THÉORIE DES ACCÈS

io d. Il est manifeste que dans chacun de ces cas, en arrivant à la seconde surface de la couche, le pôle attiré de la particule se présentera de nouveau. 11 sera, par conséquent, transmis, et, parce qu’aucune lumière n’est envoyée à l’oeil , nous devrons avoir en chacun de ces points un anneau obscur.

Les anneaux brillants sont la conséquence immédiate des mêmes conceptions. Ils se montrent entre les anneaux obscurs, puisque les épaisseurs auxquelles ils correspondent sont intermédiaires entre celles des anneaux obscurs. Considérez le cas du premier anneau brillant. L’épaisseur de la couche est ~d. Dans cet intervalle, la particule tournant sur elle-même ne peut faire qu’une demi-rotation. Par conséquent, lorsqu’elle arrive à la seconde surface de la couche, c’est son pôle répulsif qui se présente : elle est donc renvoyée en arrière et elle atteint l’œil. A toutes les distances qui autour du centre correspondent à cette épaisseur, le même effet est produit, et par conséquent il se forme un anneau brillant. On explique de la même manière les autres anneaux brillants. Pour le second, où l’épaisseur est i ~ de c/, il s’est effectué une rotation et demie ; pour le troisième deux rotations et demie. A chacune de ces distances, les particules présentent leurs pôles répulsifs à la seconde surface de la couche. Elles sont, par conséquent, renvoyées à l’œil, et elles y produisent une sensation de clarté. Cette analyse , quoique entourée de difficultés, lorsqu’on l’examine de près, nous met en état de comprendre comment la théorie des accès a pu prendre consistance dans l’esprit de Newton.

Nous avons déjà établi que la théorie de l’émission assignait une plus grande vitesse à la lumière dans le verre que dans l’air et les espaces célestes, et que sur ce point elle

était en complète opposition avec la théorie des ondulations. Une expérience proposée par Arago, exécutée avec une intelligence consommée par Foucault et reprise ensuite par M. Fizeau, a permis de soumettre la question à une épreuve décisive, à la résoudre par un ex perimentum crucis , et l’a résolue en faveur de la théorie des ondulations.

Dans le cas actuel, les deux théories sont aussi en désaccord. Newton admet que l’action qui produit les anneaux alternativement brillants et obscurs est exercée par une seule de ses surfaces , c’est-à-dire par la seconde surface de la couche. La théorie ondulatoire de la lumière affirme que les anneaux sont formés par l’interférence des ondes réfléchies sur les deux surfaces. L’expérience a encore démontré qu’il en est ainsi. Par des dispositions convenables, que nous apprendrons à connaître plus tard, on peut abolir la réflexion à l’une des surfaces de la couche, et, lorsqu’on le fait, les anneaux s’évanouissent complètement.

Des anneaux de faible intensité sont aussi produits par J a lumière transmise. Ceux-ci sont attribués par la théorie des ondulations à l’interférence des ondes qui ont traversé directement la couche, avec celles qui ont subi deux réflexions au sein de la couche. Elles sont ainsi complètement expliquées.

On a dit que l’adoption par Newton de la théorie de rémission a retardé les découvertes scientifiques. Mais on pourrait se demander si, dans le long cours des âges, les erreurs des grands hommes n’ont pas eu simplement pour effet d’imprimer au progrès intellectuel une marche cadencée ou périodique, au lieu d’une marche uniforme et continue, le retard , dans chaque cas, devenant le prélude d’une marche en avant plus impétueuse. C’est la stagnation et la confusion, plutôt que l’erreur, que nous devons éviter à tout prix.

DIFFRACTION.

Ainsi, quoique la théorie des ondulations eût été repoussée pour un temps, elle gagna de la force en vieillissant, et son développement dans le dernier demi-siècle a été si rapide et si triomphant, qu’elle n’a plus laissé place sur le champ de bataille aux théories rivales. Nous avons maintenant à diriger nos recherches sur une autre classe de phénomènes, dont cette théorie peut seule rendre compte d’une manière satisfaisante.

Newton, à qui l’idée d’un éther était familière et qui l’a énoncée dans quelques-unes de ses spéculations, objectait, comme nous l’avons déjà dit, que, si la lumière était constituée par des ondes, les ombres ne pourraient pas exister, parce que les ondes tourneraient autour des bords des corps opaques et agiteraient l’étlier derrière eux. Il avait raison dans son affirmation : l’inflexion des ondes devait avoir lieu, et il se trompait en admettant qu’elle n’avait pas lieu. L’inflexion est réelle, quoique, dans les cas ordinaires, elle soit masquée par l’action des interférences. Cette inflexion de la lumière a reçu le nom de dijf'i'action.

