Traité d'Optique, liv. I, part. I

MOUVEMENT

rouge qui passait par l’orifice de la seconde planchette. Ces dispositions prises , il tourna le premier prisme ABC de telle façon que tous les rayons colorés traversassent successivement les deux orifices, et il marqua les places de ces rayons sur le mur. La différence de ces places lui permit de constater que les rayons rouges étaient moins réfractés par le second prisme que les rayons orange, que les rayons orange l’étaient moins que les jaunes, et ainsi de suite, jusqu’aux rayons violets, qui étaient les plus réfractés de tous. Cette expérience capitale , qui devait être si féconde en résultats , amena Newton à établir en principe que la lumière n'est pas homogène , mais qu'elle se compose de rayons de réfrangibilité différente.

Si jamais quelqu’un entreprenait, disait Platon, de décomposer la lumière, il montrerait par là

qu’il ignore entière- s

ment la différence qui existe entre le .

pouvoir de l’homme et le pouvoir de Dieu. Eh bien, ce qui paraissait impossible à Platon, Newton le fit.

Dans l’importante vérité qu’il venait dé découvrir, Newton trouva immédiatement la principale cause de l’imperfection des télescopes à réfraction. Soit, par exemple, LL' une lentille biconvexe, recevant les faisceaux lumineux parallèles SL, S'L' (fig. 23) : le rayon violet, contenu dans lé faisceau de lumière blanche ordinaire , viendra, par l’effet de son maximum de réfraction, se peindre en v, suivant la ligne Lt>; le rayon jaune ira se peindre en y, et le rouge en R. De là en v une image violette du soleil ou de tout autre objet envoyant de la lumière blanche; en y, une image jaune, et en R une image rouge, indépendamment des images colorées, intermédiaires entre v et R. L'image de l’objet, reçue sur une feuille de papier blanc, s’y dessinera d’une manière confuse et peinte de différentes couleurs. Newton trouva que l’espace vR, qui reçut le nom d'aberration chromatique , était, dans le verre, la cinquième partie du diamètre LL' de la lentille. Ainsi, dans les lentilles d’environ 6 pouces de diamètre, employées par Campani , Divinis et Huygens pour la construction de leurs lunettes de 150 pieds de long, l’espace vR était d'à peu près un 17e de pouce. L’image de l’objet, que l’oculaire M' grossit, se

montra donc à l’observateur confusément peinte entre v et P*.

Depuis sa découverte de la composition de la lumière, New ton abondonna les lunettes pour se livrer à la construction des télescopes où l’image focale était formée par réflexion au moyen de miroirs concaves métalliques. Mais ce nouveau genre d’occupation ne l’enipêcha pas de poursuivre ses recherches d’optique. Ce fut ainsi qu’il , trouva que chacune des couleurs du spectre solaire a sa réfrangibilité propre, et que ni la,réfraction ni la réflexion n’y apportent de changement. Pour recomposer avec les rayons colorés du spectre la lumière blanche, il employait plusieurs méthodes, dont la principale consistait à recevoir sur un second prisme BCD (fig. 22) les rayons réfractés du prisme ABC; la lumière, décomposée par se prisme, sortait recomposée du premier pour former en W, comme nous venons de le voir, une place ronde aussi blanche que la lumière incidente RR'. « La blancheur est donc, ajoute-t-il, la couleur ordinaire de la lumière, assemblage de rayons, revêtus de toutes les teintes de couleurs, qui partent mélangées de tous les points lumineux descorps. » Il expliqua ensuite parfaitement le phénomène de l’arc-en-ciel, en le considérant comme un spectre prismatique, produit par la réfraction des gouttelettes d’eau suspendues dans l’air.

Newton ne s’en tint pas seulement à l’analyse et à la synthèse de la lumière, il voulait connaître le rapport des sinus de réfraction des différents rayons colorés entre eux. En désignant par 50 le sinus d’incidence, il trouva 77 pour le sinus de réfraction des rayons rouges (les moins réfrangibles) et 78 pour celui des rayons violets (les plus réfrangibles) ; les sinus de réfraction des rayons intermédiaires, orangés, jaunes, verts, bleus, indigo, étaient

Ce rapport de réfrangibilités différentes, quelque soin que Newton eût mis à le déterminer, ne pouvait être qu’une approximation.

Les couleurs naturelles des objets, sur lesquelles on avait jusqu’alors discuté à perte de vue, Newton les expliquait par la propriété qu’ont les corps de réfléchir certaines espèces de rayons eu plus grande quantité que d'autres. « Le minium réfléchit, dit-il, en plus grande abondance les rayons les moins réfrangibles ; c’est pourquoi il parait rouge. La violette réfléchit en plus grande abondance les rayons les plus réfrangibles ; et c’est de là que vient sa couleur. Il en est de même des autres corps ; car chaque corps réfléchit les rayons de sa propre couleur en plus grande quantité qu ’au-

Googte

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cune autre espèce, et tire sa couleur de l’excès et de la prédominance de ces rayons dans la lumière réfléchie *. «

Newton a trouvé une règle assez singulière pour prévoir la nuance qui résulte du mélange de deux couleurs simples dans des proportions données : c’est un cercle ( cercle chromatique), de rayon égal à l’unité et ayant sa circonférence divisée en 7 parties proportionnelles aux nombres j, tô. tô» tV» i- Le cercle chromatique de Newton est jusqu’à présent le seul moyen qu’on ait pour trouver la teinte d’un mélange à proportions connues. Biot, Fresnel et M. Jamin en ont fait usage. Mais M. Helmhoitz a montré qu’il peut conduire à des inexactitudes.

De ce que Newton avait distingué sept couleurs dans le spectre du prisme, on avait induit qu’il regardait la lumière comme composée seulement de ces sept couleurs; c’était une erreur. Le grand physicien a toujours considéré la lumière blanche comme étant composée d’un infinité de couleurs, parmi lesquelles on remarque principalement le rouge, l’orangé, le jaune ; toutes les nuances intermédiaires étaient, suivant lui, des couleurs tout aussi simples que les premières. Pour le démontrer, il prenait deux couleurs semblables', par exemple, la couleur verte, composée des rayons jaunes et bleus (le mélange de jaune et de bleu donne du yert), l’autre composée du vert pur du spectre. Ces deux lumières vertes étant dirigées sur un prisme, il voyait la première se partager aussitôt, par la différence de réfrangibilité du jaune et du bleu, en deux spectres distincts, l’un jaune et l’autre bleu, tandis que la seconde lumière verte (le vert pur du spectre) n’éprouvait aucun changement. Toutes les couleurs simples, soit qu’elles proviennent de la décomposition de la lumière par le prisme, soient qu elles aient été obtenues en faisant passer la lumière à travers des milieux colorés transparents (qui absorbent toutes les couleurs et ne laissent passer qu’un rayon de couleur simple), ne produisent qu’un spectre circulaire lorsqu’on les fait passer à travers un prisme, et ce spectre a toujours un diamètre égal à celui qu’aurait le spectre du rayon de lumière obtenu directement à la même distance. Partant de là. Newton essaya d’obtenir des spectres colorés extrêmement étroits et dont la longueur fût un grand nombre de fois la largeur, afin de s'assurer s’il y aurait moyen de séparer les rayons colorés les uns des autres, dans le cas où ces mêmes rayons colorés seraient en