Météores lumtneuji

rt. Créimscule. — Pour l'astronome, Vaurore est cette

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lumière faible qui commence à colorer l'atmosphère lorsque le Soleil n'est plus qu'à 18° au-dessous de l'horizon, et qui continue en augmentant jusqu'au lever de cet astre.

Le crépuscule, c'est le passage gradué de l'éclat du jour à l'obscurité de la nuit fermée ; le retour de cette obscurité à la lumière du jour, en observant les mêmes gradations, constitue l'aurore.

Dans le langage ordinaire, ces deux modifications de la lumière portent des noms différents ; pour l'astronome et le physicien, elles ne sont qu'un seul et même phénomène observé de deux stations opposées, et qui dépend de l'atmosphère terrestre, de son étendue, de sa nature et de la densité de ses couches, depuis la surface supérieure jusqu'à la Terre

La longueur du crépuscule n'est pas bien déterminée.

Elle dépend de la quantité angulaire dont le Soleil est abaissé au-dessous de l'horizon; mais elle est modifiée, en outre, par le degré de sérénité de l'atmosphère.

Immédiatement après le coucher du Soleil, la courbe qui forme la séparation entre la zone atmosphérique directement illuminée par le Soleil, et celle qui n'est illuminée que secondairement et par réflexion, reçoit le nom de courbe crépusculaire.

Quelque temps après le coucher, cette courbe traverse, d'orient en occident, la région zénithale du ciel; cette époque forme la fin du crépuscule civil.

La moitié orientale du ciel étant soustraite à l'éclairément solaire, la nuit commence pour les personnes dont les fenêtres sont à l'orient.

Plus tard, la courbe crépusculaire disparaît elle-même à l'horizon occidental ; c'est alors la fin du crépuscule as^ tronomique; il est nuit close.

b. Hcihs. — Les Grecs nommaient halos (de ôilcùi^

aire), et les Romains couronnes, les cercles lumineux, de nuances variées, que l'on aperçoit autour des astres, et plus fréquemment pendant la nuit autour de la Lune.

Nous donnerons le nom générique de couronnes aux anneaux plus ou moins vivement colorés, qui entourent le Soleil et la Lune (mais toujours à petite distance du disque de l'astre, et pour ainsi dire en contact avec lui).

Avec Bravais, nous appellerons halos, les courbes ou taches lumineuses atmosphériques qui ne sont ni arcsen-ciel, ni couronnes.

Lorsque ces taches lumineuses, le plus souvent colorées en rouge, en jaune et en vert, se montrent à la droite du Soleil, à une distance de '2'^° environ, simulant une ressemblance, d'ailleurs assez grossière, avec l'astre lui-même, elles prennent le nom de parhélies (irapa, autour, -/i/aoq, soleil) ou faux soleils.

Si les mêmes apparitions se produisent autour de la Lune, eWes consiiiuent les parasélènes ou fausses lunes.

La cause des halos, suivant Mariette^ réside dans des filaments de neige en forme de prismes triangulaires équilatéraux, sur lesquels viennent frapper sous certains angles les rayons lumineux.

Pendant leur ascension de 1850, Barrai etBixio s'étant trouvés dans un nuage ainsi constitué, ils ont pu voir et toucher les prismes de glace qui le composaient.

Les couronnes se trouvent de préférence au milieu des cumukis (Kaemtz).

Pour que ces phénomènes se produisent, il est nécessaire que le nuage ait une épaisseur convenable, et que la cristallisation de l'eau s'opère avec lenteur sans être troublée par le vent. Ârago, et plus tard Brewster, ont démontré que la lumière du halos ordinaire (22° de rayon)

offrait les caractères de la lumière polarisée par réfraction. ,

c. ArcH-en-ciel. — Quoique l'arc-en-ciel soit un phénomène connu de tous, comme lanature ne nous révèle pas moins ses secrets dans les petites choses que dans les grandes , il est indispensable d'énumérer les particularités de ses manifestations, afin de les rattacher aux lois de l'optique moderne.

L'arc-en-ciel ordinaire consiste en une série de zones ou bandes juxtaposées, colorées des teintes normales du spectre solaire, depuis le rouge jusqu'au violet, et situées dans la région du ciel opposée au Soleil*

Ces bandes dessinent sur la sphère céleste des petits cercles, dont le centre commun, situé presque toujours au-dessous de l'horizon, est diamétralement opposé à l'autre.

La bande rouge a le rayon le plus considérable; elle est par conséquent située sur le bord convexe ou extérieur de l'arc; la bande violette, avec son rayon moins étendu, se trouve placée à l'intérieur.

Les autres couleurs sont normalement échelonnées entre ces deux extrémités.

Le moine Allemand Theodorich paraît être le premier qui se soit formé une idée exacte du mode de génération de l'arc-en-ciel.

