Sur une glace plane , on pose une lentille Anneaux co

plane convexe 2 A w, appartenant à une sphère d'un très-grand rayon.

Celui de la lentille dont se servait Newton avait plus de i5 mètres. Si l'on presse par ses bords la lentille contre la glace, et qu'on fasse tomber sur A^- ^ yP l'appareil de la lumière simple y le rayon rouge, par exemple, on aperçoit au contact en A un point noir, puis une série d'anneaux alternativement rouges et obscurs; avec de la lumière blanche, les anneaux sont alternativement noirs et irisés. Si, au lieu de regarder les ^x\wQ9i\yyi par-dessus , on regarde l'appareil par-dessous y on voit d'autres anneaux d'une couleur complémentaire des premiers ; la lâche centrale est blanche, ce qui est le complément du noir.

Ces anneaux s'expliquent par l'interférence des rayons réfléchis sur les deux faces de la lame d'air comprise entre les deux verres, en /w, par exemple, et en j. Très-près du contact, cetle lame d'air est excessivement mince, et l'on conçoit qu'un rayon réfléchi en y^ et qui a traversé deux fois l'épaisseur de la lame, puisse être en retard sur celui qui s'est réfléchi eu m d'un certain nombre

Merare des •ndnlations.

de derpi-ondulations ou d'ondulations entières. Dans le premier cas , les deux rayons interféreront en noir; dans le second, ils se rencontreront dans des conditions de renforcement d'éclat. Or, on conçoit (jue ces alternatives se succèdent avec une certaine succession dp distances Ax, kjr, kp... d'où la série des cercles alternativement clairs et obscurs.

Il résulte de cette théorie que les épaisseurs de la lâme d'air aux lieux des maxima et minima de lumière qui forment les anneaux, sont des multiples successifs de la demi-ondulation ; de sorte qu'on aurait la longueur des ondulations lumineuses, si on pouvait mesurer ces épaisseurs; or, on va voir que rien n'est plus facile j car on sait par la géométrie qu'une de ces épaisseurs m/ est égale au carré du rayon md de Tanneau correspondant divisé par le diamètre du cercle. Celui-ci est connu d'avance par le numéro de la lentille; quant au rayon du cercle annulaire, on le mesure assez facilement , avec un micromètre à loupe ; il est assez grand pour que cette mesure n'offre aucune difficulté.

• 533. Les rayonsdesdiverses couleurs donnentcjes anneaux de diamètres différents, cequi suppose des ondulations de longueurs inégales; et c'est pour cela que la lumière blanche donne des anneaux irisés, parce que les anneaux des diverses couleurs se séparent. En appliquant à chaque couleur le procédé de mesure dont il vient d'être question , et dont les résultats s'accordent avec ceux déduits

d'^utr^s procèdes , on prouve que du violet au rouge, les longueurs d'ondulations sont comprises entre 4'^ 3 et 6ao millionièmes de millimètre. La valeur moyenne est 5ato millioniènaes, ou un dçmi^milUème de millimètre j environ -gV de répaisseur d'un cheveu.

L'ondulation violette est contenue 2,5oo,ooo fois environ dans i|n mètre; |o milliards de fois dans une lieue de 4ooo mètres, et 780,000,000,000,000 dans les 78,000 Ijeues que rëbranlement lumineux parcourt dans une seconde; tel est donc le nombre d'ondulatioqs violettes qui se produit dans une seconde de temps. Ainsi la seconde sp trouve partagée en 780 mille milliards d'intervalles dont chacun est occupe par une ondulation ! ! ! Oyj une ondulation est elle-même composée d'une foule de mouvements moléculaires successifs, dont chacun correspond par conséquent à des divisions de la seconde peut-être incomparablement plus petites !

Le phénomène des anneaux colorés, qu'on appelle aussi celui des lames minces, se produit naturellement dans une foule de cas. C'est lui qu'on retrouve dans les reflets irisés des ailes de mouches, des feuilles de mica, des gouttes d'huile étendues en lames minces, des légères couches d'oxyde, ou de corps gras; enfin, des bulles de savon. Lorsqu'on couvre une bulle ainsi faite d'une cloche de verre qui la soustrait aux mouvements de l'air, on v observe une succession d'anneaux irisés dont les diamètres et les teintes

896 PHTSIQUE EN ACTION.

vont en changeant continuellement, parce que l'épaisseur de la lame liquide varie d'une manière continue, par l'écoulement du liquide et l'évaporation. La bulle devient noire au moment de crever ; alors son épaisseur est réduite à environ yttt; de millimètre ; il faudrait 2000 épaisseurs pareilles pour égaler celle d'un cheveu !

