LEUR GRADUATION

Nous avons déjà examiné la question du travail des verres; dans ce chapitre, nous indiquerons les meilleures formes que Ton doit employer pour les verres de lunettes, et comment on les a gradués.

On distingue dans l'usage général deux sortes de verres : ce sont ceux isoscèles et ceux périscopiques .

Les verres dits isoscèles, comme leur nom l'indique, ont leurs courbures égales, fig. 3 et

Fig. 3.

fig. 32. — Les verres périscopiques de irepi, au-

Fig. 32.

tour, et ctxotow, voir, ont des courbures inégales. Le verre convexe fig. 33, présente la plus forte

courbure à l'extérieur, tandis que c'est le contraire pour le verre concave, fig. 34.

Fig. 34.

Les verres les plus employés sont les verres

QUE i/ON DONNE AUX VERRES. 177

isoscèles; cependant, disons-le, ce ne sont pas les meilleurs, car les verres périscopiques valent mieux sous tous les rapports.

Les verres périscopiques pour la presbyopie sont préférables à tous les autres, pour la lecture, l'écriture et pour les objets éloignés. Pour la myopie il en est de même, et s'il arrive qu'un myope ou un presbyte trouve que les verres isoscèles le font mieux voir, c'est qu'il est déjà habitué à cette forme de verres; dans ce .cas, il sera difficile de lui en donner d'autres, car l'œil s'est accommodé d'une manière si intime, qu'il sera inutile d'insister.

Je ne sais pourquoi certains auteurs ont blâmé les verres périscopiques; car il est connu en optique, qu'à force égale une lentille périscopique donne une netteté plus grande, sur une surface donnée, que ne pourrait le faire une lentille isoscèle; pourquoi donc hésiter, quand l'expérience vient même en matière de lunettes confirmer ce fait acquis ?

Cependant M. le docteur Mackensie, dans son savant Traité des Maladies de l'œil, traité si justement apprécié, dit d'après M. Nicholson, que les verres de lunettes périscopiques donnent plus d'aberration de sphéricité et de réfrangibilité que les verres isoscèles.

Vraiment nous ne comprenons pas trop pour-

quoi cette remarque, qui est en contradiction avec l'opinion savante généralement admise. Pour nous, en suivant l'avis de gens célèbres tels que Descartes, Wollaston, Biot, nous dirons que les verres périscopiques sont les seuls capables d'être employés utilement pour les lunettes, car ils donnent une netteté égale pour la perceptibilité des objets, tandis que les verres isocèles, qui sont doués à un beaucoup plus haut degré d'aberration sphérique, ne donnent qu'une netteté centralisée, d'autant plus grande que la force ou le foyer des verres diminue.

L'immortel Wollaston popularisa les verres périscopiques, et c'est à lui que l'on en doit l'introduction parmi nous; c'est à lui que l'on doit la démonstration de leurs avantages; mais avant lui ils étaient connus, et notre grand philosophe Descartes, qui vivait en 1650, les figurait dans sa Dioptrique, bien qu'il voulait donner aux verres oies courbures hyperboliques, ce qui est pratiquement impossible.

Du reste, nous extrairons du Manuel des myopes et des presbytes de mon père, Charles Chevalier, ce qu'il dit des verres périscopiques, et la traduction qu'il a faite du mémoire de Wollaston; c'est mon père qui donna le premier cette traduction, afin que chacun pût s'édifier.

« En France comme en Angleterre, ce genre de verre eut ses partisans et ses détracteurs; M. Cauchoix fut le premier qui, en 1813, construisit à Paris des lunettes périscopiques ; M. Bio.t les essaya, reconnut leurs qualités et en fit l'éloge dans une lettre écrite au Moniteur, du 21 septembre de la même année. Un tel suffrage suffisait pour populariser les verres périscopiques, mais la routine et une critique souvent passionnée empêchèrent leur adoption ; aujourd'hui peu de personnes en font usage, et pourtant ces lunettes sont vraiment utiles et possèdent les avantages reconnus pai Wollaston. D'ailleurs, si l'on examine attentivement la disposition des milieux situés au-devant du cristallin, on reconnaîtra que la cornée et l'humeur aqueuse réunies ont la forme d'un ménisque. Au surplus nous donnons ici le mémoire du célèbre physicien anglais, chacun pourra juger. »

Sur un perfectionnement dans la forme des verres delunettes, par W. H. Wollaston. (Consigné dans le 17e volume du Philosophical magazine, p. 327, Janvier 1804.)

