LUMIÈRE DIFFUSE

les rayons solaires sur un miroir ^ la surface de ce dernier donne une image éblouissante du Soleil^ mais les autres points du corps réfléchissant ne sont légèrement visibles que par la lumière irrégulièrement réfléchie ou diffuse. C'est cette lumière qui permet d'apercevoir le miroir de tous les points de la chambre obscure ^

La proportion de lumière spéculaîre et de lumière diffuse réfléchie par un corps varie avec le poli de sa surface, mais aussi avec la nature du corps, avec sa couleur, et enfin avec fan^le des rayons incidents. Une feuille de papier blanc, mat, réfléchit la lumière dans tous les sens; mais sa blancheur est d'autant plus éclatante qu'elle est exposée plus perpendiculairement à la source de lumière. De mémo, si l'observateur se place pour examiner la surface de la feuille dans des directions de plus en plus obliques, l'éclat do la lumière diffuse diminue, mais par compensation l'œil reçoit des rayons de plus en plus nombreux réfléchis régulièrement. C'est ainsi qu'en plaçant la flamme d'une bougie très-})rès de la surface d'une feuille de papier, et en l'observant obliciuement dans une direction op- |K)sc*e, on voit une image très-distincte de la llamnie rélléchii' toiume dans un miroir (lig. 190).

<Juand on dit que la lumière dilfuse est de la lumière rélléchic irrégulièrement, cela ne signifie pas (juc les rayons dont elle est composée suivent d'autres lois, en se réfiéchissant, que la lumière spéculaire. L'irréguhuûlé dont il s'agit i)rovient des aspérités de la surface des corps mats, rugueux, qui reçoivent la lumière sous des incidences varires et la renvoient dans toutes les directions (fig. 191). Ouautl on reganh» très-ublique-

1. Un coqis rjui n'i-st pas luniiiUMix par liii-nn*iii«" . fsl «lonc soiiK*moiit visible jwr la lumière Jifluso (jui* sa sinTar»' ivllirliit Av tous vnU's. C«*prnilaiil. enverra plus loin qu'il est un ^'lami immhrt» di* suhstaiiii's a\aiil la proprii'li* •l'^metlre une lumière qui leur est pn^pn*. quand fiit's sont expusces aux rayons ''W source lumineuse plus ou moins intense : et* sont les sulistances dites pln^phorescenles. Peut-être tous hs coips jouissent-ils de la mt*me propriv *<!« degrés très-diflèrents, de sorte que leur visibilité snait en partie due 'A pliosphorescence. en partie à la diffusion de la huniiM-tv

été à

LIVBK IIL — LA LLMIÈRE.

ment une telle surface, les aspérités se masquent les ul autres j et les rayons émanaiil d'(Uemeuts parallèles à Ig tion générale de la surlace ilevieiinent de plus en plua

Fig. I9Ù. — Lumière réfléchie très-obliquômeiit.

bieuXy ce qni explique la proportion croissante de la Ii régulièrement réfléeliie.

Que la quantité de lumière rélléchie spéculairemen avec Tétat de la surlace des corps, cela n est pas doute

Fig. lOh — Uénexlon irrégulière de la lutniôre à In suilace d'un corps

morceau de verre poli devient un miroir; dépoli, il ne : presque que de la lumière diffuse. Le bois, le marbre, la une multitude dautres substances sont dans le mêrae'ct le pouvoir réflectejir, en donnant ce nom à la propi réfléchir spéculairement la lumière en plus ou moins proportion, varie, a degré égal de poli, selon la nature c

LUMIÈRE DIFFUSE. 2vl

stances et selon Tangle d'incidence. Sur cent rayons reçus par leau, le verre à glace, le marbre noir poli, le mercure, le m^tal des miroirs, sous une incidence de 30', l'eau en réfléchit 72, le verre ;ii, le marbre 00, le mercure et le métal des miroirs 70. Si l'incidence augmente, le nombre des rayons i^^fléchis diminue pour les trois premiers cor[is dans une progression rapide, et n'est plus que de 2 «mi 3 au plus, de 0(V à DO*; tandis que, sous cette dernière incidence, le mercure réfléchit encore 60 rayons sur MMK