534. Avec la lumière blanche, on a des anneaux irisés alternant avec des anneaux noirs, lorsqu'on regarde l'appareil en dessus ; si on le regarde pardessous, on a la série des couleurs complémentaires des anneaux vus par réflexion. Avec une lumière simple , on a par réflexion des anneaux de cette couleur alternant avec des noirs , et par transmission des anneaux noirs alternant avec des colorés dans un ordre inverse. Si, au lieu d'un verre plan, on prend une seconde lentille semblable à la première, et qu'on les fixe l'une contre l'autre d'une, manière stable, les mêmes phénomènes se produiront. On verra par réflexion et par transmission, sur chacune, des anneaux de couleurs complémentaires; et il est manifeste que si les deux lentilles reçoivent chacune la même quantité de lumière, les anneaux disparaîtront, puisque les couleurs réfléchies par l'une et celles transmises par l'autre étant complémentaires et étant vues superposées, recomposeront de la lumière blanche. Si les lumières n'étaient pas égales, la plus faible reproduirait de la lumière blanche avec une portion égale de la plus forte, et l'excès de celle-ci donnerait naissance aux anneaux.

GHAPITBB XXXIX.

Ceci fournit un moyen photometnque qui pa- Procédé phorait tres-superieuraceuxque nous avons indiqués jusqu'ici ; voici en quoi il consiste :

Imaginons une feuille de papier demi-transparent, partagée en son milieu par un écran opaque, vis-à-vis duquel on place de Tautre côté de la feuille l'appareil à anneaux. On place d'un côté de l'écran l'une des lumières à comparer, une bougie A, par exemple , et de l'autre côté , la sei f -p conde lumière, qui sera un bec de gaz.

On éloignera ou l'on rapprochera la bou- Bgie, jusqu'à ce que les anneaux observés avec une lunette disparaissent complètement , ce qui supposera que l'appareil

reçoit des deux côtés des lumières parfaitement égales. L'éclat de la bougie et celui du gaz étant égaux, il n'y aura plus qu'à mesurer les distances respectives des deux flammes à l'écran , et de faire la comparaison d'après la loi du rapport inverse des carrés.

535. Nous allons exposer ici les phénomènes de Diffraction. la diffraction^ mais en quelques mots seulement, parce qu'ils n'offrent jusqu'ici aucune application utile et pratique.

398 PHYSIQUE EN AGtlOtf.

Si l'on reçoit la lumière solaii^e sur une loupe ou une leritille cylindrique d'un court foyer au volet d'une chambre obscure, et qu'au faisceau divergent on présente un écran opaque o E (fîg. i) dont le bord soit situé daiis Taxe du faisceau, l'image reçue sut- un cartoli blanc se composera d'une ttioitié lumineuse el d'une moitié obscure. Toutefois, ces deux parties ne seront pas rigoureusement telles. Dans la partie obscure on remarquera une lumière assez vive décroissant du bord vers l'intërieur, et dians la partie qlii devrait être uniformément biianche on apercevra des bandes irisées, ou d'utie seule couleur, si l'on éclaire l'appareil avec une lumière hoinogène.

Si, au contraire, on présente au faisceau lumineux divergent un écran percé d'une fente très-étroite m Hy (fig. a), on lemarque ett plaçant le carton à une distance convenable, que l'espace^ A, au Dèu d'être uniformément éclairé, est occupé déH^ son intérieur par des franges; et il se forme aussi des franges à droite et à gauche des points g^ A, au delà desquels il ne devrait y avoir qu'ombre pure.

Enfin, si l'otl présente au faisceau lumineux un corps opaque très-^délié, un cheveu, par exem{)le, on observe des franges d'un éclat très-vif dans la partie dg du carton que ce corps cache au point lumineux. On remarque en particulier qu'un p'elit cercle opaque placé en mn, donne un point blanc au milieu de l'ombre dg qu'il projette sur le carton.

Dans ces divers cas, il y a interférence évidente

GHÀ^ITBE XXXIX. 399

entre îés rayotls lumineux qui rasent les bords de ces petite objets, mais on ne peut rendre raison dé ces phénonlènes qu'au moyen d'une théorie fort élevée qui ne saurait trouver place ici.

5318. Toutefois, nous sis^nalerons encore une P»>énpœ*n« expérience curieuse connue sous le nom de phéiijDmène dès réseaxix. tout le monde a remarqué (Jiië loi*&qu*on regarde en clignant les yeux le soleil od \Si flamme d'une bougie, les çîîs des paupières donnent lieu à des images irisées. Ce fait se i*attache au phénomène des reseaux, dont voici la descrîptioti.