« Les personnes qui emploient des lunettes, surtout à court foyer, ont dû remarquer que les objets ne paraissent bien distincts que lorsqu'on les voit par la partie centrale du verre; quand le

rayon visuel E C, fig. 35, est très-incliné par rap-

port aux surfaces du verre, les objets paraissent contournés et ce défaut est d'autant plus sensible que le rayon est plus oblique.

« C'est ce qui a conduit quelques opticiens à construire récemment et à préconiser des verres d'un diamètre plus petit que d'habitude ; ils pensaient que les parties extrêmes du champ de vue (que leur peu de netteté rendait inutiles) pouvaient être retranchées sans beaucoup d'inconvénients ; mais à peine était-il permis de considérer comme "une amélioration ce changement de dimensions de verres, puisqu'à un défaut, il en substituait un autre à peine moins considérable.

« Il semble vraiment extraordinaire, que durant cinq cents ans écoulés depuis l'invention des lunettes, la théorie ou le hasard n'aient produit au-

cune modification importante dans leur construction primitive.

«Huygens [Dioptr.^v. xxviii] avait reconnu qu'au lieu d'avoir comme d'habitude des courbures égales sur leurs deux faces, les verres devaient avoir les courbures de leurs surfaces opposées, dans la proportion de 6 à 1 , car il avait démontré que c'était la meilleure forme pour les objectifs des télescopes.

« Le docteur Smith (Traité d'Optique, p. 258) rappelle cette opinion d'Huygens, et dit : « Conséquemment, cette forme de verre est la meilleure pour les lunettes, et la lentille biconcave de même figure, jouit des mêmes avantages pour les vues courtes.

« Mais quoiqu'il puisse être très-vrai que, pour les objectifs des télescopes, cette forme de verre fût la mieux calculée avant la découverte célèbre de l'objectif achromatique de Dollond, cependant quels que soient les avantages qu'on puisse attendre de "ces objectifs, on ne pouvait espérer obtenir un résultat semblable en construisant de la même manière les verres de lunettes, comme on peut aisément s'en convaincre en considérant les divers usages des deux'instruments.

«' Et d'abord, avec le télescope notre vue est resserrée dans un espace fort étroit des deux côtés de l'axe optique; en second lieu, toutes les portions

de l'objectif contribuent à la netteté de l'objet qu'on observe.

« Ce n'est que dans ces circonstances que les proportions et courbure ci-dessus mentionnées pourraient être utiles pour un objectif simple, étant capables de réunir en un même foyer les rayons qui tombent sur tous les points parallèlement à l'axe.

« Avec les lunettes, au contraire, les objets doivent être vus, s'il est possible, dans toutes les directions où ils peuvent être visibles à l'œil nu, ce qui est souvent bien au delà du centre des verres ; donc, la combinaison destinée à ne représenter correctement que les objets vus par le centre, ne peut être la meilleure.

« Dans cet instrument, la portion de verre employée, est à peine plus grande que la pupille, de manière que toute tentative destinée à faire concourir toutes les parties d'un verre à un seul et même effet est évidemment inutile; on peut même démontrer qu'elle est nuisible.

« Je propose donc de remédier aux imperfections qu'on remarque dans les verres de lunettes employés jusqu'ici, ensuivant un principe suggéré par cette dernière considération et qui nous permettra, au moyen d'une construction nouvelle, de voir bien nettement les objets placés dans toutes les directions.

« La modification est très-simple et se comprend sans peine. Supposons un œil placé au centre d'une sphère creuse en verre, il est évident qu'if verra les objets placés dans toutes les directions, perpendiculairement à la surface delà sphère. Conséquemment, plus un verre de lunettes entourera l'œil comme une surface globulaire, plus toutes ses parties formeront un angle droit avec la ligne visuelle; le pouvoir de ses différentes parties sera uniforme et l'on évitera le manque de netteté des objets latéraux'.

1 II est évident, pour un mathématicien, que tout rayon qui ne passe pas par le centre d'une lentille, ne peut être perpendiculaire à ses deux surfaces; mais il est également vrai que lorsqu'un petit pinceau oblique forme des angles égaux avec les deux surfaces d'une lentille mince, l'inclinaisonde cette lentillepar rapportàchaquerayon est si faible, que sa longueur focale B I), fig. 36, ne différera pas sensiblement de A C, longueur d'un pinceau central.

