‹ Lettres a Sophie sur la physique, la chimie et l'histoire naturelle (volume 2)Chapitre 50 sur 51 · HOTE · texte numérisé non relu

HOTE

I la Ittmière eftt plus oa moins forte , suÎTttil ^*il ett plus ou moins fort Ininnéme.

▲ regard des couleurs, c^est tnaoi divers degrés de promptitude , dans les vibrations , ou dans les secousses y qu'elles doivent leur naissance f en sorte que si la matière des vorticules vient exciter, par exemple , cinquante vibrations sur notre rétine , dans un temps déterminé , une certaine couleur nous frappera ; au lieu que nous en verrions une antre ^ si^ dans le même instant , le nombre des. vibrations était plus grand ou plus petit.

De nous dire quels degrés de promptitude les vibrations doivent avoir pour former chaque couleur en particulier , Fauteur n'a pas osé le &ire ; fl avoue ingénument qu'on ne saurait rien déterminer sur cet article ; un aveu si modeste est bien remarquable dans un philosophe.

Tel est le système de Mallebranche. Quelque séduisant quHl paraisse au premier coup d'oeil y il ne peut résister long- temps aux raisonnements , et il est tombé dans» l'oubli avec le système de Descartes.

De la manière dont s'opère lu vision*

De tous les points d'un objet qui se présente a l'oeil 9 il part des rayons qui divergent dans tous ^s sens y mais parmi lesquels ceux qui sont di- ^és de mapièr^ ii pouvoir entrer dans la peti^Ç

, forment des espaces de que ceus qui cnntposent un même pinceau approch«Qt du parallélistne. Supposons que l'objet étant d'une forme alongde, 'soit situé horizontalement , et ne considérons , pour plus de simplicité, que le pinceau qui vient du milieu , et tes deux qui viennent des extrémités. Li'axe du premier pinceau passant par le centre de la cornée, et tombant ii angle droit sur la surjkce du cristallin , pénètre les différentes humeurs de l'oeil, sans j subir de réfraction. Cet axe porta le nom d'.iie optique, et est d'uu grand usage dans l'explication des phénomènes de la vision. Les autres tayons qui tombent obliquement sur la cornée , se réfi'acient dans l'humeur aqueuse , en convergeant vers l'axe. Leur passage à travers le cristallin augmente cette convergence ; et eo sortant' de ce corps lenticulaire pour entrer dans un milieu moins dense, ils prennent un nouveau degré de convergence qui est tel , que le cane tpi'ils forment derrière le cristallin, a son sommet, situé précisément sur le fond de l'teil, où il dessine

(l'image du point d'où les rayons sont partis pour se rendre à cet organe. Cette marche des rayons est analogue & celle dont nous avons parlé en ' exposant les effets de la réfraction dans les milieux terminés par des surfaces courbes.

Les axes des deux autres pinceaux , en entrant par la cornée , se réfractent ainsi que les rayons qui les accompagnent. Ces pinceaux se croisent «nsuitc, en passant par le trou de la prunelle, et subissent , dans le cristallin et l'humeur vitrée ,

I subissent , dans le

de nouvelles rcfra.cUon$ , dont l'effet est de rap. prochcr les rayons qui les composent ie leurs axes respectifs, eo sorL« qu'ils forment deux nouveaux côues dont les I>ai>es reposent sur la surface postérieure du cristallin , et dont tes sommets tombent sur le fond de l'oeif , oii ils dessinent de même les images des points qui leur correspondent sur

Tous les pinceaux partis des autres points d» l'objet , font le même ofBce , en sorte qu'il « forme au fond de l'ceil une image complète de cet objet , mais qui est rrnvcrsde, en conséquence de ce que les rayons qui viennent des points situés de part et d'autre de celui du milieu , se croisent en traversant la prunelle. L'opinion la plus commune est que l'image se peint sur la rétine. Ce« pendant de célèbres anatomistes ont pensé que la cboroïde était la véritable toile du tableau.

