9 6"^ lo, ce rayon, qui prend la couleur violette , a sa ligne du milieu c ^ Jîg. lo, plus éloignée que celle du jaune b, du point central de la lumineuse dans laquelle il a pénétré ; et pour qu'il puisse passer par ce point central , il doit s'infléchir beaucoup plus que le rayon jaune , et que tous les autres layons; ce qui 1 écartera davantage de la perpendiculaire, ainsi que le démontre la

Jig. lo, où l'on voit que ce rayon violet au lieu de parvenir directement en g , s'est avancé vers h. C'est donc par ce mécanisme bien simple qui est une dépendance de la réfraction ordinaire, telle que je l'ai décrite, que le rayon violet est le plus réfrangible de tous les rayons , et que le rouge l'est le moins , et ainsi des autres rayons à proportion.

Faux résultat de V expérience rapportée par Pluche en preuve de la bonté du système de JSeivton sur les couleurs.

Plcche , qui avait embrassé l'hypothèse de Newton sur les couleurs, quoiqu'il fût opposé en plusietirs points aux différens systèmes de ce géomètre, s'étayait de l'expérience suivante pour essayer d'imprimer le sceau du vrai à cette hypothèse.

-Après avoir dirigé un faisceau de lumière sur un des angles d'un prisme triangulaire de verre,

l'^T. ERREURS DÉVOILÉES

on présente un fil d'archal au-dessus du prisme du côté du rayon rouge qui disparaît dans le châssis sur lequel se peint le spectre coloré. Si l'on porte le fil d'archal un peu plus loin , le rouge paraît sur-le-champ; mais l'orangé ne se montre plus, et l'on voit successivement périr et renaître les couleurs , selon que ce fil d'archal s'avance vers le rayon violet.

D'après cette expérience, Pluche prétend que là où ce fil d'archal cache la couleur rouge , il n'y a que des rayons rouges , et que le prisme sert à faire la division des couleurs et à les montrer séparées. Ainsi ce physicien conclut, que « ce ne » sout pas les milieux par où passent les rayons, » qui leur donnent les différentes couleurs, mais » que les milieux et tous les corps reçoivent ces » couleurs des rayons mêmes qui ont tous une » nature propre qui ne change pas. »

Le faux de cette conclusion, qui est originairement de Newton et qui a été adoptée par tous les physiciens , peut être facilement démontré par plusieurs expériences, mais la suivante suffira. Sans rien changer à la direction du rayon lumineux qui a servi dans l'expérience précédente, faites en sorte qu'il parvienne perpendiculairement sur le sommet d'un autre prisme dont la base soit opposée à un angle d'environ 84 degrés. Ce faisceau , eu traversant ce prisme , se partagera en deux grands rayons qui , sortant par sa base , formeront deux images coloriées. Or, dans une de ces images la couleur violette se montrera du coîé même où le fil d'archal interceptait la couletir rouge dans l'expérience précédente; tandis que la partie rouge des deux imnges sortira du milieu du faisceau lumineux, précisément là où ce fil éteignait auparavant la couleur verte. Or , tout cela ne devrait pas avoir lieu , si réellement les couleurs existaient

telles dans le rayon qui vient directement du soleil.

En effet , ou le rayon rouge occupe un des côtés du faisceau lumineux, le vert le milieu, et le violet l'autre extrémité; ou ces divers rayons sont mêlés ensemble dans toutes les parties du faisceau. Dans le premier cas , la couleur rouge et la violette devraient toujours occuper la même place au sortir du prisme , de quelque manière qu'on opposât ce corps prismatique au faisceau lumineux; dans le second, aucune couleur ne devrait être interceptée, mais seulement affaiblie; puisque si de toutes les parties de ce faisceaii il parvenait sur le prisme des rayons rouges , par exemple, le fil d'archal que l'on présenterait vers la droite n'arrêterait point ceux qui viennent du côté gauche. Ainsi cette expérience que Pluche cite comme la preuve de la bonté du système de Newton sur les couleurs en fait voir évidemment tout le faux.

La vraie cause du phénomène allégué par Pluche est bien simple. Quand le fil d'archal se trouve vis-à-vis les molécules de lumière sises dans le verre lesquelles reçoivent sept parties de la clarté transmise, la couleur rouge qui résulte de ces sept parties doit disparaître; puisque ces molécules cessent d'être éclairées. Si l'on porte ce fil ailleurs, ces lumineuses recevant le même degré de clarté qu'auparavant, font reparaître cette couleur rouge. Lorsque ce fil est présenté au-devant des lumineuses qu'illumine une seule portion de clarté, la couleur violette que doit donner cette portion cessera de se manifester pour se montrer derechef quand on aura retiré le fil qui couvrait ces lumineuses. Ainsi sur quelque prisme que tombe le faisceau lumineux, les couleurs seront tour-à-tour interceptées , suivant qu'un corps quelconque

l54 ERREURS DÉVOILÉES

interrompra les portions de clarté qui passent par les lumineuses de ce prisme. Donc le rayon simple n'est pas un composé de différens rayons d'une masse inégale et diversement colorés ; comme le prétendent Newton et Pluche , et après eux tous les autres physiciens.