Fig. 36,

« D'après ce principe tout verre de lunette devra être convexe à l'extérieur, concave à l'intérieur. Pour la vue longue, la section aura la forme d'un ménisque ou croissant, fig. 37, et pour les

Fig. 37.

vues courtes, la principale courbure sera du côté concave, fig. 38.

« Il me suffit d'ajouter, que les avantages de ce perfectionnement dans la forme des verres de lu-

nettes ont été confirmés par un nombre suffisant d'expériences faites sur diverses personnes, et que dans les cas très-prononcés de presbytie ou de myopie, ces besicles ont une grande efficacité.

« Les mêmes proportions de courbure pour les diverses longueurs focales, que l'on désigne actuellement par des chiffres, ont été rigoureusement calculées et MM. P. et J. Dollond ont entrepris la construction des nouvelles lunettes; un brevet leur en réserve le débit exclusif, leur talent pour la construction des instruments d'optique assurera ce perfectionnement tous les avantages d'une exécution correcte.

« Nous pensons que la faculté que possèdent ces verres, de nous faire voir les différents objets placés autour de nous, peut être convenablement exprimée par la dénomination de lunettes pêriscopiques. »

Un opticien anglais, M. W. Jones, adressa au rédacteur du Philosopldcal Magazine, un assez long mémoire où il cherchait à combattre les principes posés par Wollaston, qui ne répondit qu'une seule fois aux attaques réitérées de M. Jones. Cette réponse, imprimée dans le dix-huitième volume du même recueil, est conçue en ces termes :

« J'ai devant les yeux deux verres, chacun de quatre pouces de — foyer positif — comme le désire

M. Jones; l'un des deux est un verre biconvexe, que M. J. considère comme le meilleur et le plus efficace que Ton puisse imaginer ; l'autre, qu'il regarde comme le plus mauvais pour les lunettes, est concavo-convexe ou ménisque.

« Quand je place le premier en face d'une page d'impression in-8° à la distance la plus favorable pour la vue distincte et que j'approche l'œil du verre, je ne puis, sans peine, lire environ vingtquatre lignes, mais en substituant le verre périscopique placé dans la même position, je puis distinguer tous les mots de la page qui contient quarante lignes.

« L'augmentation du champ de vue qui résulte de cette expérience suffit pour démbntrer évidemment la supériorité des verres périscopiqnes. Mais si Ton voulait estimer avec plus d'exactitude, les surfaces circulaires que l'on peut distinguer nettement avec les deux lentilles, on trouverait qu'elles diffèrent dans la proportion de 1 à 3, etc. >•■

Les avantages que présentent les lunettes périscopiques sont, au reste, exactement énumérés dans un article adressé par M. Cauchoix, au Moniteur te 1813, n°350.

« Il parait donc raisonnable de conclure,

« dit M. Cauchoix : 1° que les verres périscopiques, '< recevant moins obliquement sur toute leur sur-

« face, la lumière destinée à entrer dans l'œil, la « lui transmettent plus uniformément; 2° que « l'œil est plus tranquille en les employant, qu'en « faisant usage des autres, toutes les fois qu'il se « meut dans son orbite ; 3° que si l'on excepte les « ouvrages qui exigent une parfaite fixité de la « vue, il n'est point de cas où ces verres ne doi- « vent être préférés aux verres ordinaires ; 4° en- « fin, que la différence peut bien ne pas être « aperçue d'abord, mais qu'elle existe réellement « et doit influer à la longue sur la vue. »

Notre devoir d'historien nous impose l'obligation d'observer que les verres périscopiques ou ménisques furent employés en France longtemps avant que Wollaston les eût préconisés ; mais les tentatives des opticiens français n'eurent aucun résultat satisfaisant et, en définitive, c'est au mémoire de Wollaston que les lunettes périscopiques doivent leur véritable existence.

« Martin avait imaginé d'appliquer aux verres de lunettes des diaphragmes destinés à limiter la vision ou, en d'autres termes, à n'admettre les pinceaux de lumière que par le centre de la lentille. On a vu dans le mémoire de Wollaston, le jugement que ce grand physicien portait contre les visual glasses; aussi nous dispenserons-nous d'y rien ajouter.

