Rôle probable de Téther lumineux

Nous avons vu, dans le Chapitre II, que la vitesse de propagation d'un ébranlement était caractéristique du milieu où il se propage.

Nous devons donc penser que l'éther lumineux lui-même est le siège des phénomènes électriques, puisque les perturbations électriques se propagent avec la même vitesse que les perturbations de Télher auxquelles sont dus les phénomènes lumineux.

Ceci ne veut pas dire que les phénomènes électriques puissent prendre naissance dans Téther lumineux même. La lumière, d'ailleurs, est dans le même cas. Aucun phénomène lumineux ne prend naissance, s'il n'existe pas une source constituée par de la matière animée d'une certaine énergie. De même, nous ne verrons jamais de phénomène électrique produit, s'il n'y a pas quelque part de matière convenable et excitée par de l'énergie convenable.

L'éther est le milieu hypothétique, impondérable, qui transmet l'énergie radiante, c'està-dire qui absorbe une partie de l'énergie cinétique des molécules matérielles pour la transmettre dans toutes les directions, sans être le siège d'aucune absorption d'énergie.

LA PROPAGATION d'IXDUCTION. 131

U existence d'un pareil fluide suffit à expliquer tous les phénomènes actuellement connus de la lumière.

63. Importance des phénomènes électriques pour la théorie de Téther. — II semble bien qu'on doive aussi demander à l'éther Texplication des phénomènes électriques. D'ailleurs, si cette explication échouait, ce serait, on peut le dire, la condamnation de . l'hypothèse de l'éther.

Laissons, en effet, parler Maxwell :

« Remplir Tespace d'un milieu impondérable nouveau toutes les fois qu'on a à expliquer un phénomène nouveau serait vraiment bien peu philosophique ; au contraire, si, étant arrivés indépendamment par l'étude de deux branches dififérentes de la Science à rhypothèse d'un milieu, les propriétés qu'il faut attribuer à ce milieu pour rendre compte des phénomènes électromagnétiques se trouvent être de la même nature que celles que nous devons attribuer à l'éther lumineux pour expliquer les phénomènes de la lumière, nos raisons de croire à l'existence physique d'un pareil milieu se trouveront sérieusement confirmées. »

Nous pouvons donc dire que les phénomènes électriques nous donnent un critérium pour juger la valeur de la théorie de Téther. Nous savons deux choses : 1^ que les phénomènes

frt* f/rt

d'induction se produisent à distance ; 2** que les phénomènes de self-induction se propagent le long des fils avec une vitesse limite égale à celle de la lumière, qui, par conséquent, nous prouve qu'il y a un milieu impondérable à faire intervenir.

La théorie de la lumière nous apprend que quand un ébranlement se transmet ainsi dans une direction, il doit se transmettre tout alentour. Nous devons donc attribuer, pour pouvoir continuer à admettre Texistence de l'éther lumineux, à la propagation dans l'espace de Tonde de self-induction, les phénomènes d'induction mutuelle.

64. Phénomènes possibles à étudier avec les oscillations électriques dans Tair. — Nous avons expliqué au commencement du Chapitre précédent que, pour mettre ce fait en évidence, il fallait s'adresser à des ondulations très fréquentes. Le calcul conduit comme nous l'avons indiqué ci-dessus (formule de Thomson) nous montre que, avec les procédés ordinaires, en employant des capacités courantes, on ne peut guère obtenir pour les ondulations produites que des perturbations ayant une période aux environs de 10~^ se-

LA PROPAGATION d'INDUCTION. 133

conde (*). Nous nous proposons maintenant de voir ce que nous pourrons étudier avec des ondes de cette fréquence, quelles facilités elles nous donneront d'une part, et quelles difficultés d'une autre. Pour cela, nous allons supposer le problème résolu, supposer que ces ondes sont vraiment de la même nature que la lumière, et voir ce que deviennent les propriétés de celle-ci quand sa fréquence atteint cette valeur.

Nous allons donc définir ici les principales propriétés des mouvements vibratoires.