Les différens rayons colorés , réunis au foyer cTune lentille , en sortent séparés. Pourquoi ?

Si les divers rayons colorés qu'au sortir du prisme on réunit ensemble au foyer d'une lentille, ne peuvent se confondre, et se démêlent au-delà avec leurs nuances particulières; ce n'est point à cause de la prétendue hétérogénéité de la lumière, comme l'enseigne Newton; puisque les files des lumineuses sont toutes de la même espèce; mais c'est parce que ces rayons, en sortant, avec différens degrés d'inflexion , des lumineuses où ils se sont colorés, et pénétrant dans celles qui se troiîvent à ce foyer en conservant toutes leurs modifications, y entrent vers un point qui n est pas le même pour tous; et par conséquent ils sont obligés de suivre , chacun à la sortie , une ligne dont l'inclinaison ovi la direction diffère essentiellement de celle des autres rayons. Et ceci forme une preuve de ce que j'ai déjà dit, que les rayons, soit simples, soit diversement colorés, peuvent passer par une même molécule de lumière , sans s'altérer ni s'embarrasser en se croisant; parce qu'ils ne sont qu'une modification de la manière d'exister des lumineuses , et non une "vraie matière qui y pénétrerait.

Différentes Réflexihilités des rayons colorés. Quelle en est la cause ?

Le rayon violet n'est pas seulement le plus réfrangible , mais il est encore le plus réflexible de

DES PnYSICIENS MODERNES. l55

tous les rayons , ainsi que l'a remarqué l'illustre Newton. Cette plus grande réilexibilité ne provient pas, comme il le pense, de ce que les molécules de ce rayon auraient moins de masse, puisque la clarté , désignée par le mot rayon , n'est pas un fluide. Cette propriété d'être plus rétlexible dépend de ce que ce rayon , en entrant dans la lumineuse où il se colore, est moins avancé vers le centre du noyau de celle-ci que les autres différens rayons. Dans ce cas il doit s'en séparer plus aisément que le rouge , par exemple , qui en est le plus rapproché. C'est ce qui explique l'expérience que Newton a placée la neuvième dans sa première partie du livre premier de son Optique, où l'on voit que le rayon introduit dans la chambre obscure, et reçu sur un des petits cotés d'un prisme rectangulaire de manière qu'il fasse avec la hase de ce prisme un angle d'un peu moins de 5o degrés , va , en sortant du milieu de cette base , former une image coloriée sur un châssis blanc élevé au-delà, où toutes les couleurs sont rangées dans l'ordre ordinaire. Tout étant dans cet état , si l'on vient à faire tourner ce prisme sur son axe , de sorte que le rayon incident fasse avec cette même base un angle d'environ ^5 degrés, on verra les rayons violets disparaître les premiers et les rouges les derniers. En effet , comme dans le mouvement exécuté par ce prisme , le noyau des lumineuses change de position par rapport à l'incidence des rayons qui les pénètrent , le rayon violet , dont la moindre largeur le rapproche moins du centre de ce noyau , doit aussi se séparer plus vite de celui ci ; et être déjà réfléchi, tandis que les autres rayons seront encore réfractés ; et puisque de tous les rayons colorés , le rouge, comme le plus large, a sa ligne du milieu le plus près du centre de la lumineuse, il n'est

l56 ERREURS DÉVOILÉES

pas étonnant qu'il se sépare le plus tard de son noyau ; puisque pour arriver au-delà , il a une plus grande distance à parcourir ; car on doit se rappeler qu'un rayon ne se réfléchit dans la lumineuse que lorsqu'il n'est plus tangent de son noyau.

Marche des rayons colorés sollicités par deux forces opposées à angles droits.

N'est-il pas singulier qu'un simple observateur soit obligé de faire connaître aux physiciens géomètres un nouveau mouvement composé dont ils ne se sont jamais douté , malgré tous les secours qu'ils prétendent tirer de leur science sublime? Ce nouveau mouvement composé est produit par une expérience du prisme, faite par Newton, qui au lieu de la montrer comme un nouvel exemple de la décomposition des forces, s'en est servi au contraire pour faire prévaloir la fausse hypothèse de 1 hétérogénéité de la lumière.

Ce géomètre après avoir fait passer au travers d'un prisme un faisceau de lumière pour former sur la muraille opposée le spectre solaire dans une situation verticale, présenta au rayon réfracté un autre prisme à quelque distance du premier, mais situé en sens contraire ; c'est-à-dire que son axe faisait un angle droit avec l'axe de celui-ci ; et le spectre , au lieu de prendre une position latérale, comme il semble qu'il aurait dû faire, en prit une inclinée. Or , disait Newton , si les couleurs du rayon solaire et leurs différentes réfrangibilités n'étaient causées que par une modification de la lumière , produite par le prisme, le second devrait faire en largeur ce que le premier a tait en longueur , d'où devrait résulter une image carrée , au lieu d'être oblongue et inclinée ; donc ces couleurs et leur divers degrés de

l^frangibilité appartiennent inséparablement aux rayons qui les portent.

