CONSTITUTION DU SPECTRE SOLAIRE

Avant les curieuse recherches du savant physicien éeofsais^ om admettait: l*qtie la lamière blanche du soleil est composés da rayons diversement calorés , parmi lesquels on dlsUagoait surtoat septnnanees, fMîo/ef, indigo, hleu^ vert^ jdBWie^ ùrangé^ tougt; S* que chacune des couleurs da spectre était une ooulear simple i 3* qne les rayons diversement colorés sont diversement réfraa^ glbks.

Sir David Brewster prétend au contraire : 1° que la lumière solaire est composée de ttx)is couleurs simples , le rouge , le Jaune et le bleu ; et que le spectre solaire, produit, soit par des prismes de substance translucide, soit par des rainures pratiquées dans des surfacea métalliques on transparentes, se forme de trois spectres d'égale longueur qui commencent et se terminent auK mêmes points^ savoir, nn spectre rouge, un spectre jaime , un spectre 14eu ; 2'' qae toutes les couleurs du spectre solaire sont composées » chacuae d*elles se fmnanC de lumière faune, rongé et l>leue en diverses propoitfons ; d* que la différence de couleur n'eaftialne pas la différence de réfrangifoilité, c'est^-à-^ire qu'on ne peut plus admettre avec Newton que la même couleur ait toujours la même réfrangi^ bîlité, on que le même deg^é de réfrangibiiité appartienne toi\^oui« à la même couleur.

La figure ci-Jointe représente, dans les idées de M. Brewster , la

combiDaison des trois spectres. Les ordonnées ax^ bx^ ex des dirrérentes courbes représentent au point x les intensités respec-

tives des rayons rouge , jaune et bleu. Le spectre ronge a son maximum d'intensité en R , le jaune a son maximum d'intensité eo J et le bleu en B; ces troi^ maxima sont représentés par les ordonnées HR, JJ, BB.

De l*hypothèse de M. Brewster une fois admise , il résulte qa*en chaque point du spectre il existe nécessairement trois couleurs qui , par leur mélange , forment une teinte composée , et qu'il est impossible de séparer par la réfraction prismatique , parce que ces trois rayons, quoique diversement colorés, ont en ce point la même réfrangibilité. On ne pouvait donc espérer de démontrer cette hypothèse qu'en analysant la teinte composée résultant des trois rayons , au moyen de corps transparents, solides ou liquides, qui, absorbant un ou deux des rayons simples et laissant passer Jes autres, pouvaient séparer ou mettre en évidence un oa plusieurs des rayons simples. C'est, en effet, le genre de démonstration essayé par M. Brewster : suivons-le dans ses raisonnements.

«LU résulte, dit-il , de la simple inspection des espaces colorés que la lumière rouge existe dans les divisions rouge, orangée et violette du spectre. Mais , d'après les mesures de Fraunhofer, ces trois divisions occupent 190 parties sur 360 de la longueur totale du spectre ; les rayons rouges se trouvent donc dans plus de la moitié du spectre total. Si nous examinons les espaces bleu et indigo au travers de certains liquides jaunes, tels que l'huile d'olive, Ils prennent une teinte violette bien distincte ; en sorte que ces liquides doivent avoir absorbé quelques rayons qui avaient neutralisé oo masqué le rouge. La lumière rouge existe donc dans les espaces bleu et indigo; et comme je montrerai bientôt que la lumière blanche, qui renferme nécessairement le rouge, peut être si-pank*

• EN ELnES-MiltfES. /|6l

des espaces \ert et jaune, il s'ensuit que la lumière rouge existe dans les sept espaces colorés qui partagent le spectre.

B IL La couleur jaune se retrouve distinctement à Toeil dans les espaces orangé Jaune et vert, qui occupent 77 parties du spectre. Lorsqu'on examine le ."^pectrc avec un verre bieu foncé, la lu* mièrc verte est vue distinctement en F, qui est l'une des lignes de Fraunhofer ; et comme une lame verte de gélatine transparente produit une bande blanchâtre au-delà de F, et dans l'espace bleu» il est clair qu'une poition de lumière jaune doit s'y trouver. Nous avons déjà vu que l'action de l'huile d'olive dans les espaces bleu et indigo est d'absorber certains rayons et de laisser une teinte violette ; ces rayons ne peuvent pas être rouges , et ils ne sont pas bleus, parce que le blanc enlevé du bleu ne laisserait pas du violet; ils doivent donc être une petite portion de rayons jaunes qui, formant du blanc avec le rouge et une portion de bleu , ont pour effet d*affaiblir la teinte bleue prédominante. L'existence simultanée des rayons jaunes et rouges dans les espaces bleu et indigo peut être déduite d'une autre expérience. Si nous transmettons le sptctre au travers d'une certaine épaisseur d'une solution bleue de sulfate de cuivre et d'ammoniaque, les espaces bleu et indigo paraissent être fort affaiblis par la lumièce blanche, c'est-à-dire que le bleu parait être mêlé avec le rouge et le jaune.

9 Maintenant, si cette lumière bleue, qui parait être affaiblie, était UQ bleu pur et homogène qui ne contint ni rayons rouges ni rayons jaaned , elle ne subirait pas plus de diminution en passant au travers d'une épaisseur additionnelle de sulfate de cuivre et d'ammo-* niaque que ne le ferait de la lumière blanche en passant au travers de la même épaisseur de cristal ou d'eau pure , c'est-à-dire qu'elle ne subirait aucun changement appréciable : or, en passant au travers de la soKition de cuivre, le bieu devient proaiptement plus foDcé et moins blanc , ce qui ne peut provenir que de l'absorption des rayons rouges et jaunes, qui lui donnaient une apparence de blancheur.

