DÉCOMPOSITION DE LA LUMIÈRE SOLAIRE

quelques-uns de ses effets, quand Newton en a découvert la cause et formulé la loi.

Cette dispersion de la lumière blanche par réfraction se manifeste à nous tous les jours par nombre de pfaénoniènes que les anciens connaissaient dès lors certainement comme nousS mais sans en avoir soupçonné la cause. Les pierres précieuses, les diamants, lancent des feux de diverses couleurs, et ce n'est pas une des moindres beautés de la précieuse substance de décomposer, à travers ses facettes, les rayons lumineux. L'arcen-ciel est un phénomène dû à la même cause, comme nous le montrerons dans la description des météores. Il en est de même des couleurs variées dont se teignent les nuages et les couches atmosphériques, à l'instant oii ont lieu lès crépuscules et les aurores. Enfin, dans les vases en verre contenant des liquides transparents, dans les morceaux de verre taillé dont on orne les lustres, on aperçoit dans certaines directions des franges irisées offrant dans toute leur pureté les couleurs les plus Tives.

Si, dans l'intérieur de la chambre obscure, on reçoit directement sur un écran de papier blanc la lumière solaire, après cju'elle a passé par un trou percé dans le volet, l'image du iSoleil sur le papier sera, comme on le sait, une tache ronde et Planche. Mais cette lumière blanche n'est pas simple. C'est un <3omposé d'une multitude de couleurs ou de nuances qui sont ^les-mêmes autant de couleurs simples. Ce résultat a été mis liors de doute par une suite d'expériences qu'on a variées sous toutes les formes, mais dont la plupart sont dues à Newton, ndiquons les plus concluantes.

i . Sénèque, dans le premier livre de ses QuestioM naturelles, s'efforce de chercher une Lplication de Tarc-en-ciel et de ses couleurs. Au milieu d'une dissertation passablement B.«iigue et diffuse, on rencontre la mention de faits d'observation qui prouvent qu'à Tépoque écrivait le philosophe romain on connaissait plusieurs effets de la réflexion, de la réfracion et de la dispersion de la lumière, les miroirs concaves, les lentilles, etc. c L'eau qui ^»llit d'un tuyau rompu, dit-il quelque part, ne présente-t-elle pas quelque chose de pareil s^nx couleiuY de l'arc-en-ciel !» Et plus loin : c On fabrique des baguettes de verre canneli^es ou 11 plusieurs angles saillants, lesquelles, si elles reçoivent transversalement les rayons ^n sc^eii, présentant les teintes dç l'iris. »

lU us MONDE PHYSIQnE.

Ou jibce sur la route des rayons solaires, après leur passage par le trou rond du volet de la chambre obscure, un prisme iriaiigulaiL^ eu flint-glass, par exemple, de manière que ses urètes^ suieuk placées horizontalement et que le faisceau lumineux pénètre obliquement par Tune des faces. Alors on aperi;oit siu' récran, au lieu de Timage ronde et blanche du Soleil, et ù une certaine distance au-dessus du point où elle se formait a\uut riuterposition du prisme, une bande allongée^ lumineuse, loruiée d'une suite de couleurs extrêmement vives : c'est celle bande qu^on nomme le spectre solaire.

Voioi dans quel ordre s'y succèdent les couleurs, qutnd le prisme a sa base tournée vers le haut ; Tordre serait inverse !«i celle base était tournée vers le plancher de la chambte iib>ieuiv :

A roxlréun'lé inférieure du spectre est un rouge brillant* \îl ol plein, autpiel succède une teinte orangée, et par grada^ iiou^i iiiHeusibles un magnifique jaune-paille. Vient ensuite \oil d*uue pureté et d'une intensité remarquables, puis louUo blou-verclàtre, et, après, une couleur bleue prononcée qui MtN liiuro jusqu'à l'iudigo. Après l'indigo vient le videl, doul lu nuance livide termine le spectre. On peut voir dans les planolioH II et III, figure 1, la suite des couleurs que présente le iipeelro après la décomposition par le prisme de la lumière blauoheilu S(»leil.