Pour étudier le phénomène de la diffraction, il est nécessaire que notre source de lumière soit un point physique ou une ligne fine-, car, si l’on emploie une surface lumineuse, les ondes issues des différents points de la surface s’obscurcissent et se neutralisent l’une l’autre. On obtient un point lumineux de grande intensité en faisant entrer les rayons parallèles du Soleil par une ouverture percée dans le volet d’une fenêtre , et concentrant le faisceau par une lentille de court foyer. La petite image solaire au foyer de la lentille constitue un point lumineux très-convenable. L’image du Soleil formée à la surface convexe d’une petite boule sphérique de verre ou d’un verre de montre noirci à l’intérieur, quoique moins intense, peut aussi convenir.

On obtient une ligne de lumière intense en introduisant la lumière solaire par une fente rectangulaire, et mettant sur son trajet une forte lentille cylindrique. Le rectangle de lumière se contracte en une ligne physique au foyer de la lentille. Un tube de verre noirci à l’intérieur et placé au sein du faisceau lumineux réfléchit à sa surface une ligne lumineuse laquelle, quoique moins intense, répond encore très-bien au but.

Dans l’expérience que nous allons décrire , une fente verticale , de largeur variable, est dressée en avant de la lampe électrique, et l’on regarde cette fente à distance, à travers une autre fente verticale, aussi d’ouverture variable, et tenue à la main.

La lumière de la lampe étant préalablement rendue monochromatique par l’interposition en avant de la fente d’un verre rouge pur, dès que l’oeil est placé sur la ligne droite qui joint les deux fentes, il devient témoin d’une apparition extraordinaire, représentée jig. 18. Premièrement, la fente

en avant de la lampe apparaît comme un vif rectangle de lumière, puis à droite ou à gauche on voit une longue série de rectangles lumineux décroissant de vivacité , et séparés l’un de l’autre par des intervalles d’obscurité absolue.

La largeur de ces bandes varie avec la largeur de la fente

BANDES DE DIFFRACTION.

tenue en avant de l’oeil. Lorsque la fente devient plus large, les bandes deviennent plus étroites \ lorsque la fente devient plus étroite, les bandes individuelles s’élargissent et s’éloignent en meme temps l’une de l’autre, présentant entre elles des espaces obscurs plus larges qu’auparavant.

Sans rien changer à tout le reste, plaçons sur le trajet de la lumière un verre bleu ou une solution sulfo-ammoniacale de cuivre qui donne un bleu très-pur. O11 obtient ainsi une série de bandes exactement semblables aux premières sous tous les aspects, excepté un : les rectangles bleus sont plus étroits, et ils sont plus serrés V un contre Vautre que les rectangles rouges.

Si l’on emploie des couleurs de réfrangibilités intermédiaires, ce que nous pouvons faire en faisant briller à travers la fente les différentes couleurs du spectre, nous obtenons des bandes colorées de largeurs et de positions intermédiaires entre celles du rouge et du bleu.

Si, par conséquent, c’est de la lumière blanche qui passe à travers la fente , les diverses couleurs ne seront pas superposées, et, au lieu d’une série de bandes monochromatiques, séparées les unes des autres par des intervalles d’obscurité, nous aurons une série de spectres colorés placés à côté l’un de l’autre. Lorsque la fente à distance est éclairée

par la flamme d’une chandelle, au lieu de la lumière électrique plus intense, ou si l’on place à distance un fil de platine chauffé à blanc par le courant électrique, les effets observés sont substantiellement les mêmes.

Quelle est la signification de ces expériences, et comment ces images latérales de la fente sont-elles produites ? La théorie de l’émission est impuissante à donner aucune explication satisfaisante de ces résultats et d’une multitude d’autres semblables. Voyons comment la théorie des ondulations en rend compte.

Et ici, dans le but d’atteindre une clarté absolue, je dois faire appel à cette faculté sur l’importance de laquelle j’ai tant insisté dans ces leçons et ailleurs, depuis longtemps déjà, la faculté d’imagination. Figurez-vous être sur le bord de la mer, avec une vague ou onde bien formée qui s’avance vers vous. Prenez une ligne de particules le long du front de cette onde , toutes situées à la même distance audessous de la crête 5 elles s’élèvent toutes de la même manière et avec la même vitesse. Prenez une ligne semblable de particules à l’arrière de la vague , elles tombent toutes de la même manière et avec la même vitesse. Prenez une ligne de particules le long de la crête, elles sont toutes dans la même condition par rapport au mouvement de la vague. La même chose a lieu pour une série de particules situées le long du creux ou du sillon de Fonde.

On dit des particules considérées dans chacun de ces cas, et placées respectivement dans les mêmes conditions, par rapport au mouvement de Fonde, qu’elles sont dans la même phase*, mais si vous comparez une particule du front de Fonde avec une particule de l’arrière, ou, plus généralement, si vous comparez entre elles deux particules n’occupant pas la même position dans Fonde, les conditions de