Annales de Physique et de Chimie, t. I, p. 240 et suiv

3. Thomas Young , né en 1773, mort en 1829 à Londres, s’élnit appliqué à presque toutes les sciences, mais plus particulièrement à f histoire naturelle, à la physique et à l’archéologie égyptienne.

sa véracité s’il venait, sans autre explication, annoncer que celte eau si limpide, il peut à volonté lui communiquer les couleurs les plus resplendissantes; qu’il sait la rendre violette, bleue, verte; qu’il sait la rendre jaune comme l’écorce du citron, rouge comme l'écarlate, sans pour cela altérer sa pureté, sans la mêler à aucune substance étrangère, sans changer les proportions de ses éléments constitutifs. Le public ne regarderait-il pas notre physicien comme indigne de toute croyance, lorsqu’il ajouterait que, pour engendrer la couleur dans l’une, il suffit de l’amener à l’état d’une véritable pellicule, — pellicule d’une bulle de savon; — que mince est pour ainsi dire synonyme de coloré; que le passage de chaque teinte à la teinte la plus différente est la suite nécessaire d’une simple variation d’épaisseur de la lame liquide; que celte variation, dans le passage du rouge au vert, par exemple, n’est pas la millième partie de l’épaisseur d’un cheveu! » — Ilooke avait montré que, pour chaque espèce de couleur simple, il existe dans les lames minces de toute nature une série d’épaisseurs croissantes où aucune lumière ne se réfléchit. Ce fait devait donner la clef de tous ces phénomènes. Young lit un pas décisif en assimilant les lames minces à des miroirs épais de même substance. Si dans certains points (taches obscures) aucune lumière ne se voit, il n’en conclut pas que la réflexion y ait cessé : il suppose que dans les directions spéciales de ces points les rayons réfléchis par la seconde face, allant cà la rencontre des rayons réfléchis par la première, les anéantissent complètement. C’est à ce conflit de rayons que Young donna le nom

interférence.

La théorie de Th. Young fut d’abord accueillie avec une dédaigneuse incrédulité. Comment s’imaginer, en effet, que de la lumière ajoutée à de la lumière engendrerait des ténèbres !

Cependant l’auteur avait pour lui une expérience facile à répéter. Cette expérience consistait à amener deux rayons d’une même source à se croiser, par des roules légèrement inégales, en un certain point de l’espace (d’une chambre obscure), et à placer dans ce point une feuille de papier blanc. Chaque rayon, pris isolément, y produit le plus vif éclat. Mais quand les rayons se réunissent de manière à arriver simultanément sur la feuille, on voit aussitôt à la clarté succéder l’obscurité la plus complète. Un phénomène du même genre s’observe quand on regarde la flamme d’une bougie par deux fentes très-minces, faites très-près l’une de l’autre dans du papier carton.

MOUVEMENT

Yonng constata, en outre, que deux rayons ne s’anéantissent pas

toujours complètement dans leur point d’intersection ; qu on n y observe quelquefois qu’un anéantissement partiel, et que quelquefois les rayons s’ajoutent en doublant l’effet lumineux ; tout dépend de la longueur des roules parcourues, et cela suivant des lois Irès-sim- 1 pies. Les différences de route qui amènent les rayons de lumière a : s’anéantir par leur entre-croisement, n’ont pas la même valeur Tjour les rayons diversement colorés. Ainsi, quand deux layons blancs se croisent, l’un de leurs éléments constitutifs, le rouge par , exemple, peut se trouver seul dans des conditions d’anéantissement. Or le blanc moins le rouge, c’est du vert. Les interférences se manifestent donc sans l’aide d’aucun prisme. Quel champ de recherches ouvert à l’esprit d’investigation, quand on songe que, dans 1 immensité de l’espace, il n’existe pas un seul point ou d innombrable» rayons de même origine n’aillent se, croiser après des reflexions

plus ou moins obliques 1 !

Les physiciens flottaient dans un grand état d’incertitude au sujet de ces phénomènes, quand Fresnel 2 vint s’emparer des faits généraux établis par Young. L’habile physicien français fit une série dobseivations délicates, d’où il était permis de conclure que deux rayons lumineux ne peuvent jamais se détruire s’ils n’ont pas une origine commune, c’est-à-dire s’ils n’émanent pas l’un et l’autre de la même particule d’un corps incandescent ; que parmi les innombrables rayons de nuances et de r éf rang ibili tés différentes dont la lumière blanche se compose, ceux-là seuls sont susceptibles de se déliuiie qui possèdent des couleurs et des réfrangibilités identiques, et qu’ainsi, par exemple, un rayon rouge ne détruira jamais un rayon

vert. .

Fresnel remarqua qu’il suffit de connaître la plus petite différence

de chemin parcouru pour laquelle deux rayons se superposent sans s’influencer, pour obtenir ensuite toutes les différences de roule qui donnent le même résultat : on n’a qu’à prendre le double, le triple, le quadruple, etc., du premier nombre; que si l’on a noté de même la plus petite différence de roule qui amène l’anéantissement de deux rayons, tout multiple impair de ce premier nombre sera 1 indice d’un semblable anéantissement; enfin que les différences ou

t. Arago, Notice sur Thomas Younij.

2. Jean-Augustin Fresnel, né en 1788, mort a Ville-d Avray, près de Paris, en 1827, commença dès 1814 ses éludes sur la lumière, et entra quatre ans avant sa mort à l’Académie des sciences.

inégalités de route, qui ne sont numériquement comprises, ni dans

une ni dans l’autre de ces deux séries, correspondent à des destructions partielles de lumière, à de simples affaiblissements. Il résuHe encore de l’expérience que les plus petits nombres correspondent aux rayons violets, indigo, bleus ; les plus grands aux rouges, orangés, jaunes et verts. Ces nombres sont des fractions de millimètre, insaisissables à l’œil armé du microscope. Pour le rouge, par exemple, la différence de longueur de route, faisant que deux rayons s’ajoutent ou se détruisent, est de trois dix-millièmes de millimètre.

Les interférences et les diffractions ont été la pierre de touche des deux principales théories de la lumière. Ces phénomènes sont inexplicables d après la théorie de l’émission, qui n’admet aucune dépendance entre les mouvements des diverses molécules lumineuses, assimilées à des projectiles isolés. Rien de plus naturel, au contraire, que 1 explication des interférences suivant la théorie des ondes, théorie qui aboutit à l’identification dé la lumière avec le mouvement. « Pour s’en convaincre, dit Arago, il suffit de remarquer qu’une onde, en se propageant à travers un fluide élastique, communique aux molécules dont il se compose un mouvement oscillatoire en vertu duquel elles se déplacent successivement dans deux sens contraires. Cela posé, il est évident qu’une série d’ondes détruira complètement l’effet d’une série différente, si, en chaque point du fluide, le mouvement dans un sens, que la première onde produisait isolément, coïncide avec le mouvement en sens opposé qui résulterait de la seule action de la deuxième onde. Les molécules, sollicitées simultanément par des forces égales et diamétralement opposées, restent alors en repos, tandis que, sous l’action d’une onde unique, elles eussent librement oscillé. Le mouvement a détruit le mouvement; or le mouvement, c’est de la lumière L » Les objections des Newtoniens se réduisent à une seule. Si la lumière, disent-ils, est une vibration, elle devra, comme le son, se transmettre dans toutes les directions : de même qu’on entend le tintement d’une cloche éloignée quand on est séparé par un écran qui la cache aux yeux, de même on devra apercevoir la lumière solaire derrière toute espèce de corps opaque. Cette objection contre le système des ondes paraissait sans réplique aux partisans du système de l’émission.