11 pensait que les rayons lumineux, après avoir pénétré dans la goutte d'eau, se réfléchissaient à l'intérieur et reparaissaient ensuite dans l'atmosphère.

La connaissance des véritables lois de la réfraction a permis à Descartes d'analyser plus complètement le phénomène, et de le soumettre à des mesures rigoureuses.

En corroborant son explication de preuves expérimentales analogues à celles indiquées par de Dominis,

bE PIETRA SANTA,

il a pu réaliser les arcs de premier et de deuxième ordre, au moyen d'une sphère de verre remplie d'eau. Newton a complété celte théorie, en faisant dépendre la coloration de l'arc, de l'inégale réfrangibilité des rayons de différentes couleurs qui composent la lumière blanche.

L'arc en-ciel se forme pendant la pluie, et le plus sou vent vers lafmd'une averse, lorsque le ciel, commençant à s'éclaircir, laisse pénétrer les rayons solaires jusqu'à la surface inférieure des nuages ; toutefois Kaemtz a cité des arcs-en-ciel se dessinant sur un ciel en apparence complètement serein.

Les gouttes de rosée produisent parfois l'apparence d'un arc-en-ciel étendu sur les prairies humides, peu après le lever du Soleil ; cet arc terrestre offre alors l'aspect d'une immense parabole.

L'arc-en-ciel se dessine souvent dans la brume qui s'échappe des jets d'eau et des cascades.

De Tessan l'a vu se développer sur les en-brins de la mer, c'est-à-dire sur les gouttelettes que le choc du vent ou de la pluie arrache du sommet des lames.

cL Mirage. — On a désigné sous le nom de mirage des apparences singulières dues à un état particulier des densités des couches almosphériques : ce phénomène produit un déplacement apparent des objets, abaisse ou élève leurs images, tantôt les laissant droites, et tantôt les renversant, comme un rivage lointain vu par réflexion sur le plan d'une nappe d'eau parfaitement unie.

L'illustre Monge, qui avait suivi l'expédition d'Egypte commandée par le général Bonaparte, fut un des preiuiers à expliquer le mirage en invoquant la réflexion de la lumière.

Quelques années plus tard, Wollaston imita les principaux effets du phénomène en superposant lentement

dans un flacon à faces planes deux liquides de densité différente et pouvant s'unir chimiquement (eau et alcool ; eau pure et eau gommée, etc.).

Le mirage ordinaire ou mirage inférieur se montre tantôt sur la surface de la mer, des lacs ou des grands fleuves; tantôt sur les vastes plaines sèches, et principalement dans les régions sablonneuses, sur les longues avenues ou sur les grèves du littoral de la mer.

A la surface de l'eau, c'est ordinairement le matin qu'il se produit, et de préférence en été ou en automne.

Le mirage ordinaire a pour origine l'état anormal des densités des couches atmosphériques les plus basses ; il se produit lorsque les densités vont en croissant graduellement à partir de la surface du sol, jusqu'à une certaine hauteur, où elles acquièrent un maximum au-delà duquel commence une décroissance progressive.

Si le mirage est un simple phénomène de réfraction, le fait du redressement des objets s'expliquera très-bien par le système des ondes lumineuses, en adoptant les idées de Fresnel sur la vitesse de la lumière dans les différents milieux.

Le mirage inverse ou mirage supérieur présente trois cas :

Tantôt on aperçoit au-dessus de l'objet son image renversée et, au-dessus de celîe-ci, une seconde image droite comme l'objet ;

Tantôt de ces deux images supérieures, c'est l'image renversée qui paraît seule, l'image droite supérieure ayant disparu ;

Tantôt enfin il n'existe que l'image directe supérieure sans image renversée au-dessous.

La différence de constitution des diverses parties d'une môme couche atmosphérique contribue à faire varier les rapports de visibilité.

152 ESSAI DE CLliMATOLOGlE.

Ces phénomènes s'observent dans les soirées des journées chaudes et calmes, alors qu'une couche d'air chaud vient se superposer plus ou moins brusquement à up€ couche d'air froid, et alors que le calme subséquent de l'atmosphère permet à ces deux nappesde subsister quelque temps dans cet état.

Le cas du mirage multiple se présente lorsque plusieurs images, toutes renversées, sont superposées à l'objet. Biot etArago ont vu se produire ce phénomène en observant la nuit au cercle répétiteur, du haut de la montagne Desierto de las Palmas, un réverbère allumé sur l'ile d'iviza (160,000 mètres de distance) : au-dessus de l'image ordinaire, ils voyaient se former deux, trois ou quatre fausses images superposées dans la même verticale.

Nous réservons pour l'article Magnétisme la description des aurores boréales.

AUTICLE II