Ce raisonnement est certainement erroné et indigne d'un grand géomètre ; cax d'abord , le second prisme peu éloigné du premier ne reçoit point le spectre entièrement dilaté ; les rayons colorés qui le forment n'y arrivent qu'avec une faible obliquité, ils ne peuvent donc pas continuer leur première route, puisque la position de ce prisme n'est pas celle qui serait nécessaire pour leur faire prendre la situation verticale. Us ne sauraient même avoir la latérale , parce que leur première obliquité s'y oppose. Que feront - ils donc, sollicités par deux forces dont l'une est perpendiculaire et l'autre horizontale ? Certes ils feront comme tous les corps poussés par deux semblables forces ; ils suivront la diagonale , et par là l'image colorée paraîtra inclinée.

A quoi aboutissent maintenant tous les raisonnemens des physiciens qui ont répété à l'envi et l'expérience et les faux argumens du géomètre anglais? A prouver qu'ils ne faisaient pas toujours usage d'une saine critique.

Explication de quelques expériences du prisme , desquelles il n'a pas encoïc été fait mention.

D'après ce que j'ai dit jusqu'ici, il est presque superflu de parler des autres expériences qu'on a faites avec le prisme ; cependant j'en citerai encore quelques-unes pour ne rien laisser à désirer.

« Si l'on fait tomber obliquement les rayons » solaires sur la fdce intérieure d'un prisme , les » rayons violets se réfléchiront et les rouges se- » roiit transmis. » (i)

De même si les rayons réfractés par un prisme

(i) Voyez Brisson, Dict. de phys., tome a, p. 3ii, a.* édit.

l58 ERREURS DÉVOILÉES

tombent successivement sur un second situé à une très -grande distance du premier avec une même obliquité ; le second prisme peut être tellement incliné aux rayons incidens, qu'il réfléchisse tous les rayons bleus et donne passage à ceux qui sont rouges, (i)

De même encore , si les rayons rouges et bleus tombent successivement sur deux verres , dont l'un soit plane, et l'autre un peu convexe, et que divise naturellement une lame d'air; ces verres ^ et non la lame d'air^ comme le prétend Newton et même ses disciples , réfléchiront dans la même partie tous les rayons d'une même couleur, et livreront passage à ceux d'une couleur différente. (2)

L'explication de ces trois expériences est la même, car elles dépendent de la différente largeur des rayons quand ils se sont colorés dans le milieu réfringent. En effet , l'obliquité avec laquelle ils pénétrent dans la partie supérieure des lumineuses du corps vitreiix où ils se réfractent et puis se réfléchissent en dernier lieu, écarte leur ligne centrale du point central de ces lumineuses, comme on peut le voir par la y?g. 1 1 , et par la note qui sert à l'expliquer. Voyez la Note à la fin de cet article. Or , puisque les rayons colorés en rouge sont les plus larges, ils doivent encore tenir à ce point central, tandis que les rayons bleus ou violets plus étroits en soFit séparés ; donc d'après ce que j'ai dit précédemment , ceux-ci doivent se réfléchir, et les rayons rouges passer au-delà.

Voici trois autres expériences qui se rapportent seulement à la réfraction.

(i) Brisson , ibid. lom. 5, page :iHc); et Libes , traité élém. de physiq tom. 3. pap. 57.

(2) Brisson , ibid.; et Libes, ibid. p. 58, a.* édit. , lesquels ont adopté l'opinion de Newton.

DES PHTSICIENS MODERNES. 1 5g

« Si deux prismes sont placés de manière que » le rouge de l'un et le violet de l'autre tombent » sur un même papier , l'image paraîtra pâle et » unique; mais si on la regarde au travers d'un » troisième prisme, en tenant l'œil à une distance » convenable, elle paraîtra double, l'une rouge, » l'autre violette. » (i)

Ayant pris une bande de carton de i doigts de largeur et de 5 à 6 de longueur, divisez-la en deux moitiés par une ligne parallèle à ses deux petits côtés , et teignez une moitié en bleu , l'autre en rouge. Placez ensute ce carton devant une fenêtre de sorte que ses deux grands côtés soient parallèles à l'horizon, et que la ligne qui le divise soit perpendiculaire au plan de la fenêtre. Si vous regardez ce carton à travers l'angle d'un prisme, vous verrez la partie bleue comme séparée de la rouge , et celle-ci vous paraîtra moins éloignée de votre œil que celle-là. (2)

Si l'on enveloppe le même carton plusieurs fois suivant sa longueur avec un gros fil noir qui forme des lignes parallèles entre elles, et qu'on mette au devant pendant la nuit une grosse chandelle allumée , en élevant verticalement à environ deux mètres de distance une lentille de verre de deux mètres de foyer ou à peu près , l'on, éprouvera que pour avoir, sur un papier blanc, une image distincte de la partie teinte en rouge, il faudra porter ce papier un peu plus loin que pour avoir une image distincte de la partie teinte en bleu. (3)

S'il ne fallait croire que ce que nos yeux nous montrent, nous jugerions qu'un faisceau de rayons

(i) Voy. Brisson , pag. 3 j i et 3 12 du tome II.