Si l'oh Regarde, à distance convenable, dans une chambre noire, une fente verticale pratiquée dans un volet, en plaçant entre cette fente et l'œil un réseau (Jublcônque à mailles très-serîées, on aperçoit d'abord l'image blanche et nette delà fenlé; à droite et à gauche de cette image sont deux espaces obscurs, puis deux spectres colorés doîit le violet est en dedans et le rouge en dehors; aux spfefctres succèdent d'autres espaces noirs, puis d'hiltl*és spectres, et ainsi de suite. Or, on observe d'î^illéurs que là inème couleur ou plutôt la mêtilfe î^ië , considérée dails les difîérelits spectres, se Iroùvëà des distances du milieu de là fente quisonl^ énmiïie là série des nombres naturels î, 2, 3, 4-

Le phéhohiène es! sensible à ttavers le réseau formé pai* les barbes d'une plume, en prenant pour fente l'intervalle de deux doigts presque cbtitlgus, et plaçant la main devârit dhe sîtople bougie. Mais il li'esl bien pl^nônce, et rie se

montre dans tout son curieux développement qu'en se servant de réseaux extrêmement fins, tels que ceux que l'on forme en rayant le verre au diamant, de manière à enfermer au moins 60 divisions dans un millimètre; les traits du diamant sont les lignes opaques du réseau. La théorie prouve, d'accord avec l'observation, que le phénomène dépend de l'étendue qu'embrassent ensemble un intervalle diaphane et l'intervalle opaque voisin, et Ton trouve dans la théorie des ondulations que la longueur d'une onde est le produit de cette somme par la déviation angulaire du premier spectre. Or, ces deux éléments étant faciles à mesurer, on a pu en déduire la longueur d'une ondulation, et le résultat de cette mesure s'est trouvé parfaitement d'accord avec ceux obtenus par d'autres procédés.

Si l'on se sert de réseaux entre-croisés, on a des spectres qui le sont aussi; d'où résultent des anneaux colorés autour des points lumineux. On voit ces anneaux en regardant de loin une bougie au travers de fines étoffes, des ailes de*mouches, du papier Joseph, des flocons de laine fine, des toiles d'araignée un peu serrées. Des globules très-fins et assez serrés donnent lieu à un phénomène analogue: on voit de belles couronnes autour de la flamme d'une bougie en la regardant à travers une lame de verre passée dans la poudre de lycopode après avoir été humectée. On attribue les couronnes autour des astres à un phénomène de ce genre, à travers le réseau formé par les glo«

CHAPlTfiE XXXIX. 401

bules vésiculaires ; et c'est sans doute ainsi qu'il faut expliquer les auréoles qu'on observe à l'œil nu dans les temps humides autour de la flamme des bougies.

La lumière, en se réfléchissant sur des surfaces striées, reproduit le phénomène dû à la transmission à travers les réseaux, et cela est une conséquence du principe que la lumière réfléchie sur un miroir se comporte comme si elle partait du point-image placé derrière le miroir; or, dans ce cas, la surface striée formerait réseau. C'est sur ce principe qu'étaient fondés les boutons à l'arc-enciel, qui devaient leurs reflets irisés à des réseaux très-fins formés de stries imprimées sur le cuivre par des matrices d'acier. Non -seulement ces boutons avaient un aspect remarquable, mais ils projetaient sur les murs de magnifiques et singulières images.

537. C'est sur le phénomène des réseaux qu'est Ériomctre. fondé l'instrument désigné sous le nom d'ér/omètre, et qui a pour objet de mesurer le degré de finesse des laines et autres tissus. Voici en quoi il consiste. C'est un tube dans lequel se meut par une vis extérieure une plaque de métal noircie percée en son centre d'un très-petit trou, autour duquel, à lo millimètres de distance, sont percés d'autres petits trous extrêmement fins. Si l'on place l'œil derrière cette plaque pour observer de loin une lumière très-vive, comme celle d'un bec de gazj on distinguera nettement l'ouverture centrale et les petits trous qui l'entourent. Alors, pla- IT. 26

402 PHT»ftinS m AGTIOH.

çant le tissu dont il s'agit à l'extrémité jdu tube auquel on applique Fœil, on regarde au travers la plaque métallique, dont le trou central parait environné d'une couronne irisée. Alors on fi|it Oiouvoir la plaque de manière à am^ier la ceinture 4f^ petits trous en coïncidenice avec cette couronne I ^lors on lit sur le tube la distance de la pjaqyp. £n admettant que les épaisseurs des tjss^^ çpieqt en raisop inverse de ces distances, on pourra comparer celles de tous les corps déliés spumi^ à pettje épreuve, et il suijfira d'en connaître pré^l^bleipent i^ne seule poqr ^ei^ déduire les autres p^r de simple^ prpportjip^s.

IC0APITRE JiU