» Pour bien saisir la force [de cet argument , il faut considérer que 9 bien qu'un liquide rouge ou bleu foncé paraisse opaque par rapport à la lumière blanche dont il absorbe les rayons, sauf les rouges ou les bleus, cependant il peut être regardé comme parfai-

463 D^S COULEUBS

tement transpaieiit par rappoil à la lumière bleue ou rouge qui le traverse librement. Rien n*est plus remarquable pour ceux qui foot Texpérience pour la première fois, que Fimperceptible diminution dlntensité que subit un rayon de lumière rouge bomogène en passant au travers d'une grande épaisseur d*un liquide rouge, particulière ment quand le rayon primitif est produit par la transmission au travei*s du même liquide rouge. — Un grand nombre d'expériences démontrent que la lumière jaune existe dans toutes les parties de Vespace rouge du spectre. En se servant d'un prisme de vin d'Oporto, de 30°, ou en regardant le spectre au travers d'une certaine épaisseur de baume de soufre , de baume du Pérou , de poix , ou de mica rouge , on peut voir directement la lumière jaune à la ligne marqoée C par Fraunbofer, qui est assez avancée dans Tintérienr de l'espace rouge ; et par l'action absorbante de ces quati'c dernières substances, la totalité de l'espace rouge prend une teinte {aunâtre provenant de l'absorption de la lumière bleue. Le même effet est produit, mais d'une manière moins frappante , lor$qu*on transmet la lumière de l'espace rouge au travers de certaines lamelles transparentes jaunes, orangées et vertes, qui, absorbant toutes de la lumière bleue, donnent à tout Tespace rouge une teinte orangée , c'est-à-dire une teinte contenant de la lumière jaune. A l'appui de l'opinion qu'U existe des rayons Jaunes dans toutes les parties de l'espace rouge , on peut citer une observation de sir Herschell , qui eut occasion de voir le spectre prismatique réfléchi par du cuivre poli. La couleur du cuivre donnait aux rayons rouges l'apparence de l'orangé; la couleur orangée était elle-même différente de ce qu'elle doit être.

Il résulte de ces faits que la présence de la lumière jaune peat être constatée dans tous les espaces colorés , sauf le violet , où Je n'ai pu encore la trouver, ce qui ne doit pas surprendre , si l'on prend en considération la grande faiblesse des rayons violets, et la facilité avec laquelle ils sont absorbés par des milieux de presque toutes les couleurs. Le sulfate bleu de cuivre ammoniaque absorbe presque la totalité de l'espace violet, et le verre bleu azuré à peu près la moitié; en sorte qu'il est extrêmement difficile de le soumettre à l'action partielle des meilleurs absorbants.

9 IIL 11 est évident même pour l'œil que la lumière bleue existe dans les espaces violet, inligo,bleu et vert qui occupent 247partie«

du spectre, c'est-à-dire plus des deux tiers de 5»a totalité. (Jiiand les rayons les plus réfrangîbles sont absorbés par une certaine épaisseur de baume de soufre, de bftUme du Pérou , de poix, ou de mica rouge, le bleu mêlé avec le jaune, et formant le vert, peut être distingué très près de la ligne C de Fraunhofer, qui est fort avancée dans Tespace rouge. L'existence du bleu dans tout l'espace rouge est démontrée par les mêmes arguments qui ont servi pour la lumière jaune; car, quand l'espace rouge prend une teinte orangée par Faction absorbante de certains milieux jaunes , orangés et verts , le changement ne peut être dû qu'à l'absorption de la lumière bleue. »

IV. M. Brewster cherche ensuite à compléter sa démonstration en montrant que la lumière blanche peut, dans toutes les parties du spectre, être séparée des autres couleurs.

« Quand nous regardons , dit-il , le spectre au travers d'un verre bleu d'une certaine épaisseur, nous isolons l'espace jaune, qui paraît alors d'une teinte très riche. Si l'on augmente l'épaisseur du verre, ee jaune composé prend la teinte pâle, couleur paille, de la flamme monochromatique produite par la combustion de l'alcool étendu d'eau salée. Une épaisseur encore plus grande du verre produit une bande d'un blanc verdâtre qui devient d'un blanc rougeâtre si l'on change le bleu du verre. Si maintenant on mêle une solution de sut-* fiite de cuivre qui agit sur les rayons du côté rouge de l'espace jaune avec de l'encre rouge délayée qui agit sur les rayons du côté bleu da même espace, on réduira les rayons de cet espace jaune à une lumière presque blanche, avec une légère teinte de vert quand le sulfate de cuivre sera en excès, et une légère teinte de rouge quand ce sera l'encre rouge. La séparation de la lumière blanche peut très bien être effectuée au moyen de quelques verres bleus azurés , et dans quelques cas la pureté de la lumière peut être augmentée par une solution de sulfate de cuivre et de fer, ou même par un verre vert. La lumière blanche mise en évidence peut être rendue jaune par le moyen d'une lamelle jaune transparente qui absorbe quelques uns de ses rayons bleus , et elle peut être rendue verte par une lamelle verte transparente qui absorbe quelques uns de ses rayons rouges. Il milite de ces expériences que la lumière blanche, composée de rayons rouges , jaunes et bleus , existe dans les parties les plus lumineuses du spectre , et peut être séparée par l'absorption de la por-

464 DK^ COULEURS

tloQ de lumière Jaane on d'autre couleur qui excède ce qui est né* cessaire pour former la lumière blanche. Un prisme d un grand pouvoir dispersîf ayant été employé , ce fut une chose singulière et particulièrement intéressante que de voir pour la première fois uo rayon de lumière blanche formé de rayons rouges, jaunes et Meus (régale réfrangibilité , et ne pouvant être analysé par la réfraction prismatique. »

Un autre procédé d*absorption a permis à M. Brewster de sé« parer la lumière blanche dans Tespace orangé et l'espace vert.

Voilà les arguments apportés par M. Brewster en preuve de son hypothèse; sont-ils vraiment concluants, et Tillustre physicien a-t-il été aussi bon logicien qu'il est habile observateur 7 Nous ne le iiensons pas; nous sommes, au contraire, forcé d'admettre que cette série de raisonnements repose , en réalité , sur des abus de mots, et que sa démonstration n'est au fond qu'un paralogisme. Entrons à ce sujet dans quelques détails.