(*) Voy. Paulian et Haiiy.

(3) Voy. Paulian , art. Couleurs.

l6o ERREURS DÉVOILÉES

d'une même couleur, des bleus, par exemple, parvenu sur une surface blanche , couvre tout autant les molécules de cette surface qu'une même quantité de rayons rouges; mais dans la réalité cela n'arrive pas ainsi. Chaque molécule de cette surface reçoit une clarté moins étendue avec le rayon bleu qu'avec le rouge. Si ensuite ces différens rayons sont réfléchis sur un corps réfringent, les bleus éclaireront une moindre partie de chacune des lumineuses de ce dernier corps, que les rouges. De là si leur incidence est oblique , le rayon rouge plus large que le bleu ou le violet aura bien , par exemple, sa partie droite extérieure, aussi éloignée que celle de ces derniers du point central de la lumineuse par où il doit passer ; mais sa partie du milieu eu sera plus rapprochée. Donc il faudra qu'elle s'infléchisse moins pour le traverser que celle des rayons bleus ou violets , qui seront contraints à s'infléchir davantage pour passer par ceméme point central. Cette plusgrande inflexion sera cause que dans les deux premières de ces dernières expériences, la couleur bleue ou violette paraîtra détachée de la rouge et plus éloignée , et qu'enfin dans la dernière expérience, la couleur bleue sera plus réfractée que la rouge , et croisera plus près que celle-ci la perpendiculaire, parce que sa sortie de la lentille sera plus oblique.

Note pour V explication des fig. 1 1 , 12 e^ i3.

a^fîg. II et 12 , est le milieu du rayon violet qui pénètre avec une grande obliquité , soit en deçà, 5oit au delà du centre de la lumineuse c d'un prisme, et dont le bord ne touche point au noyau ^i'de cette lumineuse. D'après ce qu'on a déjà vu, ce rayon ne peut pas être attiré par ce noyau , puisqu'il n'en est pas tangent : il ne saurait donc

DES PHYSICIENS MODERNES. l6l

s'infléchir; et comme il ne peut point traverser obliquement celte lumineuse , il faut qu'arrivé vers ^ , il se relève et remonte vers le côté e opposé à sa première direction. Ce que je viens de dire des rayons violets s'applique également aux rayons bleus et même à tous les autres dans le cas où l'un de leurs cotés latéraux ne toucherait point le noyau de la lumineuse dans laquelle ils seraient entrés fort obliquement.

Mais si le milieu des rayons rouges , par exemple , comme plus larges, est en f au lieu d'être en a , fi^. 1 1 et ji , ces rayons seront attirés par le centre de la lumineuse , puisqu'un de leurs côtés adhère à son noyau , et bien loin d'être réfléchis , comme les violets et les bleus qui sont en dehors , ils se réfracteront et passeront au-delà du prisme pour aller vers g, suivant le mode de leur inclinaison. On voit donc que la réfraction et la réflexion dépendent et de la largeur plus ou moins grande des rayons s'ils sont colorés , et de leur moindre ou plus grande obliquité.

^FB , Jîg: 1 3 , représente le carton peint en rouge et en bleu de l'expérience de Newton. FB est la partie teinte en bleu, et ^F celle teinte en rouge. ^C est la partie centrale de la clarté ou du rayon rouge qui pénètre dans la lumineuse E. oC serait de même la ligne centrale de la clarté ou du rayon bleu , s'il était aussi large que le rouge; mais sa largeur étant moindre, cette ligne centrale ne peut plusèlreque vers5. Donc le rayon bleu en entrant dans la lumineuse H ne saurait adhérer au point central du noyau D de cette lumineuse que par un de ses bords latéraux , et lion par sa ligne du milieu ; il faut donc qu'il se détourne pour passer par ce point central, et au lieu de suivre la ligne BHC , il suit celle inl. Tous les rayons bleus se détournant de même ,

l62 ERREURS DÉVOILÉES

mais moins cependant selon qu'ils sont plus près de la perpendiculaire FC , couperont plus tôt cette perpendiculaire, et par conséquent se réuniront plus tôt que les rayons rouges de la partie y4F. Ou voit également par quel effet la partie teinte en bleu doit paraître en K plus éloignée de la perpendiculaire que celle teinte en rouge, parce que la partie de la ligne iK est la prolongation naturelle de celle Ini.

Ces àermeras Jîgures et les précédentes me paraissent suffisantes pour rendre raison de toutes les expériences que 1 on peut faire sur les couleurs avec un corps réfringent ; car tout dépend de la quantité de clarté que reçoivent les lumineuses qui font naître le phénomène.

De la Diffraction de la Lumière.

Le Père Grimaldi observa le premier que les corps exposés à un petit rayon de lumière intro duit dans une chambre obscure , avaient leur ombre beaucoup plus large que dans le cas où

ce même ravon aurait été raser leurs extrémités:

c'est ce qu'on appelle diffraction de la lumière. Depuis on a observé qu'à côté de cette ombre paraissent diverses couleurs très-semblables à celles que donne le prisme.

