Au cours de la preiiiièro polémique avec liooke, 1G

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une cause ou pour une autre, pourvu que nous connaissions les lois (fui président à son dévelopî)enient. Disons donc que la lumière est quelque chose, dont la caractéristique est de pouvoir ébranler i'éther, sans prétendre expliquer dans le dét<iil la genèse de cetl<^ perturbation. Ainsi conçue, la théorie ondidatoire send)le à Newton, sinon absolument vraie, du moins la plus conimode et la plus vraisemblable <ie toutes.

tjue Newton ait été amené à admettre 1 éthor comme lieu de la propai^ation hmiineuse, on peut l'attribuer aux raisons grénéralt'S étu<liées plus haut, et i\ riniluence des argumnits d«' iloolc*. Mais (pfil ait envisagé cet éther comme susceptible de rifrralions, c'est-à-dire qu il ait fait consister la limiière en alternances <le mouvements très ra])ides, c'est ce fju'on ne peut comprcîndre sans se reporter à la théorie naissante des interférences, telle qu'elle avait été esquissée par Hooke dans sa yticnKjraphic, telle (]u'elle est reprise et développée par VO pli que.

Hooke avait explicpié d une manière extrêmement onginale un phénomène alors tout nouveau dans la science, celui de la coloration des lames minces ^ Lorsqu'une lame très mince (Kune substance transpai*enle reçoit directement les rayons du soleil, on voit qu'elle se teint<» de couleurs irisées si l'épaisseur de la lame n est pas la même j)arlout, d'une couleur plate et uniforme si la lame est partout identicpie à elle-même. Ilooke r(Midait compte de ce phénomène de la manière suivante. Lorsqu'un rayon d(* lumière rencontre une lame mince, une partie seulement du rayon subit la réflexion sur la surface d'avant, l'antre est réfrac tc(», puis réfléchie j)ar la surface d'arrière de la lame. C(^ second rayon, nécessairement aflaibli par son passage au travers de la lame, ressort de cette dernière dans la direction même où est passé le |)remier, et se propage dans Tctlier j>arallèlcment à lui. Mais la lumièiv se communique avec une vitess(î tinie, et notre second rayon a pris durant la traversée de la lam(^ un relard tini sur le j)remier. Il s'ensuit qu'ont* fois rejelés dans l'air, les deux rayons ne chemineront j)lus de concert connue ils le faisai(Mit dans la lumière primitive. Dans celle-ci les parlies fortes et faibles (c'est-à-dire

!.Gf. MicroQraphia. p. Oô-()t>.

Lt:S ORIGÏNKS DK LA TlIÉOHlb: 1)K L'KTIIKR 005

intenses et non intenses) du rayon (Maient m(>langé(\s. Maintenant la partie la plus forte marche la premiî're, et le deuxième rayon très affaibli suit à un certain intervalle de temps.

H suit de là que, selon les cas, deux phénomènes peuvent se présenter. Ou bien l'épaisseur de la lame étudiée est assez pelile i)our (pie le retard subi par le deuxième rayon soit inappréciable à TomI, et dans ce cas le faisceau réfléchi fera sur notre organe l'impression d'un faisceau unicpie, mais d'un faisceau dont la parlie la plus intense se propage la première : c'est la délînition même du rouge ou du jaune telle que Hoolce la doime dans sa Micrographie. Si l'épaisseur de la lame est plus grande, l'intervalle d(» tem|>s qui sépare les deux rayons linira par étn^ sensibh», et Iceil percevra simultanément non pas le deuxième rayon (»t le premier, mais le deuxième et un autre (jui sera venu fraj)p(M* ultérieurement la surface d'avant. 1^'impression ressentie sera^ celle d'un rayon unique;, où les radiations peu intenses préeéderaient les radiations intenses ; c'est la délinition du bh^u d'après Hooke.

On voit que la théorie des interférences, tout en témoignant de l'ingéniosité de Hooke, demeure très imparfaite chez lui. C'est avant tout une théorie subjective, expliquant Torigine des couleurs par les propriétés physiologiques de \\v'\\. Le retard relatif des rayons intensifs et des rayons peu intenses est un fait qui n'apprend rien sur la structure res|)ective de ces rayons, et surtout h; degré de ce retard, d'où dépend essentiellement la coloration, n'est pas objectivement mesurable. 11 est même surprenant que Ilooke, j)artisan convaincu de la théorie des ondulations, et auleur d'une théorie de la diffraction fondée sur le flux et le reflux des ondes, n'ait pas songé à appliquer des considérations du môme ordre à l'étude objective des interférences. On ne {)eut l'attribuer qu'au manque de précision et à Tabsence de mesures qui Tobligeaient à se contenter d'explications qualitativ(^s. Ncîwton va reprendre le phénomène» des interféren(*es,mais,gmce à une suite d'observations quantitatives, il pourra en déduire les lois des vibrations ellesmêmes, et caractériser l'éther de Ilooke par des proï)riétés qui avaient échappé à ce d(;rnier.

