THÉORIE DE GHAILICH

hne sensitioD de couleur que la couleur simple pour laquelle récartement delà litîoD d'équilibre dure exactement aussi longtemps. Ainsi, d'après son hypo- Ise, le mouTement ondulatoire composé produit dans Toeil une succession rapide sensations colorées qui se combinent en une seule^ laquelle correspond, en néral, Si une couleur d'autant plus blanchâtre que les sensations qui se suivent fisentent plus de différences. La sensation du blanc elle-même serait composée h snccession rapide des tons moyens du spectre, depuis le vert jaunâtre jusili roraogé. Gomme les ondes composées présentent aussi des périodes qui sont I dehors des limites du spectre visible, Grailich admet, pour celles-ci, qu'elles Ddoiseot la sensation du pourpre.

Les calculs de Grailich ont été faits pour les rapports d'intensité que les couors présentent dans le spectre des flintglass, d'après les mensurations de Frauoofer, et, si l'on admet les deux dernières hypothèses de Grailich, ces calculs iccordeot avec les expériences sur le mélange des couleurs spcclraies que j'ai lécatées avec la fente en forme de Y. Mais il faut remarquer que, dans ces exériences, je n'ai pas niainteuu la môme intensité du spectre : j'ai cherché, SKénéral, à produire les couleurs résultantes qui sont à égale distance de leurs Indl couleurs primaires.

Dans les cas où les amplitudes des deux couleurs sont différentes, on ne peut )» prévoir le résultat d'après une théorie générale; on peut seulement, comme 'a fait Grailich, le calculer pour des exemples numériques particuliers. Dans daqae exemple on obtient, par le calcul, une série de sensations colorées difféi^Nites qui doivent se ^uccéder ; on peut alors eu déduire, d'une manière assez indéterminée, la nature de l'impression totale, en suivant les principes de Grailick. Malheureusement, ainsi que Grailich l'a remarqué lui-même, quand on ^àsuA des amplitudes égales |)our les deux ondes, cas où l'on peut réellement appliquer la théorie mathématique, l'accord avec l'expérience est très-défectueux. ^t >., et \,^ les longueurs d'onde des deux sortes de lumière, x la distance fou point quelconque d'un rayon, mesurée le long de ce rayon, on a, pour la fcunce 8 des particules d'éther à la position d'équilibre, dans un moment déter- ^ quelconque,

•= il tin (r- ^ + ^' ) + ^ sin (t^ ® + «*<) > bien, si nous posons

^obtenons

m {305} DËUXlÉMii: PAtlTlË. — DES SENSATIONS VISUELLES. § SO.

Dans ce cas, on peut bcUement déterminer la distance des points pour leiçieli

s=0. En cflet, les points de nullité du facteur sin ( -^ — h y,i ) sont distants

entre eux de - l^^ , ceux du bcteur cos I •— — h >< ) diffèrent de la qoantité bien

plus grande /^ et ils peuvent s'intercaler entre les premiers on se coofondre avec eux. Dans ce dernier cas en particulier, d'après les principes de Grailicht le mouvement composé ne contiendrait que des longueurs d*onde égales entre elles qui donneraient toutes la même sensation colorée, et lors môme que les points de nullité des deux facteurs ne coïncideraient pas, ceux du cosinus, qui sont plu rares, ne pourraient pas modifier essentiellement la sensation que donnent ceux plus fréquents du sinus. lUais il suit de U que, d'après le calcul de Grailich loimême, le violet et le rouge devraient donner du vert, tandis qu'ils donnent en réalité du pourpre, et, en général, les résultats obtenus avec de petites différeDcei des longueurs d'onde s'accordent avec l'expérience, tandis qu'avec de giandes différences ils s'en éloignent considérablement; or, l'accord pour les petites dilKrences ne décide pas la question, puisque la valeur de l^ doit toujours être intermédiaire à 'k^ et >^^ , et correspondre à l'un des tons moyens du spectre. Je croii donc qu'il faudra faire subir aux hypothèses de la théorie de Grailich d'importantes modifications pour faire accorder convenablement les résultats avec l'expérience, si l'on veut toutefois chercher dans cette direction une explication des fiaits.