Les physiciens avouent qne la cause de la diffraction n'est pas bien connue (i); mais le Père Grimaldi avait fort bien entrevu qu'elle se faisait, cette diffraction , sans l'intermédiaire d'aucun nouveau milieu ; c'est-à-dire que l'augmentation de l'ombre était due à la réfraction de l'air voisin des corps exposés au rayon lumineux. Newton n'a pas été de ce sentiment. La manière fausse dont il expliquait la lumière s'y opposait. En

(i) Voyz Rrisson, Dicf. do Fhysiqne, 9iV\\c\c Diffraction.

DES PHYSICIEÎfS MODERNES. 1 63

effet , après avoir prétendu qu'elle ne se réfractait ou se réfléchissait dans les corps réfringens , que parce que ceux ci , par leur plus grande densité , surmontaient Faltraction qu'exercerait sur elle notre fluide atmosphérique, il ne pouvait admettre , sans ruiner son hypothèse , qu'un rayon tangent d'un corps quelconque se réfléchît dans lair , au lieu d'être attiré par ce corps, toujours plus dense que ce fluide. Aussi crut-il , selon Brisson , devoir exclure ahsolument de la diffraction , la réfraction de l'air, sans cependant y rien mettre à sa place; se contentant seulement (^i) de faire dépendre en général ce phénomène de la même cause qui produisant , suivant lui , la réfraction et la réflexion ordinaire; mais sans s'expliquer davantage ; quoique le phénomène de la diffraction eût une marche tout opposée à celle de ces derniers.

Les franges coloriées qui accompagnent les ombres des corps dans le phénomène de la diffraction devaient gêner encore davantage le savant Anglais. Car, si les rayons ne sont pas homogènes , mais de diverse nature, et que le prisme ne serve qu'à les séparer et non à les colorer, quel sera dans l'air le corps prismatique chargé d'en faire la séparation ? Or , il suffit qu'il y ait des cas où les rayons paraissent colorés sans qu'il y ait un corps qui en fasse la séparation , pour devoir conclure que le prisme aussi ne les sépare point; mais les colore seulement.

La vraie cause de la diffraction est la même que celle que j'ai indiquée pour la réfraction ; avec cette différence que ce sont les lumineuses de l'air qui se trouvent déplacées par les opaques des corps qu'on oppose au filet de lumière.

(i) Voyez Brisson, article Diffraction.

ï64 ERREURS DJÎVOILÉES

Dans une masse d'air libre , les lumineuses forment des files droites qui transmettent la lumière sans la dévier. Mais si on admet dans cet air un corps dense, surtout convexe, tel qu'ua cheveu ou un fil de métal , les opaques de ce corps repousseront , vers ses cotés latéraux , les lumineuses qui en sont voisines. Le petit rayon dont les parties latérales devraient raser ce corps, aura donc ses files détournées de chaque côté ;€t comme l'ombre d'un corps est l'espace compris entre deux files illuminées , cet espace sera d'autant plus grand qu'elles se trouveront plus écartées.

Si cet écart n'empêche pas les lumineuses dérangées de recevoir toute la clarté transmise , la lumière se réfractera à la manière ordinaire, mais sanssecolorer. Sicetécart est tel quecelteclartésoit soustraite en partie, alors ces mêmes lumineuses se coloreront suivant le degré de clarté qu'elles auront reçu , comme nous l'avons dit de l'image colorée donnée par le prisme; mais ces couleurs se montreront dans un autre ordre; c'est à-dire qu'à partir de l'ombre on verra les couleurs suivantes : violet, indigo, bleu pâle, vert, jaune, et rouge (i ) ; parce que le milieu qui les fait naître n'a pas la même disposition que ce corps vitreux. Lorsque la lumineuse qui touche au corps exposé au rayon est repoussée, elle repousse à son tour et dans le même sens latéral celle qui la précède; celle ci en fait de même à l'égard de sa voisine, et ainsi de l'une à l'autre jusqu'à ce que l'effet de la répidsion soit anéanti. Car tout choc transrais à des corps élastiques, comme le sont les molécules de lumière , perdant peu à peu de son énergie, n'est bientôt plus sensible. Or, celle de ces lumineuses, qui ressent le premier et le

(l) Voyez Brisson , article Diffraction,

plus grand effet delà répulsion , nepouvant ,à cause de son écart ou de sa position latérale, recevoir que la septième partie de la clarté communiquée, se colore en violet ; la suivante moins écartée que celte dernière donnera la couleur indigo ; celle qui vient après, la bleue; et ainsi de suite jusqu'à celle qui éprouvant la moindre répulsion, se colorera en rouge , parce qu'elle recevra sept portions de cette clarté.