Les phénomènes d'int<'rférencc découverts par Newton sont ceux des lames minces et des anneaux. Si l'on place une len-

lillc de grande ouverture angulaire au contact d'une lame do verre |>arfaitenient dressée, on constate la formation, autour du point où les deux corps se touchent, d'un système dannoaux concentritpies, allernativenient clairs et obscurs. Si la lumière employcM^ (^st monoclironiaticpie, il est possible de compter un très grand nond)re d anneaux, et Ion constate que les anneaux obscurs ont <1(S diamètres (jui croissent comn)C les racines carrées des nombres impairs, tainlis (jue les anneaux brillants croissent comme les racines carrées des nombres pairs. D'ailleurs, selon qu'on observe le phénomène par reflexion ou par transparence, la tache centrale sera noire ou brillante et les anneaux concentriques inversement disposés : un anneau clair par transparence semblera noir par réflexion. Si maintenant on sid)stitue à la lumière monochromatique une liunière blanche, chaciue couleur prise isolément produira un système d ann<\'iux, mais ces anneaux empiètent rapidement l(\s uns sur les autres et à une certaine distance de la tache centrale on retrouvera du blanc d'ordre supérieur.

Tel est le |)hénomène découvert par Newton. Quelles conclusions en devait-il tin^' en ce qui concerne la nature de la lumière ? Conformément à sa méthode ordinaire. Newton commence par rechercher de quelles grandeurs physiques sont fonctions les (dternativ(\s de bunière et d'obscurité. Elles dépendent certainement des deux surfaces de la lame, puis- (pfelles dép(Mi(lenl de son épaisseur. Si, comme certains le prélend(Md, c'est la surface^ d'avant de la lame ([ui était le siège de t(>nt h* phénomène, on ne comprendrait pas que celui-ci chaiiLTCiU d'aspect lorsque, l'épaisseur augmentant, cetle surface (lemeun^ la mèuKî. ParcMJlement il est impossible de croire (pi(» la surfac(» d'arrière intervieime seules car si au moment où le rayon touche cettc^ surface il ne gardait pas quelque chose de l impression reçue au contact de la première, on ne comprendrait ])as (pie 1 éloignenuMit de celle-ci modifiât l'influence de c(^lle-l«'i'. La s(*ule idée cpii ressorte des faits est donc quU ne jfropagc (/Hehjue chose d'une surface à rendre, et ce quel-

1. V. i.ect. Opt , L. II. 1*. III. I*icp. XII. .( PtMidot lia'c alterna reflexio oc rrfraclio ah uli;upit' siiix-rlicit* nijus^iiic Irmiis lainelhe ; pendet enim ex

distant ia ip.saruin intiT si* Pono con.srqin'ns ost eflioi i»am in seciinda

suptTlirie. Si cniin in prima siip<'ili<i(' i'fli«(MTtiir. anteqnam radiiad sccundam pcrveniïvnt. uli(iuc non penderet ex secunda. »

que chose peut être modifié ptir le simple accroissement de l'épaisseur.

Mais les modifications (pi'apporte lépaisseur présentent le caractère tout j)articuli(T d'être périodiques. Si une certaine épaisseur produit l'extinction de la lumière, on est certain ipie les extinctions sui vailles auront lieu pour des épaisseurs différant (Milre elles de (piantités constantes. Kntre deux extinctions se trouve d'ailleurs un maximum dintensité, et les maxima s'échelonnent périodiquement comme les minima. Cette périodicité doit se retrouver dans l'ébraidement lumineux qui traverse la substance de la lame. On peut dire que l'ébranlement lumineux manifesl<* à int(»rvalles éji^aux une tendance à la réfraction et une tendance à la réfiexion. S<'lon (pi'il renronlre dans le milieu matériel une disposition qui favorise ou contrarie la sienne propre, on aura à constater une frange lumineuse ou une franjjfc obscure. Ainsi la périodicité du phénomène des amicaux permet de conclure à la périodicité du rayon lumineux. Tout rayon de lumière pendant son passa^i^e au travers d'une surface réfriniifcnte rencontre une certaine a constitution ou disposition de passaj^M», qui se répète (Misuite à intervalles é<çaux tout le lonj^ du rayon, et fait (pie dans certaines phases le rayon va se transmettre facilement à travers une seconde surface réfringente, dans d'autres phases, alternant avec les premières, il va subir la réfiexion ^

Nous pouvons alors définir d'une manière précise deux propriétés nouvelles de la lumière. Tout rayon lumineux possède d(^s alleniancos de facile ré/lexion (vices facilioris refiexionis) ; ce sont les moments où sa structure est telle qu'il j)uisse être réfiéclii |)ar une surfac(» interposée». Il possède aussi des allernances de facile trani>mission, ce sont les moments où sa structure est telle qu'il subira nécessairement la réfraction-. Remarquons (jue l'action ou la disposition (pii produit effecli-

1. V. Lecl. OpL. ihid. <• Omnis radius luniinis in traiisinissu siio per qvianilihi'l su[)i'r(ii'iiini refririgtîuteni naïiciscilur ctinstitutioneni ({iiumdain spu disposilionein U'ansitoriani, qiia» in radii proji^ressu aM|uaIibus rovertitur int«'rvailis, e(li«^il(Hi(î uti in sinfçulis disposilionis istius acce.ssihus, iransniiUetur faciliiis \niv .*;iiperncii'rn ivfnnjjjcnUMn proxinir deinceps sul)j«H!tani ; in singulis autcMU rjusdcm inlcrniissibus sive iïilervallis, reflectitur facilius al) ejusniodi .suporliciiî >».