MOYENS D'ÉCLAIRER LE FOND DE L'CEIL (1G

rétine de l'œil observé une image exacte et obscure de la pupille de l'observateur. Réciproquement, les milieux de l'œil observé forment précisément sur la pupille de l'observateur une image exacte de son image rétinienne, et, par suite, l'observateur ne peut voir, dans l'œil d'un autre, que le reflet de sa propre pupille noire.

C'est ce qui explique comment, dans les circonstances ordinaires, nous ne voyons pas le fond des yeux que nous regardons, et comment nous n'y distinguons même pas les parties qui réfléchissent le plus fortement la lumière, telle que l'entrée, généralement blanche, du nerf optique ou les vaisseaux sanguins. La pupille paraît noire même chez les albinos, sujets dont la choroïde n'a pas de pigment, si, pour empêcher la lumière de pénétrer dans l'œil à travers la sclérotique, on a la précaution d'interposer un écran percé d'une ouverture de la grandeur de la pupille (1). C'est, en effet, la lumière qui passe par la sclérotique qui donne à la pupille des albinos son aspect rouge bien connu. De même, l'objectif d'une chambre noire paraît noir, lorsqu'on lui fait projeter l'image d'une lumière unique, placée dans une chambre dont on a fermé les volets, et cet objectif n'en paraît pas moins noir dans le cas où l'on reçoit l'image sur une feuille de papier blanc.

Si l'œil observé n'est, au contraire, accommodé exactement ni pour le corps lumineux, ni pour la pupille de l'observateur, il est possible que celui-ci perçoive un peu de la lumière qui émerge de l'œil observé, et dont la pupille lui paraît alors lumineuse.

11 est facile de voir que l'observateur peut recevoir de la lumière provenant de tous ceux des points de la rétine de l'œil observé, sur lesquels tombe l'image de diffusion de sa propre pupille. — Substituons, pour un instant, un disque lumineux à la pupille de l'observateur : l'image de diffusion qui se formerait de ce disque dans l'œil observé coïnciderait exactement avec celle de la pupille de l'observateur; or des rayons lumineux iraient d'un ou de plusieurs points de notre disque à chaque point de son image de diffusion ; donc, réciproquement, les rayons partis de chaque point du cercle de diffusion peuvent atteindre un ou plusieurs points du disque lumineux, c'est-à-dire la pupille de l'observateur. L'œil observé paraît donc lumineux toutes les fois que l'image de diffusion de la pupille de l'observateur coïncide en partie, dans l'œil observé, avec celle d'un objet lumineux.

Si donc nous regardons un œil en rasant le bord d'une lumière dont nous empêchons, au moyen d'un écran opaque, les rayons de nous

(1) F. C. Donders, in Onderzockingen gedaan in het Physiologisch Lnbornt. der mrechtsche Uooaeschool . Jaar VI, p. 153. — van Tmgt. in Ncdcrl'andsch Lancet* 3°sér..

lJ28 PREMIÈRE PARTIE. - DIOPTRIQUE DE L'OEIL. S 16.

éblouir, pour peu que l'œil observé soit accommodé pour une distance plus rapprochée ou plus éloignée, sa pupille nous apparaît éclairée en rouge. La disposition de l'expérience est représentée schéinatiquement par la figure 88. B est l'œil de l'observateur, S l'écran qui le protège contre les rayons directs, A la coupe horizontale d'une flamme de lampe, C l'œil observé, BC la ligne visuelle de l'observateur, Cd celle de l'œil observé, qui peut être dirigé arbitrairement. L'expérience réussit aussi, le plus souvent, sans s'inquiéter de l'accommodation de l'œil observé, si l'observateur est éloigné, parce que la

FiG. 88.

moindre inexactitude de la réfraction ou de l'accommodation suffit alors pour que quelques rayons arrivent à l'observateur ; elle réussit encore si, comme dans la figure 88, le sujet observé regarde de côté, parce qu'alors l'image de la lumière et celje de la pupille de l'observateur viennent se former sur les parties périphériques de la rétine, où les images ne sont pas nettes. L'éclairage est le plus brillant lorsque la lumière incidente tombe sur le lieu d'entrée du nerf optique, parce que la substance blanche de cette papille réfléchit fortement la lumière et qu'à cause de sa structure diaphane, le nerf ne présente pas une surface de séparation suffisamment déterminée pour recevoir une image parfaitement nette.

