‹ La lumièreChapitre 38 sur 85 · EXPLICATION DES BANDES DE DIFFRACTION. Ç · texte numérisé non relu

EXPLICATION DES BANDES DE DIFFRACTION. Ç

quité de direction telle que les chemins parcourus par les ondes marginales diffèrent l’un de l’autre par une longueur d'onde entière.

Lorsque la différence entre les chemins des ondes marginales est une demi-longueur d'onde , il y a seulement extinction partielle de la lumière. L’intensité lumineuse correspondant à cette obliquité est un peu moindre que la moitié exactement les quatre dixièmes de celle de la lumière non diffractée.

Si la différence entre les chemins des ondes des Lords est de trois demi-ondulations, et si le faisceau entier est divisé en trois portions égales, deux de ces portions, pour la raison que nous avons déjà donnée, se neutraliseront complètement l’une l’autre; la troisième sera seule efficace. Par conséquent, pour une obliquité qui produit une différence de marche de trois demi - ondulations entre des ondes marginales, nous avons une bande lumineuse, mais d’une intensité considérablement inférieure à celle de la bande centrale non diffractée.

Avec une différence marginale de chemins parcourus égale à quatre demi-ondulations , nous avons une seconde extinction du faisceau entier, parce que, ici, le faisceau peut être divisé en quatre parties qui, prises deux à deux, s’éteignent l’une l’autre. Un second espace d’obscurité absolue correspondra, par conséquent, à l’obliquité qui produit cette différence. Nous pouvons continuer ainsi indéfiniment*, le résultat général est que partout où la direction des ondes est telle qu’elle produit une différence marginale de chemins parcourus égale à un nombre pair de demi-ondulations, nous avons une extinction complète; tandis que, si la différence marginale est un nombre impair de demi-ondulations, nous avons une extinction par-

tielle : une portion du faisceau reste sous forme de bande lumineuse.

Un moment de réflexion rendra évident que, plus la fente est large, plus petite sera l’obliquité de direction exigée pour produire la différence nécessaire de chemin parcouru. Avec une fente large, par conséquent, les bandes, comme on l’a établi, seront plus serrées l’une contre l’autre qu’avec une fente étroite. Il est aussi évident que, plus l’onde est courte, moins sera grande l’obliquité exigée pour produire le retard nécessaire. Les maxima et minima de la lumière violette doivent, par conséquent, être plus près du centre que les maxima et minima de la lumière rouge. Les maxima et minima des autres couleurs prennent place entre ces extrêmes. C’est de cette manière très-simple que la théorie des ondulations explique complètement les apparences extraordinaires auxquelles nous avions fait allusion plus haut.

Si, au lieu d’une fente et de l’œil nu, on a recours à une fente avec l’œil armé d’une lunette, les effets sont amplifiés et rendus beaucoup plus brillants. Si, en outre, on regarde avec une lunette convenablement ajustée un point lumineux brillant à distance à travers une petite ouverture circulaire placée en avant , ce point se montrera entouré d’une série de cercles colorés. Si Ton emploie de la lumière monochromatique , ces bandes seront simplement brillantes et obscures; mais, si l’on se sert de lumière blanche, les cercles déploieront les couleurs de F arc-en-ciel. Si l’on raccourcit la fente, de manière à lui donner la forme d’une ouverture carrée , on a deux séries de spectres , à droite et à gauche, à angle droit l’un par rapport à 1 autre. Les effets obtenus peuvent, en réalité, varier à l’infini si l’on fait varier convenablement les dimensions, la forme et

OBSERVATIONS DE SCHWEBD.

le nombre des ouvertures à travers lesquelles on observe le point lumineux. En prenant deux ouvertures carrées se touchant par un angle en A, Schwerd observa les phénomènes dessinés dans la fig. 23. En ajoutant deux carrés aux

Fig. 23.

premiers, comme on le voit en B, il vit les apparences représentées/?^-. 24. La position de chaque bande de lumière et d’ombre a été déterminée par Fresnel, Fraunbofer, Herscliel , Scliwerd et autres , et elle s’est trouvée complètement vérifiée par l’expérience. Nos yeux ne nous montrent pas avec plus d’exactitude que le calcul théorique l’existence et la distribution de ces bandes.

La lanterne qui éclaire nos rues pendant la nuit, regardée à travers les mailles d’un mouchoir de poclie , nous montre des phénomènes de diffraction. Les effets de diffraction obtenus en regardant à travers les barbes des plumes

des oiseaux, comme Scliwerd l’a montré, sont très-brillants. L’iridescence de certains nuages alpins est aussi un effet de diffraction que 1 on peut imiter avec les spores du lycopode. Si 011 les répand sur une plaque de verre, ces spores font

Fig. 24.

qu’un point lumineux, vu à travers la plaque ainsi saupoudrée, se montre entouré de cercles qui revêtent une véritable splendeur lorsque la lumière est intense. Répandus dans 1 air, ces spores produisent le même effet. Les phénomènes de diffraction obtenus dans l’acte de la précipitation artificielle de nuages formés par les vapeurs de divers liquides au sein d un tube éclairé par une lumière intense sont excessivement beaux.

Un des cas les plus intéressants de diffraction produite par de petites particules, qui soit jamais tombé sous mes

Page 1