DES PHARES LENTICULAIRES

Les phares lenticulaires français présentent des avantages qui ne peuvent pas être contestés. Les étrangers eux-mêmes ont prononcé sur leur mérite. Voici, par exemple, ce que nous trouvons dans une revue anglaise qui n'est pas toujours très-favorable à notre pays : t La France a surpassé toutes les autres nations dans la construction et la direction des phares. »

(Test un hommage que nous sommes bien aise de consigner ici, soit parce quMl se trouve dans un recuei estimé , soit parce qu*iJ s'agit d'une conquête qui ne coûtera de larmes à personne.

On se tromperait, du reste, si Ton s'imaginait que nos nouveaux phares ne sont devenus supérieurs aux anciens que par la raison qu'on a substitué des lentilles aux réflecteurs paraboliques. Il existait jadis en Angleterre des phares lenticulaires ; et on y a renoncé, tant ils étaient ternes. Pour arriver aux excellents résultats qui ont été obtenus en France, il fallait une heureuse combinaison des lentilles et d'une lampe puissante. Avec une lampe d'Argand ordinaire, un phare à lentilles serait de beaucoup inférieur aux phares communs à réflecteurs paraboliques. Quelques explications rendront cette conséquence évidente.

Personqp n'ignore qu'une lentille rend parallèles, par réfraction , tous les rayons qui la traversent , quel que soit leur degré primitif de divergence, pourvu que ces rayons partent du foyer. Des lentilles peuvent donc être substituées aux miroirs paraboliques. 11 semble même qu'il doive y avoir à cela une grande éc(momie; car si l'on dispose un certain nombre de ces lentilles sur la circonférence d'un même cercle, elles pourront être simultanément éclairées par une seule flamme placée à leur commun foyer, tandis qu'en suivant l'autre méthode, chaque miroir devant avoir sa lumière particulière, le nombre de ces lumières > dans un phare, sera nécessairement égal à celui des miroirs.

Examinons, toutefois, si l'avantage dont nous venons

de parler eJet aua$i grand qu'on pourrait Timaginer au premier abord*

Dans les parabololdes, tels qu'on les exécute en France, si Ton conçoit que Tœil soit placé au foyer , on trouvera que la surface polie du miroir embrasse les sept dixièmes dé la, sphère. Sept dixièmes de la lumière totale tomberont donc sur cette surface. Là, dans l'acte de la réflexion, l'absorption les réduira à la moitié de leur intensité primitive* Au total, le faisceau cylindrique de lumière que le miroir enverra vers l'horizon ne se composera que de la moitié de sept dixièmes, ou d'environ les trois dixièmes de la lumière focale. Si je ne parle pas des rayons qui sortent directement par l'ouverture du miroir, c'est qu'ils s'affaiblissent si rapidement par divergence , que leur effet, même à une distance médiocre, peut être regardée comme tout à fait négligeable.

Quand on emploie une lentille, pour déterminer de même le rapport de la lumière utilisée à la lumière produite , il faut considérer celle-ci comme répartie sur la surface d'une sphère dont le point rayonnant serait le centre, et déterminer la portion de cette surface que la projection de la lentille y occuperait. Une lentille quadrangulaire qui , vue de son foyer, sous-tendrait dansions les sens un angle de &5% ne recevrait pas tout à fait le vingtième des rayons émanés de la lampe focale; il n'y aurait donc qu'un vingtième de la lumière de cette lampe, même en faisant abstraction de l'absorption , qui serait lancé en rayons parallèles dans la direction de l'horizon. Un miroir parabolique ordinaire, armé d'une lampe pareille, produirait, comme on a vu, un effet six fois plus vif.

Il résulte de cette discussion , que dans un phare à lentilles une portion de la luniière focale va, sans utilité, se perdre dans l'espace ou sur le sol. Pour rendre de tels phares préférables à ceux qui sont composés de miroirs paraboliques, il faut donc deux choses : donner aux lentilles de larges dimensions , en sorte que du foyer elles embrassent de très-grands angles dans tous les sens; augmenter considérablement la vivacité de la lumière focale. Sans cette augmentation , les phares lenticulaires seraient de beaucoup inférieurs aux phares à réflecteurs. Avec des lentilles de 45* d'amplitude , les premiers exigeraient une lumière six fois plus forte que les autres. C'est faute d'avoir fait ces remarques, que les phares lenticulaires établis en Angleterre n'ont pas réussi.