S'il y a d'autres séries de couleurs, telles que le bleu, le jaune, et le rouge qui forment des franges coloriées après celle dont je viens de parler, c'est que les lumineuses latérales qui auraient dû produire le violet et l'indigo, se trouvant moins écartées par l'arrangement des opaques repoussantes, ont pris une telle position qu'il ne leur a pas été possible de transmettre les rayons colorés mauquans, mais de les réfléchir sur euxmêmes ; et c'est ce qui arrive aussi aux rayons verts et orangés. On doit en dire autant à l'égard de la couleur orangée qu'on ne voit point dans la première série. Or, la clarté ne paraîtra pas là où les rayons ne seront pas transmis , et voilà l'origine des ombres qui accompagnent les franges coloriées.

Si les lumineuses de l'air étaient tangentes d'un corps dense transpirent tel qu'un tube de verre très-délié, rempli de mercure, les couleurs se montreraient dans un sens itiverse du précédent, parce que ce corps ferait l'office d'un vrai prisme; et c'est ce qui explique l'expérience faite par Brisson avec un pareil tube, (i)

La répulsion successive dont je viens de parler et qui a lieu dans les lumineuses de l'air, se fait égalementsentir, maisperpeudiculairement , dans

(i) Voyez son Dict. de Physique, article Diffraction.

l6G ERREURS DEVOILtES

la réfraction ordinaire ; cependant je n'en ai point fait mention, pour réduire le phénomène au cas le plus simple , afin qu'on pût mieux en concevoir rexplication ; d'ailleurs , cela n'apporte aucun changement dans la réfraction produite par le prisme, et n'influe point dans le phénomène des couleurs données par ce corps réfringent.

Lorsque le corps exposé au rayon de lumière est , par sa figure , son volume ou sa matière , dans le cas de se former une véritable atmosphère au milieu de Fair, quoiqu'elle puisse être pour nous insensible , lerayon se rapproche de ce corps, comme l'ont remarqué Newton et plusieurs autres physiciens ; et c'est ce qu'on doit appeler proprement inflexion. On sent bien que le convexe réel que forme cette atmosphère est la cause de cette inflexion.

Avant de finir cet article , il faut que je relève une singulière idée de Newton , qui, à l'occasion du phénomène qui nous occupe , a dit qu'il ne voulait pas entrer dans la discussion , si les rayons de lumière sont corporels ou ne le sont pas : De natura radiorum , utrum sint corpora nec ne, nihil omnino clisputans{\). Mais puisque ce savant ne pouvait assurer que les rayons fussent corporels , pourq»ioi a-t-il avancé que chaque rayon de lumière était composé de sept principaux rayons, différens en masse et en vitesse, et que ces rayons séparés ou réunis en un seul , étaient plus attirés par une substance dense que par une plus rare. Car tout cela ne peut convenir qu'à des corps. Or, l'on voit de plus en plus que les idées de Newton sur la lumière étaient fort obscures, et qu'il s'en fallait bien qu'il la connût

( I ) Voyez BrissoD , article DiJJraction.

DES PHYSICIEAS MODEREES. 1G7

tout autant que l'esprit humain , quoique trèsborné , peut la connaître.

Nous avons vu que Fourcroy et Euler regardaient comme défectueuse l'hypothèse de Newton sur la lumière. D autres physiciens, en réfléchissant sur le phénomène delà diffraction , ont trouvé que ce phénomène fournissait de si puissans argumens contre cette hypothèse , qu'il fallait en revenir à l'opinion de Descartes (i); mais tous n'ont pas été de ce sentiment; car on a encore supposé, tant on aime les suppositions, que les molécules de la lumière ont non-seulement un mouvement de translation, mais encore un mouvement de rotion uniforme comme le premier, et que chacune de ces molécules a deux pôles , dont l'un attire les corps et en est attiré, tandis que l'autre les repousse et en est repoussé li). D'après ce qu'on a déjà vu , on doit reconnaître que ces idées hypothétiques copiées de Newton sont absolument fausses , puisque la lumière ne voyage pas.

Enfin , le plus grand nombre des physiciens d'aujourd'hui, selon M. Haùy(3), semblent avoir adopté le sentiment de l'illustre et savant M. Fresnel, qui en revient à l'hypothèse des ondulations de la lumière , émise par Huyghens , mais ce que j'ai déjà dit au sujet de ces prétendues ondulations prouve que son opinion est antiphysique , quoique le Mémoire où il expose cette opinion ait été couronné par l'académie des scrences.

(i) Voyez Bibliothèque nniverselle, cahier de décembre 182g.

(2) Voyez Libes, tom. III, page 419.

(3) Traité élém. de Phys. 3« édit. ?{*' i386 et suivans.

T(38 ERIlEUns DÉVOILÉES

Des Couleurs considérées dans les corps.

Ce que j'ai dit du prisme doit s'appliquer aux corps naturels colorés , mais avec cette différence, que les couleurs données par le prisme le sont d'abord par réfraction; tandis que celles qu'on aperçoit dans les corps colorés proviennent de la réflexion. x\insi c'est encore la molécule de lumière éclairée et dont la clarté n'a pas été toute absorbée, qui se colore suivant la partie réfléchie. La partie qui n'est pas réfléchie est absolument perdue pour l'œil de l'observateur, et si elle se montre dans des circonstances très-rares, ce n'est que par une espèce de réfraction.

