XVII

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§ 13. — Do la dispersion des couleurs dans l'œil.

Il n'est pas rigoureusement exact de dire que les rayons émis par u: point lumineux se réunissent de nouveau en un seul point, par l'actio des milieux réfringents de l'œil. Nous allons nous occuper à présent d l'étude des aberrations qui se présentent par rapport à cette règle, ( nous examinerons d'abord l' aberration chromatique, qui provient d ce que les rayons lumineux de différentes durées d'oscillation ont aus des réfrangibilités différentes dans les milieux transparents, liquides « solides Comme la grandeur des distances focales de surfaces courbe réfringentes dépend des indices de réfraction des milieux, dans d< systèmes de semblables surfaces, les points de convergence des rayoi diversement colorés ne coïncident pas, en général, et ce n'est que p; des combinaisons particulières de milieux différemment réfnngen qu'on parvient, dans les appareils d'optique, à faire converger en même point des rayons différemment colorés. Les appareils qui ré; lisent cette condition sont dits achromatiques.

§ 13. MSI'KHSlu.N DES COULEUR DANS I/GUIL. W 173

' L'œil n'est pas achromatique, quoique, dans la vision ordinaire, la dispersion des couleurs ne se fasse guère sentir. Fraunhofer démontra de la manière suivante que l'appareil réfringent de l'œil possède des distances focales différentes pour les rayons de différentes couleurs. Il observa un spectre prismatique à travers une lunette achromatique, a l'oculaire de laquelle étaient adaptés deux fils croisés très-fins, et il remarqua que, pour voir distinctement ce réticule, il était obligé d'en rapprocher davantage l'oculaire lorsque le champ visuel était éclairé par la partie violette du spectre que lorsqu'il était formé par la punie rouge. En fixant d'un œil un objet extérieur, tandis que de l'autre il regardait le fil du réticule, il disposait l'oculaire de manière que le fil lui parût aussi net que l'objet extérieur, et il mesurait le déplacement qu'il fallait faire subir à la lentille pour voir le fil avec la même netteté dans deux couleurs différentes. En ayant égard à l'aberration chromatique, mesurée à l'avance, de l'oculaire employé, il put calculer alors les distances visuelles correspondantes de l'œil. Il trouva, dans ces expériences, que si un œil voit distinctement un objet infiniment éloigné, et dont la lumière correspond à la ligne C du spectre solaire, c'està-dire à la ligne de séparation du rouge et de l'orangé, il faudrait rapprocher à 18 ou 24 pouces de Paris, pour le voir distinctement sans faire varier l'accommodation, un objet dont la lumière correspondrait à la couleur de la ligne Gr, ligne de séparation de l'indigo et du violet.

J'ai trouvé des résultats analogues sur mes propres yeux. Je faisais passer de la lumière de différentes couleurs, isolée au moyen d'un prisme, à travers une petite ouverture pratiquée dans un écran obscur, et je cherchais ensuite la plus grande distance à laquelle je pouvais encore voir la petite ouverture sous forme d'un point lumineux. La plus grande distance visuelle de mon œil pour la lumière rouge est d'environ 8 pieds, pour la lumière violette elle de 1 V2 pied, et elle descend à quelques pouces pour les rayons ultra-violets les plus réfrangibles de la lumière solaire, et qui peuvent être rendus visibles par la suppression des autres rayons.

On remarque d'une manière frappante la différence des distances usuelles en examinant, à une certaine distance, un spectre prismatique rectangulaire, projeté sur écran blanc. Tandis qu'on reconnaît encore assez bien l'extrémité rouge dans sa véritable forme, l'extrémité violette présente l'apparence d'une figure de diffusion qui, pour mes yeux, est en forme de queue d'hirondelle.

On s'explique la faiblesse du pouvoir dispersif de l'œil humain en comparaison de celui des instruments d'optique artificiels, par ce fait que la dispersion-de l'eau et de la plupart des solutions aqueuses est

17û (127) PREMIÈRE PARTIE. — 1.M0PTHIUIÎK DE L'GÈIL. § 13J

en général bien plus faible que celle du verre. Comme les indices de réfraction des milieux optiques de l'œil ne diffèrent en général pas sensiblement de celui de l'eau, il paraît probable qu'au moins l'humeur aqueuse et le corps vitré aient à peu près le même pouvoir dispersif que l'eau. C'est ce qui m'a amené à calculer la dispersion de l'œil réduit de Listing, qui présente une seule surface réfringente, en admettant que la substance réfringente employée soit de l'eau. Pour les rayons employés par Fraunhofer dans ses expériences, les indices de réfraction de l'eau sont :

Pour la lumière rouge de la ligne C, 1 ,331705, Pour la lumière violette de la ligne G, 1,3M285.

Le rayon de la surface réfringente unique de l'œil réduit de Listing est de 5",m, 12/|8 ; de là on déduit pour les distances focales à l'intérieur de l'œil :

Dans le rouge, 20mm,574, Dans le violet, 20mm,lZiO.

Si l'œil est accommodé dansée rouge pour une distance infinie, si la rétine est au foyer des rayons rouges, le foyer des rayons violets est à 0mm,Zi34 plus en avant ; d'où il suit que, dans la lumière violette, cet œil serait accommodé à une distance de 713mm (26 pouces) . Fraunhofer trouva, pour son propre œil, de 18 à 24 pouces, d'où il suit que la dispersion des couleurs, dans un œil formé d'eau distillée, serait encore un peu moindre que dans l'œil humain. Si l'on admet que l'œil réduit soit accommodé, comme mon œil, pour 8 pieds (2m,6) dans le rouge, la rétine serait encore à 0,nm,123 en arrière du foyer des rayons rouges, et l'œil réduit serait accommodé, dans le violet, pour 20 z/i pouces (560mm), tandis que le mien était, en réalité, accommodé pour 18 pouces. Matthiessen (1) évalue également, d'après ses expériences, la distance du foyer rouge au foyer violet dans l'œil humain, à une longueur de 0m,n,58 à 0mm,62, tandis qu'elle n'est que de Omm,/i34 dans un œil en eau distillée. Matthiessen a fait ses mensurations en déterminant la plus faible distance à laquelle il pouvait voir distinctement une échelle divisée tracée sur verre et éclairée par de la lumière rouge ou violette. Toutes ces recherches, faites d'après des méthodes différentes, s'accordent à montrer que l'œil humain se rapproche beaucoup, quant à la dispersion des couleurs > d'un œil en eau distillée, mais qu'il possède probablement une dispersion un peu plus forte. Il en résulte que nous pouvons bien présumer que le cristallin a, par rap-

(1) Comptes rendus j XlllVj 875.