DE L'ABERRATION DE RÉFRANGIBIL1TÉ

incertaine, puisque les rayons de chaque couleur ont leur foyer à part; et quand on parle du foyer d'un verre, il faudrait toujours s'expliquer de quelle couleur on l'entend. Mais communément on l'entend des rayons d'une nature moyenne entre le rouge et le violet, et qui répond à la couleur verte.

XI. Ainsi, quand on dit, sans s'expliquer davantage, que la distance de foyer de tel verre est, par exemple, de 56 pieds, il faut entendre que c'est l'image verte qui tombe à cette distance; l'image rouge tombera alors d'un pied environ plus loin, et la violette d'un pied plus près.

Voilà donc une nouvelle circonstance bien essentielle à laquelle il faut avoir égard dans les instruments dioptriques.

23 mars 1762.

Sur un moyen de remédier à ce défaut, en employant des objectifs composés

de verre et d'eau.

Il faut bien distinguer cette nouvelle diffusion, ou multiplication de l'image qui vient de la diverse réfrangibilité des rayons, en ce qu'ils sont de différentes couleurs; de la précédente, qui provenait de l'ouverture du verre, et de ce que les rayons qui passent près des bords forment une autre image que ceux qui passent par son milieu l. Aussi faut-il remédier à ce nouvel inconvénient d'une tout autre façon qu'au premier.

Votre Altesse voudra bien se souvenir que j'ai proposé deux moyens pour remédier à l'inconvénient précédent : l'un consistait dans l'agrandissement de la distance de foyer, pour diminuer la courbure des faces du verre; ce remède nous avait conduits à des lunettes extrêmement longues lorsqu'on souhaitait un grand grossissement. L'autre remède consistait dans la combinaison de deux verres, l'un convexe et l'autre concave, pour tempérer la réfraction, de façon que tous les rayons transmis par les verres se réunissent dans le même point, et que l'espace de diffusion fut réduit à rien.

Mais ni l'un ni l'autre de ces remèdes ne nous apporte aucun secours dans ce nouvel inconvénient, causé par la différente réfran-

1. Celle-ci se nomme aberration de sphéricité, et celle qui résulte de l'inégale réfraction des rayons diversement colorés a reç.u le nom d'aberration de rèfrangibililé.

gibilité des rayons. Le premier produit même un effet tout contraire, puisque plus on augmente la distance de foyer du verre, pins l'espace par lequel les images colorées sont dispersées devient considérable; la combinaison de deux ou planeurs verres n'est pas non plus d'aucun secours, et on a trouvé, tant par l'expérience que par la théorie , que les images de différentes couleurs demeurent toujours séparées, quelque grand que soit le nombre des verres par lesquels on fait passer les rayons, et que la différence devient d'autant plus grande que la lunette doit grossir davantage.

Cette circonstance a tellement effrayé le grand Newton qu"il a désespéré do remédier a ee défaut, qu'il croyait absolument inséparable de tous lea instruments dioptriques où la vision se fait par des rayons réfractés. Par cette raison, il a pris le parti de renoncer entièrement a la réfraction , et a formé le dessein d'employer des miroirs au lieu dc> verres objectifs, puisque la réflexion est toujours la même pour tous les rayons : cette idée nous a procuré ensuite ces excellents télescopes À rellexion, dont on admire les effets surprenants, et dont je parlerai exprès une autre fois quand j'aurai rapporté tout ce qui regarde les instruments à réfraction.

Lorsque j'ai été convaincu qu'il était impossible de remédier a la diverse rel'i angibilité des rayons par la combinaison de plusieurs verres, j'ai remarqué que la raiSOR en est fondée sur la loi de rétraction, qui est la même dans toutes les espèces (\v verres; et je me suis aperçu que si l'on pouvait employer d'autres matières transparentes dont la rétraction fût assez considérablement différente de celle du \orre, il sérail bien possible de combiner une telle matière avec le verre, de sorte que tous les différents rayons

se réunissent a Former une seule image , sans qu'il y eût un espace

de diffusion. J'ai ensuite mieux suivi cette idée, et j'ai trouvé moyen de composer de verra et d'eau des objectifs tout à fait délivres de l'effet de la diverse réfrangibilité (\^> rayons, qui par conséquent devaient produire un au>si bon eifet que las miroirs de

Newton.

Or, j'ai exécuté cette idée par doux ménisques ou verres con-

cavo-oonvexea /<</. H>4), dont l'un est AAf.c, et l'autre

BBGC, que j'ai joints ensemble par leurs faces concaves,

en remplissanl d'eau le vide qui restai! entre elles, de1 sorti

que les rayons qui sont entrés par le verre àÀGC doivenl

traverser l'eau contenue entre les deux rerres avant de sortir

. par l'autre verre CCBB. Chaque rayon souffre donc quatre

'réfractions : la première, en entrant de l'air dans le verte

AACC ; la seconde, en passant de ce verre dans l'eau; la troisième.