La méthode la plus simple pour mélanger des conteurs simples prisroatiqoescl pour obtenir en même temps toutes leurs combinaisons deux à deux, consistes pratiquer dans un écran obscur une fenle en forme de V dont les branches iitfseot avec l'horizon un angle àcli5^y comme ab et bc dans la figure 122 yl, et à regarder

Fie. 122. 1-10. 123.

cette fente placée devant un fond clair, à iravei-s un prisme dont l'arête réfringente est tenue verticalement Les spectres ont, dans ce cas, la forme représentée fig. 123, où <x^,ot^ est le spectre de la branche ab et y(3j3,y„ celui de la branche bc. Les bandes colorées, représentées par les lignes ponctuées, sont parallèles à «^ et «p dans le premier spectre, à 6c et py dans le second. Dans le champ Uiangnlaire |3^,, situé au milieu et commun aux deux spectres, toutes les bandes de Too coupent toutes celles de l'autre; cette surface comprend donc toutes lescomW-

PROCÉDÉS POUR MÉLANGtlH LES LUMIÈRES COLORÉES. {304) 405 ( des couleurs simples prises deux à deux. Si la largeur des fentes est invail est cependant possible de modifier les proportions de la lumière mélangée tuant le prisme dans une position inclinée, ce qui donne aux spectres la

Fiti. 12'i.

indiquée fig. 124, où Tun d'eux, pyP^y,, dans lequel la môme quantité de 3 est répartie sur une surface plus petite, devient plus lumineux, tandis que . fl^iSj, augmente de surface et perd de Tintcnsité. cette méthode on peut obtenir la plupart des résultats mentionnés plus Cependant, Tappréciation exacte des couleurs résultantes est rendue diflBcile, :poar celles qui sont blanchâtres, par cette double circonstance que chaque r occupe un espace trop petite même si l'on fait usage d'une lunette, et champ visuel contient, en outre, d'autres couleurs très-vives dont le conmodifie considérablement l'aspect des couleurs moins saturées. autre méthode, qui exige un appareil plus compliqué représenté en prohorizontale |)ar la figure 125, permet d'éviter ces inconvénients. — On Bétrer à travers une fente verticale, dans une chambre obscure, de la c solaire réfléchie par un liéliostat, et h laquelle on fait traverser un

if^:

FiG. 125.

P (fig. 125) et une lentille achromatique L^ . La surface antérieure d'un fft situé au foyer de cette lentille, reçoit un spectre objectif. Entre la lepl'écran se trouve un diaphragme D à ouverture rectangulaire. L'écran S^ e deux fentes verticales, en y^ et y,^ , qui laissent passer deux bandes B de la lumière qui forme le spectre, tandis que Técran arrCte toutes les couleurs. Derrière cet écran se trouve une seconde lentille achroma- ,,^, à foyer plus court, et qui projette sur le second écran S^, une image ^,J^, hragme D. La laideur du faisceau de la lumière blanche incidente est a^^^^ ; ; la lentille Z^ les rayons mai-ginaux des deux faisceaux de couleurs diOe-

/iOû DElIXIÈMt: 1>AHT1E. — DKS SENSATIONS VISUELLES- § 20.

rentes dont les foyers coïncident avec les deux fentes y^ et y,^ se i-econiiaisseiit nr la figure en ce que les plus réfrangibles sont représentés par des lignes interrompues et les moins réfrangibles par des lignes ponctuées. L'ou?ertore dn diaphragme D doit être assez étroite pour être occupée entièrement par chacun des faisceaux, de telle sorte que chaque point de cette ouverture envoie à chaque point des fentes y, et y,^ des rayons de la couleur correspondante. Si l'on blanchit la surface aniérieure du diaphragme, on voit le faisceau lumineux s*y peindre sous forme d'une tache blanche à bords colorés (bleu-violet en c^, rouge en c^j). Pour remplir la condition sus-meutionnéc, il faut que fouverlure soit précèément au milieu blanc de la portion éclairée. Dans ces conditions, l'ouverture do diaphragme |)eut être considérée comme étant l'objet lumineux qui envoie deux sortes de lumière à la lentille L„ à travers les fentes de l'écran 5,. Dans l'image $fi^^ que la lentille donne du diaphragme D, les deux sortes de lumière sont étendues également, aussi la surface préscntc-t-ellc la couleur résultante, tandis qu'elle est éclairée de l'une des couleurs simples, si l'on bouche l'une des fentes.