Et d'abord y avant d'employer sans cesse les mots blanc, rouge, bleu, etc., il faudrait les déQuir ; ils sont susceptibles d'une multitude d'acceptions : il y a blanc et blanc , bleu et bleu , rouge et rouge. .« M. Brewster le sait mieux que tout autre, puisqu'il croit avoir trouvé un blanc Indécomposable par le prisme , etc. L'abus de mots dont je me plains consiste précisément dans l'emploi de termes non définis, et que l'on prend sans raison dans une acception favorable au système que l'on a adopté d'avance, tandis qu'ils sont susceptibles de signitications diverses. Ainsi, par exemple, quand M . Brewster dit , sans avoir l'air d'y prendre garde , qu'il résulte de la simple inspection des espaces colorés qtie la lumière rouge exislt dms les divisions rouge , orangée et violette du spectre ; . . . çtic la co«leur jaune s^ retrouve distinctement à l'œil dans les espaces orangé, jaune et vert ;, . . qu'il est évident pour l'œil que la lumière bleue existe dans les espaces violet^ indigo^ bleu et rer/, etc., etc.,iHi a droit de l'arrêter tout court et de révoquer eu doute des assertions qui sont vraiment gratuites. Que peuvent-elles, en effet, signifier? Dne seule chose, évidemment, c'est que la sensation de la lumière orangée a quelque analogie avec celle de la lumière rouge, que U seconde rappelle uu peu la première, que les deux sensations pro* dultes oat entre elles un certain rapport, etc., etc. : mais en peut-ua

eooelure qae la lumière orai^ée contient du rouge à Tétat de rouge? évid^nment non. Au contraire , puisque ces deux lumlèrea dans le spectre , à l'état où elles se présentent à nous , diffèrent réellement par des caractères extérieurs , la sensation produite et la réf rangil)i- Ijté ; par des caractèi-es essentiels, la longueur d'ondulation » nous devons affirmer que Tune n*est pas Tautre , et n'est pas formée de Tantre.

C'est bien pis encore quand M. Brewster, arrivé par une série d'opérations à une certaine couleur» lui donne simplement le nom de bleoe , de verte , de blanche : la témérité est alors beaucoup j^us ) grande. Il devrait se contenter dédire : la lumière à laquelie je suis parvena a quelque analogie avec la lumière blanche , puisque les sensations produites par ces deux lumières ont entre elles quelque ressemUance ; tout ce qu'il ijoute est afBrmé gratuitement > on a le droit de le nier. Ainsi, la lumière blanche dont l'apparition Ta tant étonné , et dont la découverte est vraiment un fait curieux , avait, il l'alv^ue, une teinte verdâtre» ce n'était donc pas du blanc pur; ce n'était certainement pas même du tout du blanc , en prenant ce mot dans son acception reçue; et la preuve , c'est que cette lumière n'était pas décomposée par le prisme.

Ces considérations me semblent prouver déjà d'une manièi'e certaine que les prétendues démonstrations de M. Brewster n'offrent rien de sérieux , qu'on n'a pas même le droit de coDclure de ses re-, ciierches qu^la différence de couleur n'est pas une preuve de la différence de réfrangibilité , ce que beaucoup de pbyaiciens affirment actuellement avec tant de légèreté ; et en effet , taat que les couleurs n'auront pas été définies autrement qu'elles jae Tout été jusqu'ici , les sept couleurs principales seront toujours celles qui, transmises partel prisme de telle sukMtance, sont réfractées de telle manière, déviées de telle quantité , présentent en un mot telle réfrangibilité ; le blanc ne cessera pas d'être la réunion dans des proportions connues de ces sept couleurs fondamentales. On pourra , ii est vrai , affirmer qu'il est certaines couleurs produisant des sensations analogues à celles que causent les couleurs orangé , vert , indigo , violet, etc. , et qui sont , non de la lumière simple, mais des mélanges dans certaines propiortlons de rouge , de bleu et de jaune; que certaines couleurs eaosant une seasaâon analogue à celle du blanc sont à peu près in-

466 ' X>£S COCLEUAS

défmn^mV^ W^ t^ l^isme pu résultei^ eiles-mémesf de la superpofittiDU de «na&QfiS «uautités de rouge, bleu , jnuoe. Hais de là à 'aaMrtlQO du M. Brewiteri qu'il n'y a^os le ipeetre que trois couleur» réellement diUittetei , il y a uoe dUtaaee sefrancbîiMiihle*

Le paralegiBnie conaitte encore à ae servir de TabsoriitiaD sans savoir en qu^ ^1^ coiàsif te et qu(|l est son effet essentiel* 1^ lainière transmise est-elle la lumière primitive simplement tamiiée, (f«i a perdu seulement quelques vm des éLémmtfi qui, par leur mélange , M Ap^uialent naiaaaiioet N*est-qe pas ulutAt cette mtae lumtèoa plus iatrinaèquemeot modifiée^ ou bien encore n'estpce pis une lueaière nouvellet U fallait d'abord résoudre tm graves goes- « ttons avant de rien afOmar, ce qui n'est paa peaeible dans ÏW aetuel de la leienee , puisque partout4ea doutes et les ténèbres sftrabendent* Ici donc enoore M. Breweter a manqué de prudeoei.

Un exemple bien frappant jettera une nouvelle lumière sur œtte diseussien , et fera mieux ressortir encore le dé&ut d^ logique que nous signions. Tout le monde sait que lorsqu'un eorps sora^ mis en vibration et i»nd uû son déterminé, ses vlbrationa se fKsmettent par communication de mouvement à oeox des corps environnants qui sont placés dans des conditions favorables, de tdJe sorte que ces corps rendait eux^^mémea des i|Ous propres. Kous avons vu répéter hier cette expérience daus dcp proportions ^laiment étonnantes. M. Marloye, qui a d^à tant enrichi la science du aoii d'instruments précieux , a fait construire un diiyj^n qu'on pourrait appeler aUapasourmonstre , haut de 60 eentimètres, lourd de SS kilogrammes, et qui, frotté par un arebet«mid leioni«r«d'9o bourdon de 8 pieds, oormspondant à lia vibrations. L'intensité de cet uiif l'enfereé par unemaese d'air pnq^Kutionnée, est véritablement formidable, et le son du tuyau d'oigue ne peut nullement, sous ce rapport, lui être comparé. On s'asanre d'aUeurs iliollemeat que ce que Ton p^^it est vraiment un son single sésultatit d*un système unique de vibrations, dont les harmoniauts ae lessoFteut pas du tout. Or, pendant que cet ui résonnait, plusieurs (les vitres de rappartement résonnaient elles-mêmes ; i*iuie U elles, entre auti^es, rendait un son éclaUmt. AdmMons quece scm, qui avait évidemment un rappait simple avec le son uit Mtg^, ( \i mple , Ms, ott la quarte è la double octave : le am mIj Iransmîf