DE L'AIJERRAÎKXN DE RÉI-KAXGIBILITÉ. 563

en passant de l'autre verre CCBB ; la quatrième , en sortant de ce verre dans l'air.

Comme les quatre faces de ces deux verres entrent ici en considération , j'ai trouvé moyen d'en déterminer les demi-diamètres en sorte que , de quelque couleur que soit un rayon de lumière après avoir souffert ces quatre réfractions, il se réunit dans le môme point, et que la diverse réfrangibilité ne produit plus de diverses images.

Ces objectifs, composés de deux verres et d'eau , tombaient trop d'abord dans le premier inconvénient, que les rayons qui passent près des bords forment un autre foyer que ceux qui passent par le milieu ; mais, après des recherches bien pénibles, j'ai trouvé moyen de proportionner les rayons des quatre faces de façon que ces objectifs composés dussent être délivrés tout à la fois des inconvénients de l'une et de l'autre classe. Mais il fallait pour cela si exactement, exécuter toutes les mesures prescrites par le calcul , que la moindre aberration faisait échouer tous les avantages qu'on en attendait; de sorte que je ne voulus plus insister sur la construction de ces objectifs.

D'ailleurs ce projet ne remédierait qu'aux inconvénients qui sont à craindre de la part du verre objectif ; et le verre occulaire ne manquerait pas de produire un effet pareillement fâcheux, auquel il n'est pas possible de remédier de la môme manière. Souvent aussi on se sert de plusieurs oculaires pour construire des lunettes , comme j'aurai l'honneur de l'expliquer dans la suite ; et ainsi on ne gagnerait pas grand'chose si l'on s'arrêtait trop scrupuleusement au seul objectif, en négligeant les autres verres, quoique leur effet soit peu sensible par rapport à celui de l'objectif.

Mais, quelques peines que m'aient coûté ces recherches , je dois avouer franchement que je renonce à présent entièrement à la consiruction de tels objectifs composés de verres et d'eau, non-seulement à cause de leur exécution trop embarrassée, mai3 aussi parce que j'ai découvert depuis d'autres moyens, non pas de détruire l'effet de la diverse réfrangibilité des rayons, mais de le rendre insensible; sur quoi j'aurai l'honneur d'entretenir Votre Altesse l'ordinaire prochain.

27 mars 1762.

Sur un autre moyen plus praticable pour remédier à ce défaut.

Lorsque les télescopes à réflexion sont venus en vogue , on a tellement décrié les lunettes à réfraction qu'on devait croire qu'elles ne mériteraient plus d'autre sort que d'être rejetées entièrement. Aussi depuis ce temps a-t-on négligé tout à fait leur construction, dans la ferme persuasion que tous les soins qu'on se donnerait aussi pour les perfectionner seraient inutiles, attendu que le grand Newton avait démontré que les effets fâcheux de la diverse réfrangibilité des rayons étaient absolument inséparables de la construction des lunettes '.

Selon ce sentiment, toutes les lunettes ne nous sauraient représenter les objets qu'avec une confusion insupportable, el cela d'autant plus que le grossissement serait plus grand. Cependant, quoiqu'on trouve des lunettes extrêmement défectueuses à cet égard, on en trouve aussi quelquefois de très-bonnes, qui ne le cèdent en rien aux télescopes à réflexion tant vantes, ('/est sans doute un trèsgrand paradoxe, car, si ce défaut qu'on reproche aux lunettes était bien fondé, on n'en devrait trouver aucune qui en fût exempte; par conséquent cette exception , dont l'expérience nous assure, mérite toute notre attention.

Il s'agit donc d'approfondir la véritable raison pourquoi quelques lunettes représentent assez nettement les objets , pendant que d'autres ne sont que trop assujetties au défaut causé par la différente réfrangibililé <\v> rnyons. Je crois en avoir découvert la raison, et je vais la proposer à Votre Altesse par les réflexions suivantes.

I. Il est très-certain que le verre objectif représente une infinité d'images de chaque objet, qui toutes se trouvent rangées sur l'espace de diffusion, et dont chacune est teinte de sa propre couleur, comme je l'ai prouvé dans ma lettre précédente.

II. Chacune de ce- images- devienl un objet parrapporl au verre oculaire qui en représente chacune séparément avec In couleur qui lui est propre : de sorte que l'œil découvre par la lunette une mlinité d'images disposées dans un certain ordre, selon la réfraction des verres.

1. Ce fut cette raison qui conduisit Newton à imaginer son télc-copc à réflexion. Mais, quelle que soit la perfection de cet instrument, il n'a jamais la clarté des lunettes purement dioptriques, ce qui en rend l'usage très-embarrassant aussitut qu'on dépasse certaines limites.