Il faut ajouter que si l'on fait usage d'un éclairage suffisamment intense, la sclérorique reçoit, à travers la choroïde, et renvoie par la réflexion diffuse, une quantité de lumière assez grande pour être perceptible. Cette lumière se comporte comme celle des cercles de diffusion. Aussi, par un éclairage intense, lors même que l'œil observé est exactement accommodé pour la pupille de l'observateur, la pupille de i'œil observé peut-elle devenir un peu lumineuse, surtout si cet œil est peu pigmenté.

On peut encore mieux observer la lueur oculaire si , au heu de laisser arriver directement à l'œil la lumière de la flamme, on la hu envoie au moyen d'un miroir à travers lequel on regarde en même temps. Soient (fig. 89) A la lumière (1) et S le miroir, qui peut con-

(-1) Sur la figure 89, c» A et en a, la flamme devrait être représentée eu coupe, comme sur la figure 88.

g 16. LA LUEUR OCULAIRE. W 229

sister en une lame de verre, non étamée. La lumière arrive à l'œil observé C comme si elle provenait d'une flamme située en «, et il se forme, sur la rétine de cet œil, une pe- ^ lit.1 image de la flamme. La lumière, renvoyée par la rétine reprend, au sortir de l'œil, la direction de l'image «, rencontre de nouveau la lame réfléchissante en un point où elle se partage en deux parties

dont l'une retourne à la vraie lumière A, * \f

tandis que l'autre traverse la lame et con- ji ji -Ny

tinue son chemin vers l'image réfléchie. | ^ -

C'est cette dernière partie qui peut être J reçue par l'œil B de l'observateur, pour fig. 89.

lequel l'œil observé devient lumineux.

Au lieu de la lame de verre non étamée, on peut aussi se servir d un miroir de verre étamé ou d'un miroir métallique percé d'une ouverture étroite par laquelle l'observateur puisse regarder.

Si, dans ces expériences, l'observateur voit luire le fond de l œil observé, il ne peut cependant, en général, rien y distinguer, parce qu il ne peut pas accommoder son œil pour l'image que forment de ce fond le, milieux réfringents de l'œil. Pour distinguer le fond de 1 œil il faut ajouter des lentilles convenables. La combinaison de semblables lentilles avec un appareil d'éclairage constitue un instrument, 1 ophthalmoscope, au moyen duquel on peut voir distinctement et examiner les images formées sur la rétine d'un œil donné, ainsi que les détails de cette rétine.

Briicke a appelé l'attention sur un avantage particulier que doit présenter la disposition de la couche des bâtonnets, lors de la réflexion de la lumière par la rétine. Ces petits corps sont des cylindres, longs de 0^,030, épais de O^.OOIS, formés d'une substance très-réfringente, qui, serrés les uns contre les autres comme les pieux d'une palissade, constituent la dernière couche de la rétine et sont en contact avec la choroïde. Les axes de ceux qui garnissent la partie de la réline située au fond de l'œil sont tournés vers la pupille, et, pour celte raison, toute la lumière incidente pénètre dans ces petits corps presque parallèlement a leur axe. Or, lorsque la lumière, cheminant dans un milieu plus dense, rencontiv