65. Longueur d'onde. — Soit un mouvement vibratoire ayant pour source le point A (/îgf. 28),

Fig. 28.

qui commence à vibrer au temps o ; au bout d'un temps t, il y aura une molécule située à une distance d, au ppint B, qui commencera à en-

Ci Je rappelle que lO' représente 10000000, et Ton convient de représenter par 10""' la fraction tttôVtîm»- Cette notation est universellement adoptée maintenant et employée en Ëlectricité.

vibration. Le quotient -r représente ce ippeile la vitesse de propagation du leot ondulatoire, et l'on a la formule , Quand le point B commence son mou- , il part dans la même direction que le L. Il y a un point B, qui est tel qu'il ice à vibrer, c'est-à-dire qu'il part direction qu'avait A au début du mou- , au moment même où A, après avoir li une révolution complète, repassera position d'équilibre. Le temps t sera jal à la période du mouvement vibraar définition même; on le désigne par distance d s'appelle alors la longueur et les points A et B jouissent de la té de vibrer toujours synchronîqueja longueur d'onde se nomme X, et l'on a ion x= VT, entre la longueur d'onde, ise de propagation et la période du nent. Si nous considérons maintenant t situé à g de la source, il est évident 1 mouvement commencera quand la aura accompli une demi-révolution, dire que le point et la source auront 5 des mouvements contraires.

^T-vS"

66. Phase du mouvement vibratoire. — Ceci s'exprime en disant que : deux points distants d'une longueur d'onde sont en concordance de phase, et que deux points distants d'une demilongueur d'onde sont en discordance de phase.

67. Les interférences. — Soient deux sources Ai et A2 {fig^ 29), vibrant synchroniquement,

Fig. 19.

et un point M. Ce point va recevoir des mouvements venus des deux points Ai et A2. Soient di et dt ses distances à Ai et A2. Occuponsnous du mouvement reçu de Ai. Ce mouvement est parti de A« depuis un temps ^ donné pardi =Yti.

Ceci veut dire que le mouvement reçu par le point M de A« sera le même que celui de cette

même source un temps ti. = ;^ auparavant.

Nous pouvons répéter pour la deuxième source ce que nous venons de dire pour la première, et le mouvement envoyé par celle-ci en M sera

e que celui de la source un temps t: = t^ le moment considéré. Tout se passe mme si l'on avait à comparer le mouve- 3 la source A, avec celui de la source Aa d'un temps constant égal à (j -7- f , . Or e comme A, , par hypothèse. Donc tout 3 comme si l'on avait & comparer deux aeots pris sur la même trajectoire d'une le vibrante, mais en deux points diffé- Is que, pour aller de l'un à l'autre, la moaette le temps U — (, . Si tt — 1, = nT, t un nombre entier quelconque, les aents seront toujours concordants. Si = 2 ' '^^ mouvements seront 5 discordants, et le point M sera tou- ■nmobile {'). Entre ces cas extrêmes t se trouver tous les cas intermédiaires.

— t,= nT, ceci veut dire que d,— d, = V(f,-(,) = nVT,

G du — d, représente un nombre entier ueurs d'ondes.

13 supposons ici que l'iateDsité des mouvements A, en M est la même' Si elle ne l'était pas, au l'immobilité absolue, on aurait seulement un

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On voit donc que, si Ton peut disposer de deux sources vibrant synchroniquement, on observera des vibrations maxima en des points tels que ^2 — d< soit un nombre entier de longueurs d'ondes. Ces points sont ce qu'on nomme des ventres. On observe de même des nœuds quand ^2 — d^ est un nombre impair de demi-longueurs d'ondes. Il y a production de ce qu'on nomme des franges d'interférence.

68. Miroirs de Fresnel. — On peut réaliser en Optique deux sources lumineuses vibrant synchroniquement au moyen de la réflexion.

Si l'on prend une source lumineuse et deux miroirs faisant entre eux un tout petit angle, la réflexion sur ces deux miroirs donnera deux images très voisines, qui deviendront les deux sources A» et A2, et l'on observera autour de la perpendiculaire à A< A2 les franges d'interférence, dont la position permettra de déterminer la longueur d'onde de la lumière. C'est l'expérience célèbre des deux miroirs de Fresnel.