On peut vérifier, par l'eMiërience , ce que noui venons de dire sur la cause^c ta y l'œil d'un bœuf lue récemment pouillaut par deiTière de sa sclérotique. Si l'on place cet œil dans l'ouverture fhite au volet d'une cliambre obscure , de manière que la cornée soit en dehors , on verra , à travers les membranes transparentes de la partie opposée , les distinctes des objets extérieurs.

Cette vérité une fois reconnue, qu'aosiitét qu'un objet est devant l'œil , cet objet a son portrait au fond de l'organe , il semble d'abord que 1% \i3ion n'ait plus besoin d'antre explication; et l'on serait tenté de croire qnc nos yeux, à l'instant'

a prenant

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oJi ils s'ouvrent pour la première fois , sonL déjii tout dressds , el que la seule présence Oes objets suffît pour que les iiuprcsaious faites sur la rétine, et traosoiûes piu' l'intermède du nerf optique , jusqu'au cerveau , donnent occasiou à l'ame de se représenter ces objets tels qu'ils sont , et aux endroits où îId soal. Mais on concevra qu'il faut quelque choBe de plus, si l'on ikit attention que l'image qui se peint sur la rétine est une simple surface, figurée el revêtue de couleurs, sans aucun relief, et que d'ailleurs clic n'est que le résultat de l'action qu'exercent sur l'organe les extrémités des rayons qui le touckent, el ne se rapporte pas d'elle-même aux cstrémitës opposées , où se trouve situé le corps qui est l'objet de la vision. Ces considérations avaient déjà fait conjecturer ù plusieurs physiciens , qu'il existait un intermédiaire qui nous sei vait à lier les impressions produites par les rayons que les corps envoient à l'œil avec les modifications de ces corps eux-mêmes. Ils pensaient que c'était le tact qui iustruisait l'œil en quelque sorte , et qui nous aidait à reclilîer les erreurs dans lesquelles cet organe nous entraînerait, s'il était abandonné à Iui-m6me. Mais personne n'a mieux développé que Condillad les moyens que U tact emploie dans cette espèce d'enseignement, el c'est en partie d'après ce célèbre métaphysicien que nous allons essayer de les faire connaître.

Les premières ieijons nous viennent des divers mouvements que fait la maiu , qui a ellc-m^me *on image au fond de l'œiL Tandis qu'elle s'approche et s'éloigne successivement de cet organe,

4f>6 .lOTES.

elle lai apprrai] à rapporter a nue dûtUKe ou moÎBS grande , à un lieu platAi qi^* FaBtre. firapreiMoti qa't te produit sur I& rëtme, d'aprb I senlimrat qoe notu arons de chaqae posîtloii de I Buin , de U directîoo cl de U ftHUMleor de cluqH moiiTenienl qu'elle Ëut.Tandb tgn'aoe main pwe n l'anlre, rllc étend en quelque sorte, mit U snr&cedt celle-ci , la couJeur dont PimprcsHOD esi dans fceil;tflt circonscrit celte couleur entre ses timîles , et laïl dauf l'amela représentation d'nn corp^ figuré de leOe manièie. Lorsqu'enaiite non* touchons différente objeLi , U main dirige l'œil sur les diverses partiel de chacDB d'eux , et lui en rend sensibles fi gemenl et tes positions respectives; elle a^t saai cesse , ît l'égard de l'cei] , par l'intermède des raron* de la lumière , comme si elle tenait une des eslré^ init<b d'nn bâton qui abootirait au fond de l'ail par l'autre extrémité , et qu'elle conduisit sdcccssivemenl ce biton sur ton* les points de l'objeti Elle semble avertit l'œi) que le point qu'elle louche ett restrémité du rayon qui le frappe. Elle parconrl ainsi toute la surface de l'objet; elle semble en prononcer la véritable forme. Tantât courbée liniformément sur la iuiface d'un globe dont elle ïuit le contour dans tous les sens , ello marque la dblinction de la lumière et des ombres; elle donna de la rondeur et du relief à ce que l'œil aperçoit, Tantôt obligée de varier sa propre fîgnre , tanditf qu'elle se moule alternativement sur les faces et sur les arêtes d'un corps anguleux , elle fait ressortir les diverses positions et l'assortiment des ptanC qui en composent la surface.

