LOI DE LA RÉFRACTION

prises de son temps est celle-ci : admettons que ABCD ( Jîg . 5) représente le profil de notre vase circulaire, et que AC soit la ligne de niveau de l’eau. Si le rayon est incident le long de BE perpendiculaire à AC, il n’y a pas de réfraction. S’il est incident le long de nzE, il y a réfraction, il s’infléchit en E et vient percer le cercle en n. S’il tombe le long de ra'E, il se réfracte encore et va percer le verre en n'.

Des extrémités des rayons incidents abaissez les perpendiculaires rao, m! o' sur BD, et abaissez de même les perpendiculaires pn , p' n' des extrémités des rayons réfractés. Mesurez les longueurs o/?/, pn , et divisez l’un par l’autre les nombres qui les expriment, vous obtiendrez un certain

Fig. 5.

quotient. De la même manière, divisez m' o' par la perpendiculaire correspondante p ' n' , vous obtiendrez dans les deux cas le même quotient. Snell, de fait, trouva que ce quotient est une quantité constante pour chaque substance particulière, quoiqu’il varie en grandeur d’une substance à l’autre. Il appela ce quotient Y indice de réfraction.

Partout où la lumière tombe de l’air sur la surface d’un solide ou d’un liquide, plus généralement encore, partout où l’incidence a lieu d’un milieu moins réfractant ou ré-

fringent sur un milieu plus réfringent, la réfraction est partielle . Dans ce cas, la substance le plus puissamment réfringente transmet ou absorbe une portion de la lumière incidente. Sous l’incidence perpendiculaire l’eau réfléchit seulement 1 8 rayons sur i ooo ; le verre ne réfléchit que 2 5 rayons, tandis que le mercure en réfléchit 666. Si le rayon frappe la surface obliquement, la réflexion est augmentée. Sous une incidence de 4o degrés, par exemple, l’eau réfléchit 22 rayons, à 60 degrés elle en réfléchit 66, à 80 degrés 333, tandis qu’à 89°, 5, où la lumière rase à peu près la surface, elle réfléchit 721 rayons sur chaque 1000. Ainsi, à mesure que l’obliquité augmente, la réflexion par l’eau approche de plus en plus de la réflexion par le mercure et finit par la surpasser ; mais sous aucune incidence, quelque grande qu’elle soit, la réflexion à la surface de l’eau, du mercure ou de toute autre substance n’est totale.

Cependant la réflexion totale a lieu, et, dans le but de faire comprendre son application subséquente au prisme de Nicol, il est nécessaire d’établir quand elle a lieu. Ceci me conduit à l’énoncé d’un principe lié intimement à tous les phénomènes optiques, le principe de la réversibilité (*). Dans le cas de la réfraction, par exemple, si le rayon passe obliquement de l’air dans l’eau, il s’infléchit du côté de la perpendiculaire, ou se rapproche de la perpendiculaire; s’il passe de l’eau dans l’air, il s’infléchit en sens opposé et s’éloigne de la perpendiculaire, revenant exactement sur ses pas. Ainsi, dans la fig. 5, si mE/z est le chemin pris par

(*) De ce principe, sir John Herschel déduit, d’une manière à la fois simpLe et élégante, la loi fondamentale de la réfraction. (Voyez Familiar Lectures , p. 236.)