AiUMÎ un rayon de lumière blanche est bien, comme nous IrtNeU'* juuuuieé, la réunion d'une série de rayons colorés dont \\\\\yk veiHUiH seulement de nommer les principaux ; car la dék\i^d<^lUMi d'une couleur à la suivante se fait d'une manière

\ M S\H|H^^U» ^^ iH^marquer que Timage, primitivement ronde, du Soleil se trouve dilatée \\'\s\% w<\^ \\\^\\y^\\ |ier|>ondiculaire à Taréle du prisme interposé. Latéralement, la bande a MNW' V^UVN^^ V^^lv» M^^ ili«m^tro do Timage ronde. Si Ton fait varier Tinclinaison du prisme ou \\\^\'U^^S'^ ^^ luU^HmUi la bande lumineuse et colorée varie de longueur; mais il est une k^v«^^\^\, v«4^^ ^k^ ^^ dt^viatiun minimum, pour laquelle la dilalalion de Timage solaire devrait \\\\\ \\\X^\ \y W^ lA!t^^(^>* 4^^i composent le faisceau avaient tous la même réfrangibilité. Or Nv\\^\^\\ A H^^ t^t^H hmMtH|U(^ que» pour cette position du prisme, l'allongement de Timage |H'^4\«^ ^^«^^ V\S^ ^^ ta c^alui^tion de ses diverses parties.

REFRACTION DAKS LES LENTILLES. U7

point lumineux atteignant la distance focale même, son foyer flisparaisse, ou, ce qui revient au même, s'éloigne à l'infini.

Jusque-là la convergence des rayons lumineux s'efloctuc réellement après leur sortie de la lenlille; le foyer est réel, ce dont il est facile de s'assurer en recevant le cône lumineux sur un écran où les rayons concentrés produiront une image de l'objet, uu point lumineux si cet objet est lui-môme un puiiil lumineux. De plus les deux points de l'axe où se trouvent l'objet d'une part, el le foyer de l'autre, sont réciproques l'un de l'autre, c'est-à-dire que si le foyer S' devient le point lumineux, c'est la position première S du [loint lumineux qui marque le nouveau foyer (lig. 97). Voilà pourquoi les physi-

'Fig. 97. — Marche des n

,»H d-im p.

cîens donnent à ces points, que le calcul permet de trouver aisément quand on connaît la distance focale (irinciiiale, le nom de foyers conjugués. Nous avons constaté le môme fait dans les miroirs.

Poursuivons notre élude.

Le point lumineux S part du foyer principal et s'approche vers la lentille ; sa distance est moindre que la dislance focale (fig. 98). Alors les rayons lumineux, après leur émergence, s'éloignent de Taxe ou divergent, de sorte qu'il n'y a plus de foyer réel ; mais le faisceau divergent prol4)ngé du même côté que l'objet converge encore sur l'axe, où il va former un fover virtuel S'. Il n'est plus possible alors de recueillir ce faisceau sur un écran ; mais l'œil re(;oit les rayons lumineux comme s'ils émanaient de ce foyer, et l'impression (|u'il en éprouve est celle

d'une image du point lumineux formé en S'. Plus Tobjel s'approche de la lentille, plus l'image s'en approche elle-même ; et quand l'objet arrive en contact avec la surface transparente, l'inu^e y arrive en même temps que lui.

La marche des rayons lumineux dans une lentille plan-conconvex^^u dans un ménisque convergent est la même que dans la lentille biconvexe; seulement la dislance focale varie avec la forme, le d^ré de courbure, l'épaisseur.

Pig. 98. — Marche des rayons émanés d'un point silué entre k foyer principal et la lentille. Foyer virtuel.

g 4. IMAGES FORMÉES PAR LES LENTILLES.

Tous CCS résultats se démontrent par le calcul, mais l'expérieucc peut les rendre sensibles. C'est ce que nous allons faire avec elle, en examinant les images tant réelles que virtuelles qui se forment aux foyers d'une lentille biconvexe ou, en général, d'une lentille convergente, lorsqu'on la mot en face d'un objet lumineux.

Nous avons déjà vu comment se forme l'image d'un objet dont la dislance peut être considérée comme infinie, et qui envoie à !a lentille un faisceau de rayons parallèles : c'est ainsi que le Soleil donne une image au foyer principal de la lentille. Si l'objet AB est à une distance finie, mais supérieure au double de la distance focale principale, l'image ab

et plus petite