SYSTEME DES ONDULATIONS. NOTIONS SUR L ETHER

École cartésienne.

Milieu iutcr KépIcF Gst vraiment le premier astronome qui ait invoqué un de Kepler, milieu planétaire pour expliquer les mouvements des astres, et en combinant le mouvement circulatoire de ce milieu avec sa poussée centrale, il essaya d'expliquer les lois des planètes, etd'y rattacher la propagation de la lumière, de la gravité et du magnétisme. Ces théories étaient trop au-dessus de la mécanique de son temps pour avoir quelque influence sur les progrès de la mécanique céleste, mais elles aidèrent puissamment à la découverte de la véritable nature de la lumière.

L'idée de ce milieu universel, mal comprise par son auteur, se perfectionna dans l'école cartésienne, et déjà, Malebranche pensait que les couleurs, au lieu d'être une propriété absolue des rayons lumineux comme le voulait Newton, dépendaient de la différence des longueurs d'ondes propres au milieu dans lequel elles se pro« Huyghens. pagcaicut ^ Ccttc hypothèse trouva dans Huyghcns un géomètre qui sut élever les vagues conceptions des métaphysiciens à la hauteur de vérités mathématiques*.

Suivant la théorie ondulatoire, nous Tcivons déjà dit, la propagation de la lumière se fait par une suite de pulsations ou oscillations d'un fluide impondérable nommé éther ; le mode de transmission est donc en tout point comparable à celui des ondes sonores dans l'air atmosphérique. La longueur de Tonde lumineuse détermine la couleur y de même que celle de l'onde aérienne fait la hauteur du son, et de l'amplitude des oscillations des atomes éthérés dépend Yintensité, comme de l'amplitude des oscillations accomplies parles molécules d'air résulte la force d'un son. On nomme rayon lumineux toute droite menée du point lumineux perpendiculairement à la surface de l'onde. La réflexion s'explique de la même manière quo celle du son, et la réfraction dépend de la moindre vitesse de la lumière traversant un milieu

* Priestley, Hislory of vision, light and colours. Loiidon» 1772, p. 240.

* G. liugenii 0/)<^ra. Amslerdam, 1720, vol. I, spécialement, p. 14.

Exposition du système

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plus réfringent. Les démonstrations géométriques de ces divers phénomènes données par Iluygliens sont encore les plus élégantes cl les plus simples de celles connues jusqu'à aujourd'hui.

Parmi les objeckions que Newton adressait à la théorie des ondes. Principe nous avons ci-dessus indiqué la plus importante : Comment, disait* .g^u'lghâas. il, la lumière solaire, en pénétrant dans une chambre obscure par un orifice circulaire, peut-elle former un faisceau cylindrique? Si elle consiste en ondulations, elle devrait se répandre dans tous les sens comme le son. Iluygbens réfuta celle objection avec une simplicité admirable, en établissant le ihéorème véritablement fondamental de la théorie qui nous occupe. Voici sa proposition, nommée depuis principe d'Iluygbcns (fig. 15) i Toutes les fois qu'un

point unique P met en vibration un ii>iiieu élastique homogène, il développe autour de lui une onde de forme sphérique MN ; mais en réalité une seule onde est incapable de nous donner la sensation de la lumière qui, toujours, est produite par plusieurs ondes successives et par plusieurs points vibrant simultanément; alors les mouvements s'ajoutent lesun.s ans autres et dclerminent une impression assez forte pour donner naissance à une sensation lumineuse, ta direction du rayon (sl donc celle de la résultante

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de tous ces mouvements, et voici la manière de la déterminer. On peut regarder tous les points abcde de la surface d'onde considérée dans une certaine position MN comme autant de centres d'ébranlement produisant des ondes spliériques secondaires qui s'étendent toutes avec une même rapidité : celles-ci auront une certaine surface enveloppe RS, qui sera l'onde générale représentant l'onde primitive MN parvenue en RS à une certaine distance du point lumineux P. Or les ondes partielles figurent autant de sphères ayant chacune leur centre en des points différents, et dont les surfaces s'écartent rapidement les unes des autres et cessent bientôt de pouvoir être tangentes a une même surface, comme cela se voit facilement en op et mn. Un plan tangent simultanément à plusieurs ondes élémentaires ne peut exister dès lors que dans un point infiniment voisin de la ligne droite qui joint le point lumineux P au nouveau point pris pour centre. Les éléments déterminés avec cette condition seront donc parallèles à la surface sur laquelle sont placés tous les centres d'ébranlements abcde^ et cette surface étant sphérique, la surface enveloppe RS, sera également sphérique. Il suit de là que la portion d'onde comprise entre les droites P^ et PaK conserveront toute leur intensité en superposant leurs effets d*une manière concordante, tandis que, pour les parties de l'onde situées en dehors de ces lignes, elles seront : 1^ trop dilatées et trop isolées pour impressionner la rétine, et 2"* elles se détruiront réciproquement, car les parties en mouvement, dans un sens positif par exemple, se superposeront aux parties accomplissant leur excursion dans le sens négatif; conséquemment les ondes s'éteindront mutuellement. En effet, chacune des ondes ayant une phase positive et une négative, il arrivera qu'en un point quelconque m, situé hors du cône QPK, on aura le mouvement positif de la première onde partie de a, puis le mouvement négatif parti de b^ par conséquent les deux vitesses se détruiront. Mais on voit que celte destruction mutuelle des ondes lumineuses ne sera pas complète partout, et que, dans le voisinage des ombres géométriques Q et K, on observera des alternatives de renforcement et de neutralisation qui nous expliquent l'origine des franges. Ces franges seront d'autant moins sensibles que le nombre des centres lumineux primitifs, tels que P, sera plus grand, car les

(iuprJDcipe.