lar aut.B8*MàM£s. i^^y

■ ipr la vitre «t dfiiie dcvmu le mA /ai. Qa'tu çtMeittrait ie pbj sJéaimt^ nMimmkt^hivam^i» M.BnwÊ»uiQmlÈ non ut„ km d'«n «M son >kii«|e. «rt «n mni «ertaiMMil «oapMé» renferitaBtmnottbreflenieôti^flmitifoaMifa». Qèwrait éridemmeat «m grtnièn tmkt qlM penooM, sooi Mite forme» ne voudrait accepter, «t voilà eepndaiit I'IUimImi «mt le savant «byrieieii u^als n'a pat vaaia ae dëfeadra.

Non, la «oatetir Jaune <pii appanUt «ans Ja lumltM tptï a lr«- ^m^t par MMmpla , «ne eertaioa «paiieear de via d'Oporto , n'était pas irtoa nnflMwéa dana le rfeyoo primUifrooge, fuë le son lu, de * la vitra n'Mt reefermé dans le ma liniple ht, du dA^MMi-taiouttre. Ce Jaane, au coBtMre, est (in rayob lumineux Mbveau, amendant à la Atto et du rayan prfniHr rouge , et du milieu colore qu'il a tfaveisé, eemme 1« b»m /a, est un loo nouveau dépendant ft la Ma dtt aoD primttirMi, des dlmenslona et do degré de tension de

Grtie Inertie resMitira bton ^useb^oM ^aatid ntHift aurons développé la Ihéorte des eoileur» adoptée par Enla^ ot eonflrtnëe par M, Arago, Ge qws nous Temms de dliré miflll^ Il hous Éentble, pour eondfimiior iaiis retoai^ te moyen d'analyse paf les eorps Absorbants qae M. Brewstef a ob4 accepter et eMsdIIer dans ses itcbewîhes snr la eonporttion dtt speetre solaire» Qtte Newton, en voyant la lumière , par ton simple passage à travers m eorps limpide, transparant, dépourvu par conséquent de toute action perturBatrIee sensible sur le mouvement lumineux , se tamisci* etse partager en uh nombre indMnide rayons diversement réfrangiUes , affirme sans crainte que le rayoH de lumière blaaobe était un rayon composé ou ibrmé de la rdimiM d'autres rayons simplea, ou petft^re même aussi composés, ptfàil lesquels r<Bli iUstingue surtoht sept couleur» Wcn traftchécs :

Ceomprenons cette coaelmieu, nous admettons sans objection &• m preeédé d'analyse:

Qtie pour étalfar Utt bruit ou un son fcmé de la réunion de plu- ^mra autiteS seoa» on ihsse, avec M. Savart , réfléchir ce bruit par oae paroi eolMe ûout Faction extinctive et la résonnancc propre piy««Bt être eomplétement négligées, et qu'alors que par Pacte iiéne êê la réfleslon les ttiouvem«its simples de longueurs d*ondatatlmê dUii^NRireb se seront séparées , oii prononce que cestindes

468 DkS GOULEtJllS

élémentaires sont j^réelsémetit les oomposantM da ton oli du brait primitif : nous ne noms reftiserons pas à une dédodion si natnreliei nous applaudironsàoette iogénieose manipvlatiion.— Mais que pov analyser la lumière on la soumette à l'action de milieux capablei d'une sorted'illamination propre, suscitée dans leursein par l'étiraiilement primitif; de milieux qui , suivant l'expression de M. Arago, engendrent une lumière propre sous l'influence du rayon qui les éclaira d*abord : que pour analyser un son on emploie comme réactif une paroi qui va vibrer elle-même et donner naissance à un sod propre, c'est vraiment inconcevable , et r<m nous pardonnera d'avoir tant insisté sur la réfutation du travail d'ailleurs curieux de M. Brewster, parce qu'il ouvrait une voie funeste.

L'illustre physicien nous pardonnera de l'avoir franchement eombattu. Nous ne pouvions nous taire quand nous avions la oonvietion intime qu'il avait imprimé à la science un mouvement rétrograde. La couleur était réellement Inen définie par la sensation produite, quand cette sensation était particularisée, caractérisée par la réfrangibilité ou la Icmgueur d'ondulation; il y avait là le ^eiire et la différence prochaine que réclame toute bonne dâinition; il y avait un fondement solide à l'analyse de la lumière transmise par lesdivers milieux; il y avait de quoi spécifier^non pas la nature intime i mais le résultat de Tabsorption produite par ces mêmes miiieui. Dans les idées de M. Brewster, où rien n'est et ne peut plus être défini, où tout est confondu, il n'y a qu'incertitade et ténèbres. Le progrès ici donc, comme souvent ailleurs, sera dans le retonr, et nous nous en tiendrons Jusqu'à nouvel ordre aux idées admises sur la constitution du spectre solaire. Bien avant M. Brewster, Maytr regarda toutes les couleurs comme provenant de trois couleurs pri* mitives , le rouge , le Jaune et le bleu ; Young voulut que les trois couleurs fondamentales fussent le rouge, le vert et le violet. Cliacuie de ces hypothèses rendait facilement compte de toutes les mmoecs possibles, et les représentait numériquement, pourvu qu'oB n'eàl ^ard qu*à la sensation prédominante. Mais ce ne sont pas là , pas plus que chez M. Brewster, des théories vraiment physiques.