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fois les

>TES. /(6l

yeax sont instruits , alors acquise les met duns le cas du tact; et la seule pré'-

J'cxpericDce qu'ils de se passer des s tCDce des objets détcrmiDC le retour des mêmes

Heiisatioiis , à l'occasion des isipressions semblables

tçue font sur l'organe les rayons envoyés par ces

•objets.

Nous avons dit que l'image de chaque objet se peint au fond de l'ceil , dans une situation renversée , tt des savants célèbres en ont conclu que cliacutl voyait naturellement tous les abjets dans cette même situation; mais il sera aisé de sentir combien cette conséquence est peu fondée, si l'on considère que nous voyons notre propre corps, qui a son image

'teiiversée sur la rétine, comme celle des autres objets , en sorte que le seul sentiment que nous avons de notre position détermine la sensation qui «ous fait voir tous les objets droits.

£n même-temps que le lact instruit l'œil à rapporter au dehors les images des objets, et à en saisir tes formes, il l'exerce sur l'estimation dc leur position dans l'espace , de l«urs grandeurs et de leurs distances ; et lorsque ces distances surpassent celles jusqu'où s'étendent les mouvements de la main , nous y suppléons par un autre exercice , qui consiste à nous approcher de l'objet jusqiv'au point de le toucher, et k uotis en éloigner ensuite, et nous jugeons à peu près de sa distance , par l'é' tendue des mouvements que nous faisons vers lui, ou en sens contraire. Lorsqu' ensuite la distance surpasse la portée de nos mouvements ordinaires , les rapports que nous sommes exercés k saisir, nous

/[Gtï HOTES.

cervcnL comme de règles pour appli(|uer à dd objoU plus éloiçnëG les hnpi'cssiam qui se font et nous; mais, h mesure que V éloigne ment angmenle, Us circoniUinces deviennent tonjours moius favo» râbles h ces applications; et , au-delà d'un certaîil terme , les objets se présentent à nous sous det apparentes plus ou moins trompeuses, qui iailuiseut dans cet espèces d'erreurs que Ton a' nommdes illusions d'optique , et dont IciODS dans la suite. ( HAiir ).

Voyci aussi Bobbet , Contemplation de la A"* turc, tome 7, partie 5 , p. 137.

parf^

DX L\4nc-En-c:

connue txïtes dl

Les couleurs d-e ratc-cnlous les météores emphatiques , ne sont que W diverses modifications des rayons lumineux qui 1 tombant sur des gouttes d'eau, y subissent diffé* rentes réfraction» et réfte:(ions; c'est de tk qn* dépend la forme que prennent ces rayons , et le couleurs variées qu'ils produisent. On voit dod les écrits des anciens naturalistes, qu'ils avaieU quelqu'idée de cette vérité physique. Pline l'in^ dique, il en dit un mot au snjet de l'arc-ea-cia qui couronne toujours la belle cascade de Temiv Il lui eut été facile d'aller étudier ce phénomèns ■i voÎMn de lui . et d'en prendre nue idée distincte J

tnais comme .rien n'est plus commun qae l'arc-eneiel ; comme dans tous les temps on l'a regardé comme une espèce de décoratioii brillante qui paraissait à la suite des tempêtes, que la Nature employait pour ea adoucir l'horreinr , et en annoncer la fin ; comme on n'a jamais attaclié d'autre utilité k ce me'téore doux et tranquille , dont on n'avait rien à redouter , on s'est peu attaché k le considérer avec des yeux philosophiques j ce n'est que dans le siècle dernier que l'on en a véritablement étudié et connu la nature , et qn'on s'est appliqué k vérifier les conjectures des anciens.

