CHAPITRE V. — THÉORIE DU PRISME

Fig. 591.

mière en D; par le point D on abaisse la normale DE sur la face d'incidence AB.

Cette normale rencontre la seconde circonférence en F; par le point F on abaisse la normale FG sur la face d'émergence AC ; cette normale coupe la première circonférence en H, et AH sera la direction du rayon émergent. En effet, nous savons que AF est le rayon réfracté par la surface AB; en considérant AF comme le rayon incident par rapport à la face AC, on trouvera que AH est le rayon réfracté par AC, c'est-à-dire le rayon émergent.

Minimum 4e (déviation. — Si au lieu d'être égal à i, Tangle d'incidence devenait /", les formules montrent que l'angle d'émergence serait / au lieu de i' et que la valeur de ^ ne changerait pas. Si donc on suppose fixe le rayon SE, et qu'on fasse tourner le prisme pour passer de l'incidence / à /', la déviation ira d'abord en diminuant ou en augmentant jusqu'à un minimum ou à un maximum pour reprendre la même valeur.

L'expérience prouve, en effet, qu'elle atteint un minimum, et il a lieu pour le cas particulier où les deux positions qui donnent une déviation égale se CQnfondent en une seule, c'est-à-dire quand i = i'\ dans ce cas r = r\ et l'on a

ar=: A,

sm = n sm - •

II, sera toujours facile de placer le prisme dans cette position, de mesuser' A et ^ et de calculer l'indice //.

Foyer virtuel du prisme. — Nous avons montré précédemment que les rayons qui viennent du point S [fig. 692 ) forment, après une première réfraction à travers un milieu ABC, une image S'. Celle-ci peut maintenant être considérée comme un centre de rayonnement; les rayons S' BC se réfractent de nouveau en C et forment l'image J. Il y a donc derrière le prisme un foyer virtuel du point S. Le calcul montre que sa position varie, et que, pour le cas du minimum de déviation, la distance de ce foyer au prisme est égale à SB, celle du point lumineux.

Ceci conduit à trois conséquences importantes :

i"* Si S est une fente lumineuse parallèle aux arêtes du prisme, et que

568 LIVRE Vn. — DE L'OPTIQUE.

non» placions l'œil dans le trajet des rayons CD, nous verrons en J l'image

nette de la fente, à la mâme dislance que 5, si la déviation est minima ;

2? Au lieu de regarder rimage J à l'œi! nu, nous pourrons l'observer avec une lunette pour la voir plus distinctement;

3° Enfin nous pourrons fixer derrière le prisme une lentille convergente LL(^y . SgS); celle-ci, recevant les rayons comme s'ils venaient de

Fig. 59Î.

J, les fera converger en un rojer reil ]', et quand on placera un écran en ce point, on y devra voir une image réelle el renversée de la feule.

Pour vérifier ces conséquences, il faut prendre une lampe alimentée par l'alcool salé, ou nueux la Qamme du chalumeau de Drummond qui a lécbé un morceau de sel marm rondu.-Ces lumières sont jaunes, el en regardant la fente à travers le prisme, on voit en J une image déviée de S, image que l'on peut projeter sur un écran en J' (j%. SgS) au moyen d'une lenille LL.

On conçoit maintenant que s'il existait une lumière moins réfrangible que celle qui vient d'être examinée, elle ferait un foyer R moins dévié

CSAPITRE V. — SPECTRE LUMINEUX.. 569

que J [fig. 594), qu'une lumière plus réfrangible en ferait un autre en V, et que si les rayons incidents contenaient un mélange de rayons

dont les indices fussent ditTérenls, ils se sépareraient, par l'elTet du prisme, en une série d'images étalées depuis B jusqu'à V. Or c'est précisément ce que Newion a observ.é en étudiant la lumière solaire.

n. — SPECTRE LUMUIEOX.

NewtoaGt pénétrer dans une cbaiobreobecura un faisceau, solaire horizontal par une ouverture circulaire Irès-pctile S. Ce faisceau formait un

cône de rayons d'un angle égal à 3»' et dessinait sur l'écran opposé au volet une image blanche et circulaire du soleil, en D {fig. SgS]. On le re-

eut sur un prisme ABC doal les arêtes étaient verticales; il fut dévié en RV, et l'on vit sur l'écran une image allongée colorée d'une iaÛDité de teintes de R en V. Cette image est le spectre solaire. Elle offre d'abord en R un rouge sombre qui s'éclaire peu à peu en même lemps que sa couleur passe insensiblement à une teinte orangée. A son lour, et par une dégradation continue, cet orangé se transforme en jaune, le jaune en vert, le vert en bleu, après quoi viennent l'indigo et le violet. Le spectre nou^ montre ainsi un^ succession de couleurs distinctes en nombre inBni ; mais. comme on ne peut les nommer toutes, on les a rapportées aux sept,t}*pe^ principaux dont les noms suivent, et qui sont rangés par ordre de déviation croissante : rouge, orangé, jaune, vert, bleu, indign, violet, -^

Newton n'a point hésité à expliquer ces apparences en admetlast que la lumière blanche se compose d'une infînilé de rayons simples dtnit les mdices de réfraction varient d'une manière continue de R en V et-^ui se séparent par la réfraction.

Pour justifier cette hypothèse, il fallait démontrer : i° qu'en réalité ces diverses couleurs sont inégalement réfrangibles; 2° qu'en les réunissant après les avoir séparées, on reconstitue la lumière blanche.

I. Inégal* rébungibilité des conlaura. — On produit un spectre BJV avec un premier prisme ABC, et l'on fait une image réelle de ce spectre

en R'J'V au moyen d'une lentille LL. On fait passer à travers une fente l'une des couleurs de R'V, par exemple le jaune î'; on la reçoit sur un second prisme placé au, centre d'un cercle divisé, et l'on observe l'image rtfraclée avec une lunette HJ' {fig. 696). Celte fois, il n'y a plus de