D8 un grand angle d'incidence la surface d'un milieu moins réfringent, elle subit une réflexion totale ; nous pouvons donc conclure que la lumière qui a une fois pénétré dans un bâtonnet n'en sort ordinairement plus, et que si elle vient à rencontrer Ni surface limitante de ce petit cylindre, elle doit être, en grande partie réfléchi» vers l'intérieur du bâtonnet. Pour nous faire une idée de ce qui a lien, posons l'indice de réfraction des bâtonnets égal à celui de l'huile (1,'i7), celui de

la substance intermédiaire égal à celui de l'eau (1,33) ; les rayons qui viendront rencontrer la surface de séparation sous un angle moindre que 25° éprouveront la réflexion totale; or, ceux venus de la pupille ne leur arrivent que sous un angle d'incidence de 8° environ. Si la lumière est enfin parvenue à l'extrémité du bâtonnet et que la choroïde en renvoie une partie par diffusion, cette partie devra principalement revenir par le môme bâtonnet. Toute partie de cette lumière qui forme un angle considérable avec l'axe du cylindre pourra assurément sortir du bâtonnet, mais ce n'est qu'après de nombreuses réflexions sur les surfaces des bâtonnets voisins qu'elle pourra pénétrer jusque dans le corps vitré. La partie, au contraire, qui a été réfléchie presque parallèlement à l'axe du petit cylindre, n'éprouvera que des réflexions totales peu nombreuses et n'aura ainsi perdu que peu de son intensité à sa sortie du corpuscule ; elle sera dirigée alors vers la pupille par laquelle elle émergera. Cette fonction des bâtonnets paraît présenter de l'importance, particulièrement chez les animaux dans la choroïde desquels la couche de cellules pigmentaires noires est remplacée par une surface très-réfléchissante (tapetum). D'une part, il peut arriver, par suite de la disposition qui nous occupe, que la lumière, à son retour, frappe et excite pour la seconde fois les éléments sensibles de la rétine qu'elle a impressionnés dans son premier trajet ; d'autre part, en revenant, elle ne peut frapper que les mêmes éléments de la rétine, ou tout au plus les éléments voisins, et elle ne peut éclairer d'une manière diffuse qu'une très-petite portion de l'œil, ce qui est nécessaire pour l'exactitude de la vision. En effet, en décrivant dans le paragraphe précédent le mode d'observation de la figure vasculaire au moyen d'une lumière qu'on fait balancer au-dessous de l'œil, nous avons vu que, si les images sur la rétine sont suffisamment lumineuses, la lumière diffusée peut devenir perceptible dans le champ visuel.

Je vais donner ici une série de propositions générales, comme base de la théorie mathématique de la lueur oculaire (Augenleuchten) et de l'ophthalmoscope, propositions qui, une fois posées, faciliteront singulièrement l'étude ultérieure des cas particuliers.

Proposition I.

Lorsque deux rayons lumineux traversent, en sens contraire, un nombre

quelconque de milieux uniréfringents , et que, dans l'un de ces milieux, ils se confondent en une même droite, ils se confondent également clans tous les autres milieux.

Soit AB (fig. 90) la partie que nous savons être ~ * commune aux deux rayons. Supposons que le premier rayon, parti de E, soit arrivé en B, suivant la ligne EB, et s'y soit réfracté pour se diriger vers 4. Le second rayon vient de A et se dirige vers B, suivant la ligne AB; il se réfracte en ce point; supposons qu'il prenne la direction BE, : nous Adulons démontrer que EtB coïncide avec EU. Soit DBû la normale au point d'incidence; soit m l'indice de réfraction du milieu qui cou-

I l6< THÉORIE DE LA LUEUR OCBÛA1RB. W 231

tient' les points E et tf, et les angles EBD = « et E \BD soit n l'indice de réfraction du milieu qui contient .4 et l'angle ABC - {3. Pour le premier rayon il faut, d'après la loi de la réfraction, que AB soit contenu dans le plan méué par DB et par EB, et qu'on ait de plus

m sin a = » sin (3 .