Pour mieux comprendre le mécanisme des corps colorés dont on n'a donné jusqu'ici que de fausses explications, il faut se rappeler que toutes \e^ molécules de matière ont une petite atmosphère composée de particules globuleuses d'un diamètre beaucoup moindre que celui de ces molécules. Or, formons par la pensée un tissu composé de ces petits globules, lequel sera comme la couche extérieure de l'atmosphère de l'opaque. Ce tissu aura nécessairement des vides et du plein. Puisque l'atmosphère de toutes les bases a plus d'une couche , mettons sous ce premier tissu , d'autres tissus semblables, mais de manière que les globules qui les composent, laissent à découvert les vides du preirt|er. Il est aisé de voir que si une molécule deîuniière, éclairée de quelque manière que ce soit, est vis-à-vis d'un de ces vides , sa partie éclairée ne pourra point être réfléchie comme si elle était au-dessus d'un corpuscule atmosphérique ; mais elle sera absorbée en totalité et se perdra dans la concavité de la petite atmosphère. Ainsi le corps paraîtra noir.

Si nous plaçons à présent les corpuscules du

DES PHYSICIENS MODERNES. l6()

second tissu vis-à-vis les vides du premier , la clarté transmise sera toute réfléchie par ces corpuscules sans subir aucune modification. De là la blancheur de l'opaque et par conséquent des corps. Actuellement partageons, par la pensée, la partie éclairée de la lumineuse en 8 portions égales. L'absorption de ces 8 portions produit le noir, et leur réflexion totale donne la couleur blanche; nous venons de le montrer : mais si les corpuscules du second tissu , au lieu de remplir exactement les vides du premier, en bouchent seule- Tiient la plus grande partie , en réfléchissant chacun 7 portions de la clarté transmise, nous aurons la couleur rouge. Ensuite 6 portions réfléchies nous donneront l'orangé, 5 le jaune, 4 le vert, 3 le bleu, i l'indigo, et i le violet.

Ainsi un corps ne paraît de cette dernière couleur que parce que les atmosphères de ses opaques réfléchissent une des moindres portions du rayon transmis , et non parce que ses molécules seraient plus minces, comme le croit Newton.

Mais ces corpuscules atmosphériques , dont je viens de parler , s'avanceront-ils toujours justement pour réfléchir ni plus ni moins ces portions? Non. il y aura des cas où celles-ci seront accompagnées de parties fractionnaires, ce qui donnera différentes nuances des couleurs principales. En effet, la partie éclairée des lumineuses n'a d'abord été interceptée que dans un seul de ses côtés. Maintenant, que deux corpuscules du second tissu s'avancent l'un vers l'autre pour boucher les vides laissés par le premier: dans ce cas, la clarté que transmet la molécule de lumière sera alors réfléchie des deux côtés à la fois. Elle pourra même l'être plus d'un côté que d'un autre. Cette diversité de réflexion donnera à la lumineuse diverses couleurs qui ne seront pas les mêmes qu'aupara-

TjO EllREURS DLVOILÉES

vant , puisque la division du rayon ne s'opère pas de la même manière. Ce seront encore ici des couleurs principales qui auront quelque analogie avec celle du prisme, mais dont le ton sera plus sombre et moins tranchant. Par exemple , 6 portions réfléchies produisent l'orangé , mais la couleur ne sera pas tout-à-fait la même , si ces portions sont réfléchies seulement 4 d'un côté et 2 d'un autre. On doit dire la même chose des autres manières d'intercepter la clarté de cette molécule de lumière.

La couleur blanche sera de même plus ou moins éclatante, selon que les vides du premier tissu seront bouchés par les deux corpuscules que nous venons de faire avancer l'un vers Tautre ; mais elle ne sera jamais aussi vive que si elle était produite par la réflexion d'un seul corpuscule ; parce que deux corps globuleux joints ensemble laissent toujours quelque vide qui doit diminuer l'éclat de la blancheur , et puis la changer en gris , si ces deux corpuscules ne s'unissent pas bien ensemble.

Enfin, à ces deux corpuscules du second tissu qui, n'étant pas tout-à-fait rapprochés, ne réfléchiront qu'une partie de la clarté et laisseront passer l'autre , joignons un ou deux corpuscules de la troisième couche , et faisons-les avancer de sorte qu'ils coupent à angle droit la marche des deux autres. La réflexion de cette partie de lumière qui n'avait pas été réfléchie par le second tissu , fera naître un grand nombre de couleurs qu'on pourra appeler secondaires, et qui seront cependant tout aussi simples que les premières. Quoique dans les arts ces couleurs secondaires soient souvent l'effet d un mélange, elles peuvent cependant sortir simples de la molécule de lumière, comme le démontrent les nuages de la zone tor-

DES PHYSICIEIVS MODERNES. I7!

ride , qui sont fréquemment embellis de mille couleurs vers le soir d un beau jour; sans qu'on puisse soupçonner que la main d'un artiste habile les ait nuancés.

