CHAPITRE XII

PHÉNOMÈNES DE DIFFRACTION

g 1. OTTERFÉREKCE DES ONDES LUMINEUSES. PHÉNOMÈNES DE DIFFRACTION.

En 1665, le P. Grimaldi publia à Bologne un curieux ouvrage intitulé Physico-'Uiathesis de lumine, dans lequel se trouvent décrits pour la première fois des phénomènes auxquels il donna le nom, qu'ils consei*vent encore, de phénomènes de diffraction. Voici en quoi consistent ces faits nouveaux, ou du moins nou.vellement observés, que, depuis, les physiciens ont étudiés et multipliés au point d'en faire une branche importante de l'optique.

Si l'on introduit un trait de lumière dans la chambre obscure à travers une très petite ouverture , on remarque que les ombres des corps opaques étroits, exposés à cette lumière, sont beaucoup plus étendues qu'elles ne devraient l'être d'après la marche en ligne droite des rayons lumineux. En outre, ces ombres se trouvent bordées de franges colorées, parallèles entre elles et aux bords des corps opaques. Le phénomène disparaît si, au lieu d'une étroite ouverture, c'est par un large trou que passe le faisceau de lumière.

En substituant au corps opaque une très petite ouverture circulaire percée dans une lame métallique, par exemple, et en recevant la lumière sur un écran, on obtient des anneaux concentriques de franges colorées, situées les unes dans l'image géométrique de l'ouverture, les autres au dehors, c'est-à-dire

au dedans de l'ombre de la plaque. Enfin deux ouverlures très voisines donnent deux séries d'anneaux qui se superposent en partie, et de plus on aperçoit trois séries de franges obscures rectilignes, qui disparaissent dès qu'on bouche l'un des trous (fig. 172). Cette dernière expérience causa un étonnement profond dans le monde des physiciens, parce qu'elle bouleversait toutes les idées qu'ils s'étaient faites jusqu'alors sur la nature de l'agent lumineux. Et, en effet, elle mettait en évidence i-e singulier résultat, que de la lumihe ajoutée à de la lumière produit en certains cas de L'oBscunirÉ!

Newton étudia les phénomènes de diffraction révélés par le physicien bolonais; il y joignit des observations nouvelles, et chercha à expliquer la diffraction par une déviation que les bords des corps opaques font sullr aux rayons de lumière. Frauenliofer. \oung et enfin Fresuel achevèrent d'en découvrir les lois, et ce dernier savant les rattacha de la façon la plus heureuse à la théorie des ondulations.

Avant de poursuivre la description des phénomènes, donnons une idée de ce qu'Young a appelé le principe des interférences, principe dont il a exposé la théorie dans le système des ondulations, et que plus tard Fresnel a démontré par la fameuse expérience des deux miroirs.

Supposons que deux rayons de lumière suivent la même direction AB, qu'ils aient même intensité, et que les longueurs d'onde de chacun d'eux soient égales', auquel cas les mouve-

Fig. 172. — Eiporience ilc diffraclion. Fi-angcs obscures et fraQgcs brillanles iiroduiles par UD SYKlËmc de lirux pcliU-s ouverlures circulaires.

1. Le rauOQDement ci-dessus n'est • applicable, en eflel, qu'il des sytlèmes compuÀ d'ondes de méine longueur; car û les ondes de l'un étaient plus longues que cell«iiir l'autre, quelque petite que fût d'ailleurs la difierence, il arriverait que la position reitlin des ondes ne serait pas la même dans toute l'étendue des deux groupes, et que, taadit qw les premiËres ondes se contrarieraient presque complètemeat, les ondes suivantes ne sem^ plus en discordance complète, et Gninient mime par se trouver d'accord UD peu phu loia;