Les corps de couleur sombre ne réfléchissent que pou de lumière. Le noir de fumée ne renvoie pas de lumière difi'nse et une faible quantité de lumière spécuhtire.

bâton paraît brisé à partir de la surface de Teaii^ et le bout qui plonge est relevéj comme s'il avait diminué de longueur. Si le bâton est placé verticalement^ ou si Tœil reçoit les rayons visuels dans une direction qui le lui fasse voir comme s'il était vertical, le bâton ne semble plus brisé, mais simplement roc*

PHÉNOMÈNES DK RÊFRACTIOX.

courci. On peut vérifier aisément ce phénomène en plongeant dans un vase plein d'eau limpide rextrémité d'un crayon.

Si, avant de remplir le vase du liquide transparent, on en observe, d'une position lise, le fond par-dessus les bords, et qu'ensuite^ sajis changer l'œil de place, on verse l'eau progressivement» on voit le fond du vase s'élever peu à peu et apparaître enfin beaucoup plus élevé que la simple pei-speclive ne l'indiquait d'abord. Pour rendre l'expérience plus sensible, on n'a qu'à mettre une pièce de monnaie en un endroit du fond que les bords du vase cachent entièrement. A mesure que le niveau de leaii monte, Tobjet, redevenu visible,

fif. ]9X — B^drtcUooUt U lumière. Éiéraiioa app^reDle du food des

Biuble monter avec lui et prendre la position apparente qu'iudiqae la figure 103.

Tout le monde a pu remarquer aussi que les objets \nîs par innsparence à travers une carafe pleine d'eau apparaissent grossis, déformés, déplacés de leur position réelle. En suivant les mouvements des poissons que Ton élève dans des vases en fWre déforme sphérique, on est étonné devoir ces animaux, taatdt disparaître, tantôt grossir démesurément, tantôt diminuer peu à peu jusqu à n'avoir plus pour l'œil que leurs dimensions réelles.

Tons ces phénomènes sont dus k ce que les physiciens nomœiit réfraction de la lumière^ c'est-à-dire à la déviation que lo TOfons lumineux éprouvent en passant d'un milieu dans un autre, par exemple de lair dans Teau.

Quand la lumière part d'un objet lumineux ou éclairé, elle

se meut en ligne droite — nous l'avons vu — pourvu qi milieu qu'elle traverse soit homogène. Ainsi , le faisceau qu voie vers notre œil le bout du bâton plongé dans Feau, est tiligne, tant que son voyage s'effectue dans l'eau, i^ilieu mogène. Le chemin suivi par le même faisceau, pour ari de la surface de l'eau à notre œil, est pareillement rectili parce qu'il s'effectue dans l'air, autre milieu homogène. '. le second fsdsceau n'est pas le prolongement de l'autre, < chemin total suivi par les rayons lumineux forme une 1 brisée, dont l'angle a son sommet au point commun d'i dence, à la surface de séparation des deux milieux.

Des phénomènes semblables ont lieu dans toute espèce c quides, dans les solides transparents comme le verre, et, pa lement, dans tous les gaz ; seulement, comme nous le ver plus loin, la déviation varie selon les différents milieux.

Il y a longtemps qu'on a constaté les principaux effet la réfraction de la lumière, et l'apparence des objets à trc une eau limpide a sans doute été observée de toute antiq Les anciens astronomes, Ptolémée par exemple, connaisse les effets de la réfraction atmosphérique ou la dévii que subissent les rayons lumineux des astres en passan vide des espaces planétaires dans les couches de plu plus denses de notre atmosphère. Mais ce n'est qu'au c mencement du dix-septième siècle qu'un jeune géomètre landais, Willebrod Snell, découvrit la cause de cette dévie et les lois que suit un rayon lumineux, lorsqu'il passe milieu homogène dans un autre. Ces lois portent quelqu le nom de Descartes, parce que ce grand homme les déco à son tour, ou du moins les exprima sous une forme qu demeurée dans la science.

Voyons quelles sont ces lois.