M. Mathiessen d'Altona a présenté à l'Académie des sdeiiees, le 8 Juillet 1844 , des dessins du spectre solaire vu par^son lentiptisiDe perfectionné, lequel s'étend au-delà du rouge extréoM de Fmiinh^ér

EN KTLFS-MiMES. 4^9

€t y lyoute une étendue violette égale aux trois quarts de tout le «peetre optique préalablement connu. Cette nouvelle paotie violette du spectre est couverte d'un grand nombre de raies obscures, remarquables pour la plupart par leur disposition régulière en groupes. Il est fâcheux que cette annonce de M. Mathiessen n'ait pas reçu la sanction de la science. Ce fait était assez extraordinaire pour que les commissaires nommés par rÂcadémie, MM. Avago, Mathieu, Babinet, dissent s'expliquer immédiatement sur son existence; surtout puisque M. Mathiessen avait déposé sur le bureau du président les appareils nécessaires à la vérification des expériences. Ce qu'il y a au moins de remarquable, c'est que le fait énoncé est pleinement d'accord avec la théorie : si l'on devait découvrir une nouvelle couleur vers l'extrémité rouge du speette, cette couleur devait être violette, tandis que la couleur que l'on pourra mettre un jour en évidence a l'extrémité violette devra nécessairement être rouge. Ëuler a depuis longtemps prévu ces faits.

Terminons cet examen du spectre solaire en rappelant que, suivant Fraunhofer, les intensités lumineuses des diverses parties du spectre sont représentées par les nombres suivants : rouge extérieur, 32;miiî€U du rouge, 94; orangé, 640; entre le jaune et l'otangé, 1000 ; vert, 480 ; bleu ,170; entre le bleu et le violet , 31 ; milieu do violet, 5. La figure ci-jointe représente assez bien ces variations d'intensité; le maximum M se trouve à la séparation 0 de l'orangp et du jaune.

DBS COULEURS BN BLLES-MÉMBS.

Arrivons maintenant à une question plus grave encore : Que sont en eilea-mémes les couleurs?

470 UICS GOULKQAS

Les mief ens philosophes ont ihis les eoulears an ftsrabie des oorps dont nous ne «oanaissoDs que les nems. Quand on le«r éemandail pourquoi tel corps était rooge, ils répondaient que c'était par «ne qualité qui le faisait paraître rougfi

Dans le système de rémission , où les rayons sont supposée sortir des corps lumineux en forme d'effluve dardé en tous sens, on veut que les particules iiuicées di RiN^ent en grosseur ou en masse ^e même qu'un robinet pourrait donner du vin,de i*huile et d^antiM liqueui^s ; de sorte que les différentes couleurs soient causées p$g diverses matières subUlea lancées des eerps lumineux. La oonlcur rouge serait done une certaine matière sofertile lancée d*an eorps la^ mineux; la couleur Ja\me et les autres couleurs seraient ane autre matière subttfe, etc. , etc. Si le sysliRiie de rémission était soutenable, cette hypothèse rendrait compte asseï natureUement des diverses couleurs.

i)escartes , qui le premier eut le courage d'approfondir les n^nlères de la nature, attribua les eouleurs à «b oertain mélang» de lumière et d'ombre. Mais comment Nombre , qui est une absopce dé lamière , pourrait-elle produire les dlfMentes eouleurs f

De fait , comme nous ne voyons fue par les rayons qok entreal dans nos yeui, H faut que les rayoaa qiii exeileQt la sensation de la couleur rouge soient d'une antre nature que ceux qui noM^on* nent la sensation des autres cenleurs } et par eesiséquunt, chaque ' couleur doit dépendre d'une ceitaine qualité de rayons qoi vient frapper l'organe de la Vue. Un corps nous parait rouge , lorsque les rayons qu'il envoie à nos yeux sont de nature à exciter la sensation du rouge, etc.

La question des couleurs se résout donc dans cette autre question : En quoi consiste la différence qui existe entre les divers rayons lumineux, et qui fait que les uns excitent la sensation du rouge et les autres la sensation des autres couleurs ?

Des couleurs simples.

Nous désignons sous le nom de couleurs simples les couleurs qui résultent d'uQ seul et odéme mqavemectt lumii^x i 1^ couleurs composées sont pour nous celles qui ont leur çausîi^ dail^ U

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eoexifttenee, la soperpostlfon , In motuelle hifluence de divers rioq-^ ▼ements lumineiix. Dans fhjpathèse dé réHiteien , les couleiirs sifnfAes ecfrrespoodrftienl à TimpresatMi produite par une leu^eea* pèce de moléctiles loniineuses/ animées tontes de la même vftesse. Les eonleors eomposées seraient produites par l'aetloD simoltanéè de iDoiéeides différant les unes des autres par leur matière ou la tltesae dont etles sont âttimées.

Pour jeter dès ledélmt un phM grand Jour sur la tkéorte des eoa« leors simples ou composées, considérées en elles-mêmes ou danf tes corps ^ nous analyserons a^ee quelqtie étendue la belle expesifUm dd s;f stène des ondulattons que le graMi EMentaous a laissée.

• L'élher est un fluide comme Tair, mais infiiiinwiit ptuè auMI et pl«sdéM« Il a une très grande élastletté par laquelle il tend à se r^aftdre dans les ei^aoes qui pourraient éfere vides^ de sorte qtie si par quelque accldeiit Tétbor était ehaasé de quelque cndfotl, l'éttier voisin tay précipiterait dans ud instant , et cet endroit en serait de ttouToau rempli. En vertu de jcette élasticité, Téther ne se trouTO pas sealement an^essus de notre atmosphère , mais 11 la pénètre partout, i^hisinae dans les pores de tous les corps d'iei*bas , et les traverse librement. De même que Tair est propre à recevoir les agitations en les ébranlements des corps sonores et de les répandre en tous sens, ce qui fait la propagation du son ; Tétber doit pouvoir Ini-inéme reoofoir des ébranlements , et les continuer à de très grandes distances. Les â^ranlements de Tair produisent le son ; les ébrankncifli de Téther donnent naissance à la lumière ou aux rayons IwDBtnenx. Il iie vient dcoe rien de plus du soleil Jusqu'à nous que d*ooe cleche dont le bruit parvient à nés oreilles. Le soleil en éelairant iie per4 pas plus de sa substance que la clodw ensonfiutt.