Pour pouvoir changer à volonté et très progressivement le ton et l'intensité des lumières résultantes, il faut donner à l'écran S^ une disposition particulière qui est représentée pi. IV, fig. 2. — L'écran se compose de la lame rectuh gulaire de laiton AABD, portée en c par une colonne cylindrique, mobile dans un cylindre creux et fendu IJ, lequel s'élève au milieu. d'une planchette, qui n'est pas figurée sur le dessin, et qui est portée par trois vis calantes. On peut donc fixer l'écran à telle hauteur qu'on veut, en serrant la vis de la bague ë. \

Sur le plateau de laiton AABB, on peut faire mouvoir obliquement deux cba- ! riots portés par les lames de laiton na et aoc, mobiles entre les gli.ssières bb, pfî, (et c. Ces mouvements sont commandés par les vis d et è dont les écrous sodI taraudés dans les blocs de laiton e et c, cl dont les extrémités |)euvent tourner dans les blocs g et y, de maniùre à faire glisser les [)Iaquos m et aa parallèlemcnl aux rainures qui les comprennent.

Par un mécanisme analogue, les vis m et ^ permettent de faire glisser les plaques /* et y entre deux paires de rainures horizontales. Entre les bords internes ^ des plaques /* et «p on voit deux lames triangulaires de même épaisseur /et/, fixées sur aa et sur aa. Les bords tranchants et opi^osés de / et de / ainsi que ceux de 0 et de > forment deux paires de tranchants de S'Gravesande.

En arrière de ces tranchants, la plaque AAB/J est évidée de manière à laisser passer la lumière qui traverse les deux fontes. Les faces antérieures des plaques /, /, tp et > sont recouvertes d'une couche d'argent mat, iK)ur qu'on puisse distinguer le spectre qui vient s'y former. La position du spectre est marquée par le petit ? rectangle ponctué.

Si Ton déplace les planchettes aa et «a, au moyen des vis ri et 0, les fentes viennent se placer sous d'autres parties du spectre et lai.ssent passer d'autres loos. Quant aux vis 7/1 et p, elles font varier la largeur des fentes et [inr suite la quantité de lumière transmise.

11 faut, avant tout, que le point de convergence des rayons de même couleur qui ont traversé la lentille />, soit situé exactement dans le plan de lëcraJJ •^',1

§ 20. PROCÉDÉS POUR MÉrjVNOKR LES LIMIÈHKS COLORÉES. (305) UOb sinon le champ lominenx en 5,^ ne présente pas la même coloration sur toute son étendue. Les fentes doivent être parallèles aux lignes obscures du spectre, cequ*on peut obtenir au moyen des'vis calantes du pied de Técran S^. Il faut aussi veiller i la propreté parfaite de la lentille et du prisme ; toute malpropreté de leur surface pourrait donner, dans le champ chromatique, des taches colorées. Entre les deux lentilles de la lentille achromatique L,, il se formerait facilement des anneaux de Newton qui viendraient se peindre dans le champ chromatique, si Ton n'avait soin de],réunir ces lentilles avec du baume de Canada. Du reste, plus on écarte le diaphragme D de la lentille A^, plus l'image de ces taches dans le verre est confuse ce moins elle est préjudiciable. Aussi la disposition figurée ici est-elle préférable à oeDe que j'avais décrite précédemment

Par cette méthode on obtient un champ coloré plus étendu que par la première et l'on supprime toutes les autres couleurs dont le contraste pourrait être nuisible. —-Cependant, dans un grand nombre de cas, il reste encore quelques inconvénients qui rendent difficile l'appréciation tranquille et exacte de la couleur résultante. D*abord, la dispersion des couleurs dans l'œil est bien plus sensible pour la lumièn* composée seulement de deux couleurs de réfrangibilité très-différente que iK)ur b Sofiiière blanche (voy. plus haut p. 175). 11 arrive donc facilement que le bord dn champ coloré alTëcte Tune des deux couleurs tandis que l'autre prédomine dans le milieu. Ensuite, pour certaines lumières résultantes blanches, notamment pour .le Manc obtenu par le mélange de rouge et de bleu-vert, l'œil est excessivement sensible aux momdrcs additions de l'une des couleurs primitives, de aorte que, surtout par un éclairage intense, les moindres irrégularités de l'appattîl ou les images accidentelles qui peuvent exister dans l'œil, apix>rtent une gène considérable. Enfin, les différences entre les impressions pour le milieu et pour le bord de la rétine sont très-évidentes. Le blanc qui s'obtient avec la plus grande bcillté relative, est celui formé de jaune et d'indigo ; puis vient celui composé do vert-jaune et de violet et celui de bleu d'eau et de jaune cVor ; enfin, le plus dilïicile à produire est celui que donnent le rouge et le bleu-vert.