De même, pour le second rayon, il faut que E{B soit contenu dans le plan mené par DB el par AB, c'est-à-dire dans celui qui contient aussi EB, et qu'on ait

m sin ai — n sin (3 .

on doit donc avoir sin à = sin «n

OU a = a, ,

puisque les deux angles ne peuvent appartenir qu'au premier quadrant. Il suit de là que EtB coïncide avec EB. Les deux rayons se confondent donc

dans le milieu où se trouve E.

A la rencontre de la surface réfringente suivante, on démontrerait de même la coïncidence des deux rayons dans le troisième milieu, et ainsi de suite.

Observations. — 1) On voit facilement que cette coïncidence n'est pas altérée non plus par les réflexions que peuvent subir les rayons. .

2) Pour l'œil, il résulte de la proposition I que tout rayon qui, dans son trajet de la rétine au cristallin, coïncide avec un autre rayon venant d'un point lumineux, se confond également avec ce rayon en dehors de l'œil. ft . ,

3} En établissant cette proposition d'une manière aussi générale il faut se rappeler que, pou certaines directions de polarisation et certains angles d"incid ence les rayons ; peuvent «'éteindre entièrement lors de l'une de leurs réflexions ou de leurs refractions Dans nos applications à l'éclairage de l'œil, de pareilles circonstances ne se produisent pas : la lumière îombe ^Tresque normalement sur les surfaces réfringentes de l'œil, de sorte que l'état de polarisation qu'elle peut posséder n'exerce qu'une influence négligeable sur 1 intensité des

rns Sacïée ou'réfléchie. Du reste, nous pouvons négliger l'aff f^^Àtoïï par la réflexion et l'absorption qu'ils éprouvent sur et dans les mi lieux de œil. Alors seule ment que nous emploierons la réflexion par des lames de verre placées obliquement, il nous faudra penser à l'affaiblissement que la réflexion fait subir a la lumière, dircctions

En ce qui concerne l'intensité du rayon lumineux considère dans les deux ■ ^Jj™ opposées on peut également établir une règle tout à fait correspondante, et d une validité Eendue S suffira d'énoncer ici, car dans les applications qui suivent nous n aurons pas à fïïre ^usage au p incipe dans sa forme générale. Tout lecteur familiarise avec es lois E ^opS^^StïaSleunen retrouver aisément la démonstration. Cette règle générale peut être énoncée de la manière suivante :

Considérons un rayon lumineux parti de A et qui arrive en après un nombre quelconque de réfractions, de réflexions, etc. Menons en A , par la direction du rayon, deux plans quelconques, a, et 2 perpendiculaires l'un à l'autre, et suivant lesquels nous décomposerons ses oscillations. Menons en B deux plans analogues, èt et 62 , contenant le rayon. On peut démontrer que : Si, suivant la direction du rayon en question, il part de A une quantité J de lumière, polarisée suivant le plan a{ et qu'il en arrive en B une quantité K, polarisée suivant le plan 6lf réciproquement lorsqu'il part de B une quantité J de lumière polarisée suivant bK, il en arrive en A la même quantité K, polarisée suivant av

Autant que je puis en juger, la lumière peut subir, dans son trajet, la réfraction simple ou double, la rénexion, l'absorption, la dispersion et la diffraction ordinaires, sans que la loi

232 (170) PREMIÈRE PARTIE. - DIOPTRIQUE DE L'OEIL. § i6.

cesse d'être applicable; il faut seulement que la réfrangibilité de la lumière n'ait pas été altérée, et qu'elle ne traverse pas de corps dans lesquels le magnétisme influe sur la position du plan de polarisation, suivant la découverte de Faraday.

Proposition II.

Pour que la pupille de l'œil observé paraisse lumineuse, il faut que, sur la rétine de cet œil, l'image de la source lumineuse coïncide, au moins en partie, avec celle de la pupille de ï 'observateur.