» Une doehe ne lance pas de particules qui entrent dans les orelHea.On n*a qU'à la toucher, pour s'assurer que toutes ses purtics sont mitées d'un frémissement très sensMe. Cette agitatlense communique de proche en proche aux particules plus éloignées» de aorte qurtoutes en'refolvent successivement un frémissement semklaible, qui, pénétrant dans rorsille, j excite le sentiment du son. On voit trembler, aller et venir les cordes d'm instrument de miraique; on peut même déterminer par le calcul combien de vi^

47^ DES GOULKDRS

bratioiifl cluicune d'elles exécute par seconde; ces vibrations son! transmises aux particules de Tair voisines de l'organe de i'oute, Torellle en est frappée autant de fois précisément pen* dant une seponde. Plus le nombre d'oscillations que la corde achève dans une seconde est grand , plus le son est haut et aiga, tandis que les vibrations moins fréquentes produisent des sons bas et graves. Les mêmes circonstances qui aecompagnent la sensation de roule se trouvent d'une manière tont-à-fait analogue dans celle de la vue.

» U n'y a que le milieu et la rapidité des vibrations qui soient dit» férents. Quant au son', c'est l'air à travers lequel les vibration» des corps sonores sont transmises ; mais à l'égard de la lumière , c'est l'éther ou ce milieu incomparablement pins subtil et plus élastique que l'air, qui se trouve répandu partout où l'air et les corps de la nature laissent des interstices.

> Si la densité de l'air diminuait , le son serait accéléré ; il le serait encore si l'élasticité de l'air augmentait : donc, puisque l'éther est à la fois moins dense et plus élastique que l'air, on ne doit pas être surpris que la vitesse de la lumière soit si inconq^rablement plus grande que celle du son.

» Les vibrations qui causent la lumière sont évidemment plus vives et plus rapides que celles qui causent le son, puisque l'éther, incomparablement plus subtil que l'air, est bien plus difficile à mettre en vibrations. 32 vibrations par seconde suffisent pour produire un son dans l'air; il faut des vibrations beaucoup plus fréquentes , plusieurs milliers ou millions de vibrations peut<-étre par seconde , avant que l'éther soit ébranlé. Une i^tation si rapide m peut exister que dans les plus petites particules étbérées que les corps renferment, lesquelles par leur imperceptibilité échi^pent à nossena. Lalumière est donc produite par une agitation extrêmement vive et rapide, qui se trouve dans toutes les particules étliérées des oorpa lumineux et du soleil , dont chacune doit s'ébranler pluiieuR millions de fois dans chaque seconde.

» Toutes les fois donc que cet éther est mis éh vibrationa , et que ces vibrations sont transmises à l'œii, l'œil reçoit la sensation de la vision, qui n'est alors autre chose qu'un système de viluratioas semblables qui agitent les plus petites fibres nerveuses du fond de l'œil.

£N ËLL£S-MèllE«. 473

> On comprend que la sensation doit être différente selon qne le mouvement vibratoire est plus on moins fréquent, on que le nomlMre des vibrations qui se font dans une seconde est «pins ou moins grand. Il doit en résulter une différence semblable à celle qui se ftdt ààDH les sons lorsque les vibrations rendues dans une se« eonde sont plus ou moins fréquentes. Cette difMrence est très seu* sflMe à notre oreille > puisque le grave et l'aigu des sons en dépendent. Il n'est pas douteux que le sens de la vue ne soit aussi dif* ftremment affecté, sdon que lenoml>re des vibrations excitées dans les fibres nerveuses du fond de l'oeil est plus ou moins grand. B est bien vrai que l'organe de notre vue n'est pas en état de comp« ter ces grands nombres, moins encore que notre oreille ne compterait les vibrations qui constituent les sons; mais toujours pouvons-nous fort bien distinguer le plus et le moins, ou les rapports. C'est dans celte différence et dans ces rapports qu'il faut cbercher la cause des diverses couleurs, et l'on ne saurait douter que chaque Goolenr réponde à un certain nombre de vibrations dont les fibrilles de nos yeux sont animées dans une seconde , quoique nous ne soyons pas encore en état de déterminer le nombre qui convient à chaque couleur, comme nous le faisons pour les sons. »

Les diverses couleurs sont donc, suivant Euier, par rapport à la vue, ee que sont les différents sons4e la musique pour l'oulte.

Les divers sons diffèrent entre eux par trois caractères saillants , le ton . rintensîté et le timbre. Le ton consiste dans l'élévation plus ou moins grande du son, qui peut être grave ou aigu.

L'intensité est la force plus ou moins grande du son , qui produit sur Toreille une sensation plus ou moins forte.

Le timbre enfin est cette qualité particulière qui fait qu'on distfaigue l'un de Tautre deux sons ; le fa de la flAte, par exemple, du fa du eor, quoique ces deux sons aient le même ton ou vibrent à l'unisson d'un même diapason. Cette sensation du timbre peut, sons quelque rapport, être comparée au pliénomène que Ton remarque dans la voix humaine : quand en chantant on prononce a , le son est tout autre que si l'on prononçait l'une des lettres e, t, o,n, et il est bien évident qu'il ne faut pas chercher la différence dans le fondu son , qui est resté le même. »

V intensité d'un son dépend également et du nombre des parti-

474 OIS OODI.EUAS

cules soDorea qui irllirent liroultaDfment , H de TampHtade ôe» oscillation» de oes partienlefl ou de réte&due de leurs ex4RinîoM. L'expéflenee prouve que le aon d'un timbre, par exeniple, érvluat beaucoup plus iatense, si on le met en présence d'une aisttse tfalr qui puisse vibrer à son unisson ; ou si oq le ihippe ou le firotle pla fort; ou sionle&it vibrer dansl*aireondenBé;oQ si^aaas Adraw* rier la densité de lair renfermé dam loréelfient , on nogmesteM* lastieiké de eet air en éievaol sa lempératara. L'iiitttiiilé du siÉ diminue, au eontrairei A mesuroque le vide du réelpieiil dns Is^ quel on a placé le timbre devient plui pàrfoit 2 alors, en èCM^Mr du réelpioit» devenu plus rare et moins élastique» èsl melaÉ maprimé t ot revient avoe moins d'énergie à sa poUtian ^teitfve, oig. ToHtle monde a«kit que sur les kautes mon^igaea* où l'iar est ptai raroi Ifson eatbeaueoup plus fttihieque dans la plaine.

