TROISIÈME PARTIE. — LETTRE LI

atteint cette ligne, il parait dans l'horizon, ou en relevant, ou.en se couchant, et alors aussi toute l'atmosphère en est éclairée. Mais supposons que le soleil, avant que de se lever, se trouve encore au-dessous de la terre en S, d'où le rayon STR, frisant la terre en T, puisse atteindre le point de l'atmosphère situé dans notre horizon, et les particules opaques qui s'y trouvent en seront déjà éclairées, et par conséquent nous deviendront visibles. Ainsi, quelque temps déjà avant le lever du soleil, l'atmosphère hoR sur notre horizon commence à être éclairée en R ; et à mesure que le soleil approche de l'horizon, une plus grande partie en sera éclairée jusqu'à ce qu'elle devienne tout à fait lumineuse.

Cette considération me conduit à un autre phénomène non moins intéressant qui lui est très-étroitement lié : c'est que l'atmosphère produit encore cet effet-ci, par lequel nous voyons tant le soleil que les autres astres quelque temps avant qu'ils se lèvent audessus de notre horizon, et encore quelque temps après leur coucher. La raison de ce phénomène est la réfraction que les rayons souffrent en passant de l'éther pur dans l'air grossier qui constitue notre atmosphère. Je vais en donner l'explication.

I. D'abord les rayons de lumière ne continuent leur route en ligne droite qu'en tant qu'ils se meuvent dans un milieu transparent de la même nature. Dès qu'ils passent d'un milieu dans un autre, ils sont détournés de leur route rectiligne, et leur chemin devient comme rompu; o'est ce qu'on nomme la réfraction, dont j'ai eu l'honneur d'entretenir assez long-temps Votre Altesse, en expliquant comment les rayons, en passant de l'air dans le verre, et ainsi réciproquement, souffrent une réfraction.

II. Or, l'éther et l'air étant aussi deux milieux différents, lors qu'un rayon passe de l'éther dans l'air, il faut nécessairement qu'il éprouve quelque réfraction.

Ainsi, l'arc de ce cercle AMB (fig. 212) terminant notre atmo-

sphère en haut, si un rayon de lumière MS de l'éther y tombe en M, il ne continuera pas sa route suivant la môme ligne droite MN; mais en entrant dans l'air il prendra une autre route MR un B peu différente de MN, et l'angle NMRest nommé l'angle de réfrac- Fig. 212. tion, ou simplement la réfraction.

III. J'ai déjà remarqué que cette réfraction est d'autant plus grande, que le rayon SM tombe plus obliquement sur la surface de

DU crépuscule m

l'atmosphère, ou que l'angle BMS est plus petit ou plus aigu. Car si le rayon SM tombait perpendiculairement sur la surface de l'atmosphère, ou que l'angle BMS fût droit, alors il n'y aurait point de réfraction, mais le rayon continuerait sa route selon la même ligne droite. Cette règle est générale dans toutes les réfractions, de quelque nature que soient les deux milieux que les rayons traversent.

IV. Que l'arc de cercle AOB [fig. 213) représente la surface de la terre, et que l'arc EMF ter- ^

mine l'atmosphère. Donc, si l'on

tire en 0 ta ligne OMV qui tou- E

che la surface de la terre en 0, £ — o^-^ nj~ y

elle sera horizontale. Mainte- ^X^X.

nant que Le soleil se trouve en- XX^X core au-dessus de l'horizon en \ \

S, de sorte qu'il nous serait en- \ \ ^«

core invisible, puisque aucun i 'p s

de ses rayons ne pourrait arri ^ Fig. îi3.

ver jusqu'à nous en ligne droite, et que le rayon SM, étant continué en ligne droite, passerait au-dessus de nous en N. Mais comme il tombe en M sur l'atmosphère, et cela très-obliquement, l'angle FMS étant très-petit, il y souffrira une réfraction assez considérable ; et au lieu de passer en N, il pourra parvenir précisément en 0 ; de sorte que le soleil nous soit déjà visible, quoiqu'il se trouve encore actuellement au-dessous de l'horizon, ou bien, ce qui revient au même, au-dessous de la ligne horizontale OMV.

V. Cependant, parce que le rayon MO qui entre dans nos yeux est horizontal, nous rapportons dans notre jugement le soleil à la môme direction, et nous nous imaginons qu'il se trouve en V, ou bien dans l'horizon, quoiqu'il soit actuellement au-dessous de l'horizon. Aussi, réciproquement, toutes les fois que nous voyons le soleil ou tout autre astre dans l'horizon, nous devons juger qu'il s'y trouve actuellement au-dessous, selon l'angle SMV, que les astronomes ont observés être environ d'un demi-degré, ou plus

' exactement de 32 minutes.

VI. Donc le matin nous voyons déjà le soleil avant qu'il atteigne notre horizon, lorsqu'il est encore déprimé sous l'horizon d'un angle de 32 minutes ; et le soir il nous parait plus long-temps qu'à son vrai coucher, puisque nous le voyons encore jusqu'à ce qu'il soit descendu à un angle de 32 minutes. On nomme le vrai lever ou coucher du soleil, lorsqu'il se trouve actuellement dans l'horizon ; mais lorsqu'il commence à paraître le matin, ou à disparaître le soir, c'est le lever ou le coucher apparent.