« Nous avons souvent eu l'intention de construire des verres véritablement achromatiques : il serait possible alors de faire disparaître les aberrations qui se rencontrent surtout dans les courts foyers; mais nous avons toujours été retenus par la crainte de rendre les lunettes beaucoup trop lourdes; toutefois, nous n'abandonnons pas cette idée, un jour peut-être, parviendrons-nous à surmonter l'obstacle qui nous arrête et mettre notre projeta exécution.

« Watkins et Smith, opticiens anglais, avaient cherché à remplir la même indication en construisant des verres de lunettes qu'ils nommèrent improprement achromatiques. Ils étaient composés d'une lentille convexe et d'un ménisque ou concavo-convexe, mais cette combinaison n'eut pas le succès que se promettaient les inventeurs. »

Après la lecture de ce qui précède, nous pensons que l'on sera suffisamment édifié sur la supériorité des verres périscopiques. Nous ne nous arrêterons pas plus longtemps sur ce sujet, mais nous dirons seulement que dans les lentilles ménisques le foyer est de deux fois le produit des deux rayons de courbure, divisé par leur différence.

Nous ajouterons aussi qu'il existe plusieurs méthodes pour faire les verres périscopiques; celle qui nous paraît préférable, comme donnant le

moins d'aberration possible , consiste à donner à la courbure la plus forte (l'extérieure pour les verres convexes et l'intérieure pour les verres concaves) le tiers de la courbure opposée, laquelle doit être du rayon indiqué par le numéro désigné. Aussi un verre convexe n° 18 aura la courbure extérieure d'un rayon de 6 pouces, et l'intérieure de 18 pouces; un verre concave du même numéro aura la courbure intérieure de 6 pouces de rayon, et l'extérieure de 18 pouces. Ceci est important à signaler, car il se fait beaucoup de verres périscopiques avec de mauvaises courbures, et dans ce cas, les verres isoscèles valent mieux. On voit donc encore ici la n'cessité de bien se renseigner en matière de lunettes.

Nous avons vu ci- dessus que mon père, Charles Chevalier, avait eu la pensée de construire des verres achromatiques pour lunettes, car tous ceux dont on se sert décomposent la lumière et irisent plus ou moins les objets. Nous avons eu l'occasion de faire des verres achromatiques (39 et

Fig. 39.

40) , mais seulement pour certaines personnes

Fig. 40.

dont la vue réclamait des numéros très-faibles, ceux 60 ou 72, car dans les numéros forts, cela deviendrait impossible à cause du poids des verres , cependant, pour la cataracte nous en faisons quelquefois, et les personnes qui s'en servent ne veulent plus ensuite en prendre d'autres, tant la netteté et la pureté des images sont différentes.

L'achromatisme pour les verres de lunettes a été indiqué seulement par mon père ; et cette indication est déjà un vrai service rendu, car, dans certains cas, elle peut recevoir des applications.

Je parlerai aussi dans ce chapitre des verres plans incolores, qui font voir les objets dans leurs dimensions naturelles, mais qui sont utiles pour protéger les yeux dans diverses professions, telles que la mécanique, l'horlogerie, etc. Ces verres doivent être parfaitement parallèles, afin de ne pas fatiguer les yeux ; s'ils ne sont pas parallèles,

ils doublent les objets lumineux : c'est donc un moyen facile de vérifier les verres plans.

Le mot conserves, qui s'emploie si généralement, s'applique à toutes sortes de verres, lorsqu'ils s'adaptent bien à la vue. Cependant on réserve ordinairement le mot de conserves aux verres colorés plans, c'est-à-dire sans numéros. On devrait se déshabituer du mauvais emploi de ce mot, car cela jette souvent de la confusion dans la conversation.

Parlons maintenant de la graduation des verres. Les verres de lunettes sont classés par numéros indiquant leurs foyers, et comme la courbure d'une sphère est en raison inverse de son rayon, plus le rayon est petit, plus la courbure est forte, et vice versa. Ainsi, un verre du n° 20 est plus faible qu'un verre du n° 1 8 ; plus le numéro est bas, plus il est fort, et par contre, plus il est élevé, plus il est faible.

Dans tous les traités, on a copié les tableaux de classification des verres, disposés et indiqués par mon père Charles Chevalier, dans son Manuel des Myopes et des Presbytes en 1841 ; ce sont ceux qui nous servent et qui sont employés généralement. Les voici tels que mon père les adonnés.