Lorsqu'un rayon solaire parvient entier sur une surface et qu'il se réfléchit obliquement ou perpendiculairement dans les lumineuses, comme je l'ai dit à l'article Réflexion , ce rayon fortement illuminé fait pâlir les couleurs des corps ; parce que ces couleurs ne provenant que d un rayon réduit , ne peuvent être aussi brillantes que la clarté directe du soleil , non décomposée; et que d'ailleurs une forte lumière efface toujours celle qui est moindre. Voilà pourquoi les corps colorés et même l'encre paraissent changer de couleur là où ils sont éclairés par un filet de lumière.

Il est presque inutile de dire que les opaques des corps sont non-seulement colorées au moyen de leurs atmosphères par les files des lumineuses qui y sont perpendiculaires ; mais encore par celles qui y parviennent obliquement. La disposition de la surface de ces corps facilite ce mécanisme. Car toutes, sans excepter même celles qui sont le plus polies, ont des aspérités qui existent réellement, quoique insensibles à la simple vue. Or, une ou plusieurs portions de la clarté transmise par les files des lumineuses obliques à cette surface, étant interceptées par les parties latérales de l'atmosphère de l'opaque, ainsi que cela a lieu vers le sommet , il s'ensuit que la lumineuse se colore suivant le degré de cette clarté non-interceptée, mais réfléchie ; et qu'elle laisse ainsi apercevoir la même couleur soit qu'on regarde le corps d'une manière oblique ou perpendiculaire. Quant aux corps qui font voir , dans ces deux positions, des couleurs changeantes, ils ne possèdent cette propriété que parce que leurs globules

l'JI ERREURS DEVOILEES

atmosphériques ne sont point tous rangés dan» le même ordre.

Mais quelle sera la cause des reflets irisés produits par différens minéraux et des couleurs changeantes qui parent si agréablement le plumage de certains oiseaux? Le paon, ce bel ornement de la nature , charme d'abord nos regards par l'éclat varié de mille couleurs ; mais comme s'il voulait satisfaire notre curiosité avide , il fait successivement parvenir vers nous plusieurs jets de reflets qui éblouissent nos yeux étonnés , et qui se diversifient de toutes les manières par la seule mobilité de cet habitant de l'air. La cause de ces magnifiques couleurs si variées et si mobiles , réside dans les petites atmosphères qui n'ont pas toutes la même configuration dans chaque plume et dans les barbes de chaque plume. Or cette variété dans la forme des atmosphères des opaques doit produire une grande diversité dans les couleurs. Il faut en dire autartt des autres corps diversement colorés, dont les couches atmosphériques ne sont pas disposées d'une manière uniforme autour de toutes les opaques.

Les principes que nous venons d'exposer expliquent facilement pourquoi certaines liqueurs qui n'avaient aucune couleur sensible, se colorent en se mêlant ; et pourquoi une liqueur qui avait déjà une couleur propre, en prend une toute différente par un semblable mélange. Ce n'est pas comme le prétend Newton , parce que les molécules des deux liquides ont formé, par leur réunion , des molécules plus grosses ou plus petites ; les bases sont toujours les mêmes : mais c'est parce que ces substances ont fait , en se réunissant , un écbange partiel de leurs atmosphères ; ce qui en a changé la nature et la configuration. Cela a encore lieu par rapport aux couleurs bleues végétales soumi-

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ses aux acides et aux alcalis. Ce changement accidentel arrive aussi dans les atmosphères de plusieurs autres corps. Par exemple, l'acier soumis à l'action du feu prend successivement diverses couleurs ; l'oxide d'or n'a pas la même couleur que l'or dans son état ordiuaire : l'union de ce métal avec l'argent donne une couleur verte différente de la couleur de ces deux métaux. Est-ce que les bases ont changé de forme ou de dimension? Non, c'est que leurs atmosphères ont subi des altérations qui ont modifié la manière de réfléchir les rayons.

Ce que je viens de dire de la réflexion opérée par les particules atmosphériques, explique pourquoi les corps blancs réfléchissent la lumière avec tant de force, et pourquoi aussi ils sont si peu susceptibles de s'enflammer au foyer d'un verre de lunette exposé aux rayons du soleil ; tandis que les noirs s'y allument si facilement. A l'égard de ceux-ci, la lumière qui a pénétré jusqu'aux bases , les détermine à changer d'atmosphère, au lieu qu'il n'en est pas de même des corps blancs. Car les vides de la première couche atmosphérique étant bouchés par les particules des couches inférieures , les bases sont cachées sous leur atmosphère, comme sous un couvert impénétrable qui les met à l'abri de l'impression de cette lumière. Ainsi , plus les petites atmosphères absorberont de parties de la clarté transmise, c'est-à-dire, plus les corps approcheront de la couleur noire , plus ils seront inflammables; pourvu toutefois que les atmosphères soient igciigénées ; et par une conséquence nécessaire, la lumière échauffera plus les corps noirs que les blancs.

Ce que nous avons observé à l'égard des couleurs principales que nous présentent les corps colorés, doit s'appliquer également aux couleurs