Pour déterminer les longueurs d'onde des couleurs simples complémentaires, faiôté de l'appareil la lentille L,, et l'écran S„ et j'ai regardé à distance la fente <e l'écran S, à travei-s une lunette devant l'objectif de laquelle était adaptée une hme de verre marquée de minces lignes verticales éqnidistantes. On voit alors des ipKlres de diffraction des fentes, et la distance apparente de chacun de ces spectres 4 h fente qui le fournit, est proi^itionnelle à la longueur d'onde. Il suffit donc fie mesurer de la même manière la distance des spectres de diffraction pour l'une do lignes obscures du spectre dont Fraunhofer a déterminé la longueur d'onde, pour en déduire facilement les longueurs d'onde des couleiii-s employées dans le QiéUnge.

Pour mélanger la lumière chromatique des matières colorantes et des objet» qui «DUS entourent, le procédé le plus simple est le suivant. — A une certaine distaace (i pied) au-dessus d'une table noire ou place verticalement une peiin* lam,, 4e verre a, à surfaces planes et paraUèles; soit d le point où le prolonj;r;iiii.m i\i. cette lame rencontrerait la table. L'œil de l'observateur reganie clbliq„r.|„,.,^^ ^^.^

m {^m DFJJXÏÉMK PARTIE. - DES SENSATIONS VISUELLES. § 20.

la lame a; tandis qu'à travers la lame il voit la partie db de la table, il voit pv réflexion la partie de, qui paraît coïncider avec db. Si Ton place en e et en A, I

égale distance de d, des pains è cacheler ou d'autres objets colorés, robsenrateor voit coïncider avec b, rimage rMéchie de c. I^ lumière colorée de e soit, eo avant de la lame a, exactement le même chemin que celle provenant de c; die arrivent donc mélangées à VcbA o, et l'image commune de 6 et de tf tffecte pir là^^ conséquent la couleur nSsultante. Ob Fie. °i26. "^8*^ ^^ rapport des intensités en dépla-

çant les deux pains à cacheter; plnsib sont rapprochés de rf, plus la lumière réfléchie de r est intense et plos la lomière transmise de b est faible.

Ce procédé permet de mélanger aussi de la lumière qui a traversé des liquides oo des verres colorés. A cet eflct, on fait daiLs la lame bc des ouvertures qui livrent passage à la lumière. C'est ainsi qu'on peut mélanger la lumière du dd bko. réfléchie par un miroir, avec celle du jaune do chrome, et s'assurer qnecesdeoi lumières donnent, comme l'outremer avec le jaune de chrome, un blanc nwgeâtrt, que le bleu du ciel est donc un indigo blanchâtre et ne correspond point aa bien le moins réfrangible du spectre, et que nous avons nommé bleu cyanique.

La méthode que nous venons de décrire présente, sur les mélanges de coalcuB au moyen de disques, cet avantage que les mélanges blanchâtres paraissent Hancs, et non pas gris. Nous décrirons plus en détail au § 22 (p. .TfC de l'éd. ail.) la disposition des disques. —Parmi les autres moyens pour mélanger de la lumière colorée, nous avons encore à mentionner IVxpérience de Volkmann, qui regardait des surfaces colorées h travers des tissus colorés tenus tout près de l'œil Mais le mélange des deux couleurs est difficilement bien uniforme par cette méthode, et la transparence des fils peut aussi présenter des inconvénients, ces fils agissant en partie comme un verre de couleur a travei-s lequel on regarde une surlace colorée. — Czermak a utilisé, à cet effet, l'expérience de Scheiner, en regardant h travers un écran qui présentait deux ouvertures étroites recouvertes de verres de couleurs différentes. Tant que les objets paraissent simples, ils affectent la coulcar résultante. — Hollzmann fait tomber sur du papier blanc la lumière diflîiséepar deux papiers colorés. — Cliallis mentionne des expériences, analogues à d'autres» que Mile avait déjà faites, du reste, et où Ton regardait des papiers recouferts de lignes de différentes couleui-s, à une distance suffisante pour que les lignes ne parussent plus isolées. — Enfin Dovc a décrit des méthodes pour mélanger des couleurs d'interférence et d'absorption. Il se sert, à cet effet, de miroirs de verres de couleur, étamés à l'argent. ïah surface antérieure de ces miroirs donne delà lumière blanche polarisée, la surface postérieure donne de la lumière non polarisa colorée par absorption. Si Ton fait travei^ser, à la lumière ainsi mélangée, ^^ lame de nn'c^ et un prisme de Nicol, la lumière non polarisée reste invariable; I' lumière blanche polarisée, au contraire, affecle, par l'interférence des rayonsordi-