THÉORIE ONDULATOIRE DE LA RÉFRACTION. II

due au froid. A des températures plus basses, et pour ce qui regarde le changement de volume, les forces polaires prédominent; mais elles sont en lutte avec la force de contraction, tant que la température de congélation n’a pas été atteinte. Les molécules alors s’unissent pour former des cristaux solides, et une augmentation considérable de volume est la conséquence immédiate de leur union.

Nous avons maintenant à exposer l’influence de cet acte de la cristallisation sur les phénomènes optiques. Suivant la théorie des ondulations, la vitesse de la lumière dans l’eau et le verre est plus faible que dans l’air. Considérons donc une petite portion d’une onde issue d’un point lumineux assez distant pour que cette portion d’onde puisse être regardée pratiquement comme plane. Se mouvant verticalement de haut en bas, et venant heurter une surface horizontale de verre ou d’eau , l’onde traversera le milieu sans changement de direction; mais, comme la vitesse dans le verre et l’eau est moindre que la vitesse dans l’air, l’onde sera retardée en passant dans le milieu plus dense.

Mais supposons que l’onde, avant d’atteindre le verre, soit oblique à sa surface ; celle des extrémités de l’onde qui atteint la première le milieu sera la première retardée par lui; les autres portions, à mesure qu’elles entreront dans le verre, seront retardées successivement. Il est aisé de voir que le retard subi par une extrémité de Fonde la force à tourner ou à s’incliner et à changer de front, de telle sorte que, lorsque Fonde est entrée tout entière dans le verre, sa course est oblique à sa direction première. C’est ainsi que, dans la théorie des ondulations , la lumière est réfractée.

Avec ces considérations pour guide , suivons la course d’un faisceau de lumière monochromatique à travers un

I l8 LEÇON III.

prisme de verre. La vitesse dans l’air est à la vitesse dans l’eau comme 2 est à 3. Soient ABC [fig- 28) la section de

Fig. 28.

notre prisme, et cib la section de Tonde plane qui s’en approche dans la direction indiquée par la flèche. Lorsqu’elle est arrivée en cd , une des extrémités de Tonde est sur le point d’entrer dans le verre, et pendant que la portion de Tonde qui est encore dans l’air parcourt la distance ce, Tonde dans le verre aura parcouru seulement les deux tiers de cette distance ou df. La ligne ef marque donc maintenant le front de Tonde. Entièrement immergée dans le verre, elle poursuit son chemin et arrive en gh où c’est l’extrémité g qui est sur le point de s’échapper dans l’air. Pendant le temps exigé par l’extrémité h pour passer de la distance hk à la surface du prisme, l’autre extrémité g qui se meut plus rapidement aura atteint le point i. L’onde, par conséquent, a de nouveau changé de front, de sorte qu’après son émergence du prisme elle viendra en Im et continuera son chemin dans la direction de la flèche. On explique ainsi complètement la réfraction du rayon. Cette explication est, de plus, basée sur l’expérience directe, laquelle prouve que le rapport de la vitesse de la lumière dans le verre à sa vitesse dans l’air est ce que nous avons dit. Il est évident que, si le changement de vitesse à l’entrée