Le (m du iou ne peut pas être tantôt grate, tanlM a^d, soii qu'il y ait quelque variation dans le mouvement de r air ^ iflt sur Torgatue de Touie , et par eonaéquent aussi dantf le mnmiMisMl du corps sonore. Cette différeoco oe ooasisie pas dans des vthra* tions pltt4 ou molna fortes i U foroe dea vibratioaa délenalM eau» lement, en effet» la quantité ou r intensité du «an ; elle no peiitësÉc avoir pour raison que la rigidité plus ou flHiins grsmdedeees mêmes vibratîttia. Cette conelu^n a'^^pule sur de fnrmhmmj «■périenoes,

Quanâ{uue corde vibrante est plus courte, plus tendre , om €m plus petit diamètre, elle rend un aon plus aigu 1 (elle rend, sus oafe» traire, un son plu« grave quand elle est plus longue, metaa toadte, d'un|plu8 grand diamètre; et il est prouvé piyr le &it radme qfo^ h eorde plus eourte;, plus tendue, ^ua fine, fi|it un bien pl«« grtnd nombre dofloillatiwi que U oorde plu» longue, moins *m^it, moius4u«.C^te dilGérenee est swisiWe, mémo à la vue^ Lawi aigu e^t donc reudu par les oordea dont lea ooeUlattona sosil |*» nombrruseo ; le sou gvave, pur lea eoi4as qui osoWsiit I On s'amur^ eueorf que r aoulté di) son uuggiffut» dans lu 1 portion que le uombvo^dea eadllattona. L'osoillatiou plue •« miêm fréquente est done^lléo iiittaie«ient avec le ton du son raid« psu* la corde ; et le ton dépend de la rareté ou do la fréfpiQliee dea itirMiii tiens, oomme reffet dépend de I9 cause. Co.qoe noua vomm de

KN EL L'Es-Mi ItfKS. 4/6

dire des cordes s*étencl aux elocbes , aux timbres , atfx verres^ à tous les corps sonores de ce genr0; les corps pefcutés passent de leor forme clrcalalre à la forme ovale, et exécutent un certain nombre d'oscillations, se déformant tour à tour et revenant à leur forme première. Le son qui résulte de ce mouvement oscillatoire est d'autant plus aigu que le monvement est j^lus rapide. Remarquons d'ailleurs que le nombre des vibrations excitées dans l'air est toujours proportionnel au nombre des oscillations dm corps sonore ; doDC le ton d'un son transmis par l'air est en rapport direct avec le nom1!>re des oscillations des molécules aériennes.

La question du timbre est pins, délicate et moins bien résolue. Quelques auteurs semblent croire que le timbre peut être considéré oQDnve une qualité faibérente même aux sons simples , en sorte que deux sons simples à l'unisson poorr^ent se distinguer l'un de raaire. Il semble, dit Saurogartneri quêta qui^lté qh letin^bre d'un sw dépend de ta loi qui détermine les vitesses «ucççssiveç qqa prend li^ ipolécole vibrante pendant Ib temps d'uqe oscillation* Cette loi peut être plus ou moins simple, plus ou moins compliquée, et pur Hiîle te «ou produit peut n*étce qu uu l^ruit, m, ^!i\ arriva à Télat d# sou, 9e jrevéUr de l'un de&earact^es que Xçxx désigne sous tUKt de noms dive^fi : botirdoiuwment , mugisseoi^nt, «ifiOément» elc. SupfosoBs, pour fixer les i^ées, qu'un mouveoMut vihi^atoire ou ondulaleire de l'iûr soit représenté par la courbe suivaate, dans 1(^quelle les abscisses rspréseptent le ikKupSy et les ordoméea la vitesse te particules vibrantes; AB, ou la dami-loQgOeur d'oude propor^ ijoimelle 911 tçmps que la molécule met à f^lre i^ou «xo^rsion, détemmere le toudmioi^ ; MP,ou l'amiditude maiUmuoit défluli^t

ion

iuten^ité; la forme de (a courbe enfin j^ qui constitue la loi des rltesses, fixerait le timbre ^ dans l'idée de M. Baurogàrtner.

Les divers sons représentés par les courbes suivantes auraient uâme longueur d'ondulation» même amplitude maximum , et par

476 DES G01ILBUE9

conséquent même ton , même intenstté; mi^ comme les fionnes des courbures sont essentiellement différentes, les timbres do sons produits seraient par là même essentiellement différents. M. Pouiilet dit que le timbre dépend de Tordre dsns lequel ae succèdent les vitesses et les changements de densité dans les diffé-

rentes tranches d'air qui sont comprises entre les deux extrémité de Tonde, et qu'il dépend aussi de ce que les portions condenséei et raréfiées de Tonde peuvent être diss3rmétriques dans ime foule de circonstances.

Il nous semble beaucoup plus probable qne te timbre n*est pas une qualité propre du son simple unique , et qu'il appartient essentiellement au son composé ou multiple. Tous les corps sonores rendent nécessairement en vibrant plusieurs sons distincts; il est comme impossible de faire produire à une corde un seul son ; le sod résultant de ses oscillations est 'toujours multiple , et mie oreflle exercée distingue facilement les divers sons composants. Or, le timbre, dans notre opinion, serait précisément la sensation résoltant de Tensembie des sons composants; le nombre, la natore, Tintensité de ces sons , varient d'un corps à l'autre , et voilà pourquoi il y a tant de timbres différents. Ainsi donc cbaque eorps qui vibre et cbaque particule de ces corps sont animés de divers mouvements vibratoires simultanés. Le plus prononeé de ces mouvements étouffe en quelque sorte les autres, et détermine le ton; les autres influent sur Tintensité et le timbre. Cette manière de voir ne contredit pas absolument Topinion que nous avons d*abord énoncée; car, quand la forme de la courbe qui représente le mouvement ondulatoire est complexe, le son rendu est en gâiérel multiple. M. Seebeck croit, par exemple, que la seconde forme de courbe

ci-dessus correspond à un mouvement gni produirait à la fois le 9<m fondamental et son octave.