Marc-Antonio de Dominne , archevêque de Spalalro, est le premier qui, en 1611, ait démontré que l'apparence de l'arc - en- ciel dépendait de la réfraction et de la réflexion des rayons lumineux sur les gouttes d'eau répandues dans l'air, ou sur un nuage léger formé de ces gouttes. Descarte» vint ensuite , qui embrassa ce sentiment, le rendit plus vraisemblable par les explications qu'il v ajouta. Jean-ChristopbeSturmine, mathe'maticten d'Allorf, donna un traité de l'Iris; c'est d'après ces premières tentatives que le célèbre Ne%vton et le savant Haliey, donnèrent une théorie nouvelle de l'arcen ciel. On s'en est tenu depuis aux principes qu« ces physiciens illustres ont établis sur ce météore, parée que l'on a reconnu , par une multitude d'observations réitérées, qu'ils étaient conformes aux procédés de la Nature,

Les couleurs les plus remarquables sur l'flrc-enciel, sont le rouge éclatant , le vert et le jaune, qui, s6 mfUut par leur» extrémités, produisent

des couleurs moyennes, telles que le jaune ôrang^i

le bleu cl le pourpre ; mais quelques variétés qu'on

remarque dans lés teintes de l'Iris , on verra toujours

qu'elles sont produites par le mélange des couleurs

principales. Ces couleurs sont l'effet natnrel du

passage des rayons lumineux de l'air dans l'eau ,

ou dans les molécules aqueuses , et de leurs ré^

flexions et réfractions de Teau dans l'air; Du point

d'incidence d'où l'on peut régarder la ligne comme

directe ou perpendiculaire au point de réflexion,

on prétend que ces rayons prennent la forme concave

à l'intérieur, et convexe à l'extérieur; c'est-à-dire

que , pour réfléchir la lumiète et la mddifief dé

façon que l'arc-en-ciel soit peint des couleurs qui

s'y font remarquer, il faut que la lumière soit

réfléchie et réfractée par une matière aqueuse

divisée en différentes gouttes presqu'insensibles , qui

lut donnent les modifications d'où résultent les cou'^

leurs variées de l'arc-en-ciel j et c'est la forme même

des gouttes d'eau qui peut faire entendre comment

un rayon de lumière peut être concave d'un côté

et convexe de l'autre.

Un rayon parti du centre du soleil tombe sur une goutte de pluie , qu'on supposé spbérique; il s'y rompt suivant la loi connue de la réfraction de la lumière dans l'eau , c'est-à-dire en sorte que le sinus de l'angle de réfraction soit au sinus de l'angle d'incidence , comme trois à quatre ou à peu près. Il va frapper contre la surface concave de la goutte ; il s'y réfléchit à angles égaux ; de là il ressort de la goutte en se rompant selon la réflexion de la lumière de l'eau dans l'air , et vientà

KOTEff. 465

Vœll du spectateur placé entre le soleil et le plan où est la pluie , ou Tamas de molécules accuses sur lesquelles paraît rarç-en-ciel.

Comme il tombe du centre du soleil , sur la goutte d'eau, une infinité de rayons parallèles entr'eux, à cause du grand éloignement, et qu'ils ont diâe* réntes incidences sur la goutte ^ à raison de sa courbure , ils en sortent tous sous divers angles ^ après deux réfractions et une réflexion entre les ^eux réfractions. Pour se faire une idée plus distincte de cette théorie , il faut concevoir une ligne tirée du Xîentre du soleil, qui , traversant le derrière de la tête du spectateur, passe par le centre de son ceil , et se termine au plan de la pluie. Cette ligne visuelle est par conséquent parallèle aux rayons du soleil qui tonibent sur une goutte , et -elle est rencontrée par tous les rayons qui en sortent , ou au moins par quel(|ties-uns. Or , par les calculs &its sur les observations les plus exactes , les rayons qui sortent de la goutte , ne peuvent pas rencontrer cette ligne sous un angle plus grand que quarantedeux degrés ou environ , et de plus ceux qui la rencontrent sous cet angle,. ou sous un angle seulement un peu moindre , sont en nombre beaucoup plus grand que ceux qui se rencontrent sous de moindres angles ; d'où il suit qu'au-dessus de l'angle de quarante - deux degrés, il y a, relativement à l'œil , une ombre parfaite puisqu'il ne reçoit aucun des rayons rompus ou sortis de la goutte , et qu'audessous de quarante - deux , à commencer , par exemple , à quarante , il y a à peu près une ombre ; ou plutôt l'effet de la réflexion et de la réfraction