Quand une lentille sous-tend, de son foyer, un angle de 45*, pour que les rayons aboutissant aux bords deviennent parallèles à ceux qui passent par le centre , il faut qu'ils y rencontrent des prismes capables de les dévier de 22*. 5, ce qui exige, en crown-glass, des angles de 40*. Or, une lentille sphérique un peu grande , terminée sur ses bords par des angles de 40"* , aurait dans presque toute son étendue et surtout au centre, une très -forte épaisseur ; sa diaphanéité serait très-imparfaite , et son énorme poids fatiguerait beaucoup le mécanisme destiné à diriger successivement le faisceau lumineux sur tous les points de l'horizon.

Cette difficulté n'est pas insurmontable : choisissons , en effet, sur une lentille sphérique, un espace d'une certaine étendue superficielle ; déterminons son foyer. Travaillons ensuite sur des courbes identiques un fragment

de verre de la même qualité, d'une égale étendue, mais seulement beaucoup plus mince ; on trouvera que sa distance focale différera peu de celle du segment épais, soit que les portiojis comparées aient été prises près du centre de la lentille ou dans le voisinage du bord. Ainsi la longueur du foyer dépend presque exclusivement des deux courbures du verre. Mais si l'épaisseur n*a , à cet égard, aucune influence sensible, rien ne s'oppose à ce qu'on la diminue à volonté. Prenons autour du centre d'une lentille ,'Sur la surface supérieure, un espace d'une certaine étendue, et supposons qu'en l'abaissant parallèlement à lui-même, on l'amène à toucher presque la surface opposée; l'effet de la lentille n'en sera pas changé, quoiqu'il y ait alors dans le verre un ressaut considérable. La même opération , faite dans tout autre point , n'altérerait pas davantage la distance focale. Concevons donc qu'une lentille ordinaire soit partagée aux anneaux concentriques; on pourra ôter , dans chaque anneau, la partie inutile de son épaisseur et former un verre comparativement léger, à ressauts, et qui, du reste, aura toutes les propriétés de la lentille primitive.

Ces lentilles ont été décrites par Buffon, qui en est le véritable auteur. Il les appelait lentilles à échelons. Condorcet proposa, plus tard , de les former de pièces de verre séparées ; mais malgré cela elles étaient à peu près restées, jusqu'en 1820, dans le domaine des simples spéculations. C'est Fresnel qui a créé les moyens de les construire avec exactitude et économie, c'est lui qui a eu, le premier, la pensée de les appliquer aux phares. Cette application toutefois, je dois le faire remarquer de nou-

LES t>HAR£S. 33

veau , n'aurait conduit à aucun résultat utile , si on ne Tavait point combinée avec des modifications convenables dans la lumière focale.

Dans les phares du premier ordre à huit lentilles de &5'' d*amplitude, on place au foyer commun une lampe à double courant d*air, portant quatre mèches concentriques, et dont réclat égale celui de dix-sept lampes de Carcel. Les quatre faisceaux de lumière horizontaux qu'elle donne par Tintermédiaire des lentilles, ont une intensité qui surpasse trois fois » au moins , celle des cylindres lumineux qu'on obtenait avec les anciens réflecteurs armés d*uae lampe ordinaire. Ainsi , l'avantage serait encore du côté des lentilles, lors mêmes que les réflecteurs auraient été réunis par groupes de trois, et cela sans parler de la difficulté de rendre leurs trois axes exactement parallèles. Je n'ai pas besoin d'entrer ici dans de plus amples détails , sur ces lampes à mèches multiples, le Mémoire spécial qui constitue le chapitre précédent étant complètement suOisant pour faire juger l'importance de ce perfectionnement.