PRISMES

Un prisme, en optique, est un milieu diaphane compris entre deux surfaces planes et polies, qui se coupent ou qui se couperaient si elles étaient suffisamment prolongées. Le sommet du prisme est Farète d'intersection de ces deux plans. La base du prisme est un plan quelconque, parallèle au sommet et qui limite le milieu diaphane du côté opposé à celui-ci. L'angle réfringent est l'angle formé par les deux faces du prisme. Une section principale est une section faite par un plan perpendiculaire à l'arête qui forme le sommet. Nous ne considérerons que des rayons de lumière traversant les prismes dans le plan Fig. 531. d'une section principale. Dans la plupart des expériences, on opère sur la portion du milieu diaphane comprise entre le sommet, la base et deux sections principales, de telle sorte que la forme extérieure du milieu soit celle d'un prisme droit à bases triangulaires. Les sections principales d'un pareil prisme sont toujours des triangles. Suivant que ces triangles sont rectangles, isocèles, équilatéraux ou scalènes, on dit que le prisme est lui-même rectangle^ isocèle, equilatéral ou scalène. Ces prismes sont en général montés sur un pied de cuivre (fig. S31). En tirant le tube t on peut les élever plus ou moins, et au moyen du genou g on peut leur donner toutes les positions qu'exigent les expériences.

Considérons maintenant un rayon de lumière homogène In (fig. 532 ci-après), tombant sur l'une des faces ab d'un prisme, dans la section principale abc. Les angles d'incidence et de réfraction étant toujours dans le même plan, il est clair que ce rayon accomplira son trajet sans sortir de la section principale. Supposons^ pour fixer les idées, que la

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Fig. 532.

lumière vienne de l'air et que le prisme soit de verre. Au point d'incidence n, élevons la normale no^ et construisons le rayon réfracté nn'. Ce rayon fera avec la normale un angle de réfraction x moindre que Fangle d'incidence y. L'effet de la première réfraction sera donc de rapprocher le rayon de la base ac du prisme. Arrivé en n', le rayon nn' subira une seconde réfraction , pourvu qu'il fasse avec la normale au point n' un angle moindre que l'angle limite. L'effet de cette nouvelle réfraction sera également de le dévier vers la base ac, de manière qu'il sortira suivant la direction nt, par exemple. Les directions In et nt des rayons incident et émergent étant prolongées jusqu à leur rencontre en V, elles se couperont suivant un angle n' VP que l'on appelle angle de déviation et qui mesure l'effet dû au passage du rayon Ink travers le prisme. Cet angle dépend de l'indice de réfraction de Fair par rapport au verre, de l'angle réfringent du prisme, et de l'angle d'incidence sur la première face. Pour un même prisme et des rayons homogènes, on démontre qu'il a un minimum D, qui se produit, quand les angles d'incidence et d'émergence y et y' sont égaux entre eux, ou ce qui revient au même, quand le rayon réfracté nn fait un triangle isocèle bnn avec les côtés du prisme.

On déduit de là un moyen très-exact de déterminer les indices de réfraction de l'air à une substance transparente façonnée en prisme. En effet, en désignant par A l'angle abc du prisme ou celui des deux normales aux points d'incidence et d'émergence du rayon qui subit le minimum de déviation , il est facile de voir qu'on aura y « ^jj-^ ,

sin (D + A)

X = ^ , et, par conséquent, ^^ = — ^— . Cette équation don-

nera la valeur de l'indice de. réfraction n de l'air à la substance du prisme, si l'on connaît A et D. L'angle A se mesure directement; quant à l'angle D, nous allons voir comment on parvient à le déterminer. (H. V.)