Ce qne nous venons de dire poni^le son doit s'appliquer à la lumière avec des modifications convenables ; de sorte que dans toyte couleur nous devons retrouver aussi le ton ou la teinte , l'intensité on Véclat , et de plus quelque chose d'analogue au timbre ou la nuance.

On peut comparer les couleurs aux divers ^ns d'une oitave , puisque les couleurs comme les sons se peuvent exprimer en nom* bres. Newton a conclu de ses expériences que les sept couleurs principales occupent dans le spectre des espaces qui sont entre eox dans la même proportion que les Intervalles des sept sons de la gamme. «

Terminons ce que nous venons de dire sur les couleurs simples en demandant si une couleur donnée est en elle-même quelque chose d'absolu , qu'on puisse déterminer en soi , ou si elle n'est que rdative; de telle sorte qu'on ne l'apprécie que par comparaison avec une autre couleur adjacente, ou dont le souvenir a conservé la sensation. On doit forcément admettre , il nous semble , que la couleur» comme le son, est quelque chose d'absolu, puisqu'elle est le résultat d'une série d'impressions réelles produites sur l'organe de la vue ; mais que rapprécîatfon du ton de la couleur est quelque chose de relatif , quoique dans un degré moins déterminé que pour le son. Tous les sons, en effet » quant au ton, s'expriment facilement au moyen d'un son unique , pris pour point de départ , et l'on est loin d'avoir obtenu quelque chose de semblable pour les couleurs. "

Des couleurs camposées.

Tout le monde sait que l'ensemble de plusieurs sons formant un son composé peut produire , quant au ton , le même effet qu'un son simple. De plus, lorsque deux corps résonnent à la fois , l'oreille à laquelle arriyent, par l'intermédiaire de l'air Jes deux sons produits est moins fortement impressionnée quand les deux Impulsions qu'elle reçoit arrivent dans des instants différents; elle Test plus fiNteteent, au contraire , quand les deux impulsions sont simuU fanées. SI les deux-sous outle nftoe ton , c'est-à-dire si les deux

iloinbresde vibri^ious sput les mêmes , roreille ne percevra pas cette inégalèté de sénsatioD , soit que les vibratioQS des deax . sons se syccèdent ou se soivqjt : car, dans le premier cas « les pulsations coiQcideront toujours; 4ans le second, elles ne se rendbatreront jamais, et l'oreille n'aura la sensation que de Tun des sons. ]\|ais si les nombres de vibrations sont différents , alors mène qu'elles n'auraient pas commencé à la fois, elles finiront par se , rftncontrer ; l'oreille ^era alors plus vivement Affectée, et il en ré- \ sultera pour elle une série de batten[ients qui se succéderont avec plus ou moins de rapidité, et produiront le même effet qve si un troisième corps envoyait ^ l'oreille ses^brations. Quand le nombre des battements par seconde sera suffis«^mment grand, leur ensemble produira la sensation d'un son nouveau distinct des deux sons primitifs ; ce son nouveau fera naître h son tour de nouveaux battements, etc*| etc., et l'on verra apparaître toute une classe de sons secondaires que l'on a désignés sous le nom de Kms résuliadi ou combinée. On les nomme aussi smis subjectifs^ parce quilsoe sont pas le résultat direct des vibrations 4' un corps sonore , et qu'ils ont leur raison fondamentale, dans l'organe même de 1 ouïe. CetU* dénomination de son subjectif est moins exacte depuis queSa\art a démontré que les battements ne se produisent pas seulement daps l'oreille, mais qu'ils existent avant tout dans les corps vibrants priiaiti£s,et quede là ils se propagent réellement dans les différents milieux comme les autres sons. En faisant parler deux tuyaux d'orgue, 'rendant, par exemple, les sons do et re, on éprouve à chaque batten^ent ^ très fortes secousses dans Is mains placées sur le sommier ou sur les tuyaux. Il en est de même si l'on touche une cootre-basse dont on fait vibrer deux cordes, de manière à obtenir des battements. On remarque en outre que les cordes éprouvent des maxlina et des mioima dans leurs amplitudes; que ie Biastnam de l'une colnoide avec le miplmuai de l'autre. Quand les ^nAtaneut» wnt produit PH^ deux tuyaux è nncbes, on voit qpe teyn» languettes éprouvent des variations très oonsidérablee.^ans leurs amplitudes. Il est donc probable que kfè sons fésuMants 1^ «ont pas eaelusivegaent des sons sulaiieetift.

Appliquoiui e» que pous venons de dire à la lufltfère.S'H existe composés • il doit t^iitor MMi deiieouieuffe composées*

EN ELLKS-'MÉMKa. i\'J^

Si la )*éuQioo*de pM^urs m^aê peut dUTérftr par Vmtmttké i«iile* mi|Bt et p«r le ^à^6r« d'un son sii»pie» ou peut produire quaut au liMp c'est-À-»dir0 quant à ee qu'il y a do plus essentiel , la même sepsatioa qu'un son simple ; si rexislenoe slmulti^ée de doux sons peut douQsr luaissanoe à un son nonveau ou même à ane série de sQpf distinoto dos spqi priïpilèfii, no dott*<m pas arimattre aussi que la réunion de plusieurs couleurs peut différer par Tédat seulement, ou par quelque fiutre pK^riété aooidenteUe d'une couleur simple ; peut produire quant à ce qu'il y a de plus essentiel, le même effet qp'une oQulaur simp|e« et que Teadstenef Mvnukanëe de deux cou* leurs peut donner naissance à une couleur nouvelle, ou même à une série de oouieuia distinctes des couleurs primitivest Cette conclu* 9km n'est pas pour nous l'objet d'un doute sérieux. Mais arrêtons- DM18 à oel aperçai attendons, pour entrer dans de plus grands détaUa> que l'on ait réuni an j^us grand nombre de faits.