S -22. DISQUES ROTATIFS

proquement; alors toute la surface paraît d'un gris moitié moins intense que le blanc. Ce gris est rigoureusement le même que celui qui se produit dans la rotation du disque de la ligure 137. Naturellement il faut mettre sur le disque le môme blanc et le même noir qui ont servi à former les bandes parallèles, il faut éclairer également les deux surfaces, et regarder aussi le disque à travers le prisme biréfringent, mais de manière que les deux images ne se séparent pas : cette précaution a pour effet de soumettre la lumière du disque aux mêmes pertes que. celle des bandes, par réflexion et par absorption dans le prisme.

Plateau a démontré la même loi de la manière suivante. Il plaçait un disque rotatif à secteurs blancs et noirs, et un autre disque entièrement blanc, à des distances différentes d'une lumière, jusqu'à ce qu'ils parussent également clairs. Soient n le nombre des secteurs blancs, w la largeur de chacun en degrés ; la largeur totale des secteurs est nw. Si le blanc, à la distance 1 de la source lumineuse, présente l'intensité H, et que nous supposons la lumière qu'il émet, également répartie sur tout ce disque, l'intensité est affaiblie dans le rapport de la surface du disque

nw

entier à celle des secteurs blancs : elle est donc g— H.

Si le disque rotatif, situé à une distance r de la source lumineuse, présente la même intensité qu'un disque entièrement blanc, à la distance i?, on a

nw H H r* nw

Les résultats de Plateau s'accordent d'une manière satisfaisante avec cette loi.

J'ai encore employé le procédé suivant. — Si l'on a un disque couvert de secteurs étroits noirs et blancs, on peut obtenir une distribution sensiblement égale de la lumière des secteurs blancs sur tout le disque en interposant entre le disque et l'œil une lentille convexe qui empêche de le voir nettement. Si la pupille se trouve au foyer postérieur de la lentille, de manière que l'image que la lentille forme du disque vienne se placer dans le plan de la pupille et présente des dimensions plus grandes que cette ouverture, la lumière des secteurs clairs paraît également répandue sur tout le champ visuel; mais si l'on rapproche la lentille du disque, l'œil distingue plus ou moins nettement les secteurs noirs et blancs tant que le disque reste en repos. Or, si l'on fait tourner le disque, l'intensité reste la même quand on fait varier la distance de la lentille au disque, d'où il résulte que l'œil est affecté par la lumière intermittente avec la même intensité que par une égale quantité de lumière continue.

Récemment, A. Fick a répété les expériences de Plateau, et il croit

450 DEUXIÈME l'AHTIE. — ©ES SENSATIONS VISUELLES. § 22.

avoir trouvé des résultats un peu différents de la loi d'après laquelle la sensation produite par un disque rotatif est la même que si la lumière de chaque point était uniformément distribuée sur le cercle parcouru par ce point.

Pour la lumière colorée, l'exactitude de notre loi trouve sa vérification clans les expériences de Dove sur les phénomènes produits par la rotation des appareils de polarisation. — Si l'en interpose, entre deux prismes de Nicol, des lames de cristaux biréfringents, on sait que, dans beaucoup de cas, pour certaines positions des prismes, il se produit des couleurs qui sont en partie répandues uniformément sur tout le champ visuel, et qui forment, en partie, des figures colorées. On peut démontrer théoriquement, dans l'étude delà polarisation de la lumière, que si l'on fait tourner l'un des niçois d'un angle droit, chaque point de la figure prend la couleur complémentaire de celle qu'il possédait d'abord. Or l'expérience montre que l'œil reçoit de la lumière blanche quand on fait tourner rapidement l'un des prismes de Nicol. Si l'on interpose un verre coloré, on obtient, dans deux positions du prisme qui diffèrent entre elles de 90°, des couleurs qui, réunies, doivent reproduire celle du verre de couleur, et c'est effectivement ce que l'expérience confirme, quand on fait tourner rapidement ce prisme.

Du reste, la validité de notre loi est également confirmée pour la lumière colorée intermittente, par la concordance des résultats du mélange des couleurs sur le disque rotatif avec ceux obtenus par la réunion des lumières colorées, concordance que nous avons signalée au § 20, au sujet de la théorie du mélange des couleurs. Si l'on veut voir tout le disque recouvert également par la couleur résultante, on le

divise en secteurs auxquels on dorme des couleurs différentes qui doivent être bien uniformes sur toute la surface de chaque secteur. Alors la rotation fait apparaître la couleur résultante sur toute la surface du disque, et, d'après la loi énoncée plus haut, l'intensité de cette couleur résultante est toujours la moyenne des intensités des couleurs composantes. Comme, pour un même éclairage, toutes les couleurs paraissent plus sombres que le blanc, car elles ne réfléchissent que certaines partiés de la lumière blanche, la couleur résultante est toujours moins intense que le blanc et paraît grise quand elle est peu saturée.