4G6 KOTES.

des rayons lumineux , cesse et se confond avec là lumière générale dont Fair est encore éclairé ; et qui est sensible en ce que Fœil est beaucoup moini frappé du peu de rayons qui lui viennent au-dessous de Fangle de quarante degrés , que du nombre de ceux qui lui viennent de quarante -deux jusqu'à quarante j intervalle où ils sont extrêmement serra , quoique leur densité soit inégale ; et c^ett ce ^ occasionne la variété des couleurs de Farc-en-cieL Au point de quarante-deux degrés où les rayons sont plus directs et plus denses , parait le rouge éclatant ; ensuite , en se rapprochant de quarantedeux à quarante , où la réflexion diminue , et où la ligne visuelle rencontre moins de rayons , on voit successivement Forangé y le jaune , le vert , le bleu y et enfin le pourpre et le violet , qui sont le dernier effet de la réflexion qui est à peine sensible^ et où la lumière se confond avec les ténèbres.

Cette inégale densité de rayons , qui sortent après différentes réfractions et réflexions , vient de la courbure des surfaces qui les ont rompus , et elle varie selon cette courbure. L'ombre qui termine les bords de Farc-en-ciel y tant en dedans qu'en dehors y est nécessaire pour faire sortir les rayons colorés , et donner au météore toute Fapparence dans laquelle il consiste ; c'est ainsi que dans le prisme il faut qu'il y ait de l'ombre de part et d'autre des rayons colorés , pour qu'on puisse les distinguer.

Que Fon se mette dans une position favorable , le matin , lorsque le soleil commence à monter sur Fhorison y on remarquera autant de petites Iris , oo

NOTES-. 4f'7

8'arcï colora», qu'il y a de différentes gouttes de rosée sur les plantes, sur les toiles d'araignées, et les autres corps légers où la rosce se rassemble. On peut faire la même observation avant le soleil couchant , lorsque , dans le cours de la journée , il est tombé de la petite pluie ; par ce moyeu on peut se faire une idée de 1% matière du nuage sur lequel se peignent les couleurs de l'arc-en-ciel. Il faut , disaient les anciens , que la nuée soit disposée de manière qu'elle soit transparente d'un côté et opaque de l'autre , à la manière d'un miroir concave qui réfléchit les rayons du soleil vers les yeux de celui qui le regarde. Ils se seraient expliqués d'une manière plus conforme aux procédés de la Nature, s'ib eussent dit que chaque goutte d'eau devait avoir à peu près cette forme, et que le nuage sur lequel se peint l'arc-en-ciel ne doit pas ^tre un corps solide dont toutes les parties soient continues , mais plutôt un amas de dilféreales gouttes contjguës les unes aux autres , toutes figurées de même , rondes et transparentes , qui , par conséquent, ont chacune la forme convexe et la forme concave requises pour la réfraction des rayons lumineux, qui s'y modifient de manière ^ produire les couleurs qui frappent la vue. Ces gouttes légères sont, ou des vapeurs qui s'élèvent en grande quantité d'un lleuve ou d'une autre masse d'eau, à la suite d'nae action assez vive du soleil , et que la solidité de l'atmosphère inférieure tient comme suspendues à une certaine hauteur, ou bien elles sont l'effet d'un nuage mis en dis- Eolution , dont les parties sont tellement atténuées qu'elles ne peuvent vaincre la résistance qu'ell»

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