Pour que, d'un point de la rétine de l'œil observé, il arrive de la lumière à l'œil de l'observateur, il faut d'abord que ce point soit éclairé par la source lumineuse, c'est-à-dire qu'il appartienne à l'image de cette source. Ensuite si, pour un instant, nous faisons émettre de la lumière à la pupille de l'observateur, d'après la proposition précédente, cette lumière devrait pouvoir aller de la pupille de l'observateur au point indiqué de la rétine de l'œil observé, tout aussi bien qu'elle suit le chemin opposé. Ce point de la rétine doit donc appartenir en même temps à l'image qui se forme de la pupille de l'observateur ; peu importe, d'ailleurs, que cette image soit nette ou qu'elle forme une figure de diffusion.

Observations. — 1) Cette proposition ne s'applique pas seulement au cas où les rayons vont, sans déviation, de la source lumineuse à l'œil observé, et de là, à l'œil de l'observateur : elle reste vraie en interposant un nombre quelconque de lentilles et de miroirs. Il en résulte un moyen commode de se rendre compte expérimentalement sur soi-même de l'action d'un ophthalmoscope donné : Qu'on se place, par rapport à la lumière et à l'instrument, dans la position qui appartient ordinairement au sujet observé ; la partie du champ visuel qui paraît alors lumineuse, correspond à la portion éclairée de la rétine. On peut reconnaître si ce champ éclairé est grand ou petit, s'il est éclairé d'une manière uniforme ou s'il contient des parties obscures, et, dans ce cas, juger du degré relatif d'éclairement des différentes parties. Puis on place la lumière derrière l'instrument, à l'endroit où se trouve ordinairement l'œil observateur, de manière à l'apercevoir à travers l'ouverture destinée à l'observation : la partie éclairée dans cette seconde expérience est précisément le cercle de la rétine qui est visible pour l'observateur.

Je recommande cette méthode pour se rendre compte de l'action des différentes combinaisons de miroirs plans et courbes , de lentilles convexes et concaves qui peuvent constituer les ophthalmoscopes, sans avoir besoin de recourir à des constructions géométriques' compliquées, qui, à moins d'une grande habitude, sont plutôt faites pour embrouiller les idées que pour les éclaircir.

2) En ce qui concerne l'effet des procédés d'éclairage décrits dans ce paragraphe, on peut toujours s'en rendre compte d'après la règle que je viens d'énoncer. Il faut se rappeler que, conformément à l'expérience de tous les jours confirmée par une construction simple de la marche des rayons lumineux, l'image de diffusion d'un objet éloigné ne peut pas recouvrir l'image d'un objet voisin, tandis qu'au contraire l'image de diffusion d'un objet voisin peut recouvrir l'image nette d'un objet éloigné. Dans l'expérience du miroir percé, l'image de diffusion de l'ouverture à travers laquelle regarde l'observateur, et qui doit être le plus près possible de l'œil observé, recouvre l'image de la flamme qui est plus éloignée et qui est peutêtre vue distinctement. Si l'on ne se sert pas de miroir et que l'observateur regarde vers l'œil observé en rasant le bord de la flamme, l'observé voit l'œil de l'observateur et la flamme très-rapprochés l'un de l'autre et pour peu qu'il ne soit pas exactement accommodé, les images de diffusion de ces deux objets empiètent l'une sur l'autre. Dans l'éclairage au moyen d'une lame de verre non étamée, les deux images, aussi bien celle de la lumière que celle de la pupille de l'observateur, peuvent être nettes sans inconvénient. La première est réfléchie par la lame de verre, la seconde est vue à travers la lame, de sorte qu'elles se superposent. Aussi est-ce l'observé qui peut le plus facilement placer la lame de manière que son œil soit éclairé pour l'observateur : il suffît qu'il s'arrange de manière à amener sur l'œil de l'observateur l'image réfléchie de la flamme.

ifi.