§ 22. ÉCLAIRAGE INTERMITTENT. Û5i

Si, sur un disque, on dispose une étoile colorée qui se détache sur un fond d'une autre couleur (fig. 138), pendant la rotation rapide du disque, le centre affecte la couleur de l'étoile, le pourtour prend celle du fond, et les parties intermédiaires du disque présentent la série continue des couleurs résultantes des deux couleurs employées. En général, on peut, sur les disques rotatifs, faire varier l'intensité ou le mélange des couleurs suivant la loi qu'on veut, en choisissant convenablement les courbes qui limitent les secteurs, procédé dont nous avons déjà fait usage (fig. ISA, p. 431), pour produire une distribution déterminée de la pénombre.

Sur les disques rotatifs, les points isolés nous ont tracé des cercles : il est clair que la même continuité de sensation se produit quand un point éclairé se meut sur toute autre courbe fermée. — Si l'on enduit de couleur noire une corde métallique tendue, à l'exception d'un seul point, et si l'on fait vibrer la corde en l'éclairant convenablement, le point mis à nu apparaît sous forme d'une ligne lumineuse continue, souvent très-sinueuse. Si le point décrit une trajectoire qui ne revient pas exactement sur elle-même, mais que, pour chaque oscillation, le chemin diffère très-peu de celui de l'oscillation précédente, l'œil aperçoit une ligne lumineuse qui se déforme et se déplace d'une manière continue. De même que, par ce procédé, on peut étudier la forme des vibrations d'une corde, on a fait, en physique, un grand nombre d'autres applications utiles du même principe.

Si l'intensité lumineuse du point mobile est constante, mais que sa vitesse varie sur sa trajectoire, la ligne lumineuse paraît le plus brillante aux points où la rapidité est la moindre. En effet, dans ces endroits, le point lumineux s'arrête relativement plus longtemps ; il s'ensuit que l'action de sa lumière sur les points correspondants de la rétine dure plus longtemps que dans les endroits où la rapidité est plus grande. C'est ainsi que, si l'on examine une corde vibrante, elle paraît le plus éclairée dans les points les plus éloignés de sa position d'équilibre et où sa vitesse s'annule pour un moment.

C'est ici le lieu de parler de certains effets particuliers de l'éclairage intermittent, effets qui se produisent avec le plus de netteté pour les étincelles régulièrement répétées des appareils d'induction électro-magnétiques, soit à contact tournant, soit à ressort vibrant (appareil de Neef). Chaque étincelle de ces appareils dure un temps inappréciable, qui parait infiniment petit par rapport à la durée du mouvement matériel le plus rapide, et cependant la lumière de ces étincelles est assez

IM (5*8) DEUXIÈME PARTIE. — DES SENSATIONS VISUELLES. § 22. intense pour produire, dans ce temps si court, une impression appréciable sur la rétine. Éclairés par une seule étincelle électrique, tous les corps en mouvement semblent immobiles. L'œil ne peut naturellement se les représenter que tels qu'ils é Lai eut au moment de l'éclairage : il ne sait rien de leur situation avant et après ce moment. Si donc la durée de l'éclairage est assez courte pour qu'il ne puisse pas, dans cet intervalle, se produire un déplacement sensible du corps mobile, ses contours apparaissent aussi nettement dessinés que s'il était en repos absolu. Ainsi, quand une série d'étincelles électriques se succèdent à des intervalles très-courts, par cet éclairage, les corps immobiles conservent le même aspect que pour un éclairage continu, tandis que les corps mobiles paraissent multiples. En effet, les étincelles successives font voir le corps dans les positions qui correspondent aux différentes décharges, et comme toutes ces impressions durent un instant, elles existent simultanément et font voir le corps mobile comme s'il était multiple. Plus la vitesse du corps examiné est grande, plus ses images sont éloignées les unes des autres, parce que le chemin parcouru pendant chaque interruption de lumière est plus considérable.

On voit de même des images multiples quand ce n'est plus l'objet mais l'œil qui se déplace. — Qu'il se trouve, dans le champ visuel, un point constamment lumineux : lorsque nous déplaçons notre œil, l'image du point lumineux se déplace sur la rétine ; pendant ce mouvement, cette image occupe successivement tous les points d'une ligne qui réunit sa première et sa dernière position ; tous ces points étant impressionnés, il doit se produire sur la rétine la sensation que produirait une ligne lumineuse dans un œil en repos. Ordinairement nous ne remarquons pas cette sensation, par cela même qu'elle accompagne nécessairement tout mouvement fait par l'œil en présence d'objets lumineux; mais nous la remarquons lorsque la continuité de cette ligne est interrompue d'une manière insolite par l'intermittence de la lumière employée. Si nous prenons pour objet lumineux la partie de l'appareil d'induction où passent les étincelles, le point paraît multiple dès que l'œil se meut. Dessinons, en effet, sur la rétine, la ligne qu'y décrit l'image de l'endroit en question, certains points de cette ligne sont seuls excités par les étincelles intermittentes et nous projetons en conséquence des images de ces points dans le champ visuel.

Un corps, examiné à la lumière intermittente, qui décrit périodiquement la même trajectoire et qui, à chaque éclair, se retrouve exactement à la même place, paraît unique et immobile. C'est ainsi que dansl'appareil d'induction le contact tournant ou le ressort vibrant, observés à la lumière de leurs propres étincelles, paraissent en repos.