TEINTES DES COURONNES

Rapport des intensités propres S*.

IOO

iOO

Rapport

des intensités r

elatives J.

IOO

IOO

IOO

',îi

IOO

IOO

lOO

Les valeurs de S^ indiqueraient un excès de rouge dans toute l'étendue de la tache centrale, ce qui est manifestement contraire aux observations, mais le phénomène change de caractère quand on tient compte de l'excès relatif d'intensité pour les vibrations de moindre longueur d'onde.

On voit, au contraire, par les valeurs de J, que les couleurs très réfrangibles dominent beaucoup dans la direction même de la source, où l'intensité de la raie H est triple de celle de la raie B; la teinte toute particulière qui en résulte peut s'appeler bleu des couronnes, plus clair que le bleu céleste.

Les mêmes couleurs restent en excès jusqu'au voisinage de mo = o, 7 sur la tache centrale, à une distance environ moitié moindre que celle du premier minimum relatif là la raie G.

Au voisinage de mo=o,8, l'intensité relative est à peu près constante dans une grande partie du spectre et la lumière se rapproche du blanc. Il se produit alors un achromatisme d'intensité tout différent de l'achromatisme des franges, ou superposition des interférences de même ordre. Pour calculer la valeur correspondante du paramètre, on remarquera que l'équation (2) donne

dl fdS^dk\ /X dS dm \dX J ~^VS \)~'^\Sdmd}:~'jT'

D'autre part, le produit m'k étant invariable quand la déviation ne change pas, on a aussi

et, en substituant,

dm dk

d3 /m dS \

dk

Les intensités relatives de radiations voisines sont donc égales pour la condition

mdS'^Sdm:=d{mS)=:Oy et le paramètre m est la plus petite racine de l'équation

On trouverait ainsi une valeur un peu supérieure à 0,8. Comme la déviation correspondante croît avec la longueur d'onde, Tachromatisme a lieu d'abord pour les couleurs les plus réfrangibles et la teinte résultante est à peu près blanche quand il se produit sur la région la plus brillante du spectre.

Les teintes rouges deviennent ensuite prépondérantes jusqu'au minimum d'intensité totale, antérieur au premier minimum du jaune, où le violet de l'anneau suivant intervient déjà et donne au bord de la tache centrale une teinte carmin.

Le premier anneau est bordé de bleu violet à l'intérieur, puis en vert, vert-jaune, jaune-orangé, rouge et rouge-carmin. Sa plus grande intensité n'est pas -^ de celle qui correspond à la tache centrale. Les intensités diminuent ensuite plus lentement : sur le second, elle est environ \ de celle du premier; sur le troisième, j du second; sur le quatrième, la moitié du troisième, etc.

On pourrait déterminer les teintes par la méthode de Maxwell, en évaluant, à l'aide du calcul ou d'un procédé graphique, l'intensité relative de chaque couleur que l'on exprimerait en fonction des trois couleurs principales (148), de manière à tracer ensuite la courbe du phénomène dans le triangle des couleurs.

Toutefois, ce calcul pénible ne présente pas grand intérêt pour les observations dans la nature. En effet, le diamètre apparent du Soleil ou de la Lune fait chevaucher en partie les anneaux les uns sur les autres, ce qui modifie les teintes. En outre, la taille des gouttes n'étant jamais rigoureusement uniforme, les anneaux les plus éclatants correspondent à celles qui se trouvent en majorité, mais ils sont toujours dilatés par les anneaux homologues de dimensions différentes; les minima de lumière sont moins apparents et les teintes plus mélangées.

Dans ce mélange, les anneaux successifs ne tardent pas à disparaître dans une buée lumineuse, surtout s'ils sont très larges, el la superposition des taches centrales de dimensions différentes finit par produire une teinte de rouge cuivré.

L'examen du Tableau montre encore que le violet domine longtemps dans la tache centrale et que le maximum passe ensuite aux couleurs successives jusqu'au rouge. Le rouge est prépondérant pour ftIq ^ 1 , 6, un peu avant le minimum absolu de lumière,, mais l'intensité du violet a reparu pour près de moitié.

Dans le premier anneau, quand /Uq varie de i, 8 à 3, 2, le maximum d'éclat se déplace très régulièrement d'une extrémité à Tautre du spectre, le premier bleu étant mélangé de rouge et le dernier rouge teinté de bleu indigo.

On remarquera, en particulier, Féclat et la pureté du rouge un peu avant mo=3. Verdet (*) avait reconnu, en efiet, par des expériences directes, que le premier anneau rouge apparent correspond, non pas au maximum même du rouge, comme Favait admis Fraunhofer, et qui serait situé plus loin, mais au second minimum d'une couleur comprise entre E et F, dont la longueur d*onde est voisine de ol*,5 et qui correspondrait à /7i = 3,5o6 ou mo = 2,98. Si le rayon p des anneaux est exprimé en degrés, il résulte de l'équation (1)

180 amX 63»*. 06

2aL

D'après Kaemtz (^), le rajon de ce premier anneau rouge, mesuré dans un grand nombre d'observations, varie de i^ à 4°, ce qui donnerait, pour le diamètre 2a des gouttes, de 64^ à 161^. Ces dimensions sont supérieures à celles des gouttelettes que renferment les nuages les plus légers; elles indiqueraient qu'il s'est fait déjà un travail de condensation pour amener plus d'uniformité dans la structure des nuages.

En observant avec un verre rouge les anneaux produits par la poudre de lycopode, Verdet a trouvé aussi que la déviation du

premier minimum est voisine de i®3o', ou — = ttk Si l'on

fait — = 0,610 et X = ol*,66 dans l'équation (i), il en résulte 2aziio,6io.iH',32.38,i97 ==30^^,76.

La mesure directe des grains de lycopode donne, en effet, un diamètre moyen de 3iH' à 33l*.

Quand les couleurs les plus réfrangibles commencent à s'affaiblir dans la tache centrale, l'excès des lumières rouge et orangée

(«) E. Verdbt, Anrt, de Chim. et de Phys, [3], t. XXXIV, p. lag; i852. (*) L.-F. Kaemtz, Cours de Météorologie, traduction française par Gh. Martins, p. 4^4; Paris, 1843.

donne une teinte analogue aux reflets du cuwre qui prend, dans certains cas, beaucoup d'importance et qu'il est intéressant d'examiner de plus près.

Les rapports p des pouvoirs réflecteurs du cuivre pour l'incidence normale sont (618), d'après les expériences de M. Jamin :

Rouge. Orangé. Jaane. Vert. Blea. Indigo. Violet.

La comparaison de ces rapports avec ceux des intensités relatives J, pour /Wo = I , montre que la couleur du cuivre renferme un peu moins des nuances comprises entre l'orangé et le bleu, avec un excès d'indigo et de violet. Les deux teintes présentent donc beaucoup d'analogie; elles paraîtront encore plus voisines si l'on fait cette réserve que les observations de M. Jamin ne correspondent probablement pas aux mêmes repères, en particulier pour la raie H, où l'intensité est très faible. Lorsque l'on met à part ce dernier nombre, les valeurs de p et de J ne diffèrent pas de 5^ dans toute l'étendue du spectre.

S'il existe en même temps plusieurs systèmes de couronnes superposées, qui correspondent à des gouttes inégales ou simplement aux différents points de la source, on imagine facilement que cette teinte cuivrée puisse s'étendre sur un plus grand espace, par le mélange des anneaux voisins.

Pour évaluer l'influence du diamètre du Soleil, par exemple, il faudrait construire le solide de diffraction (213) correspondant à des gouttes de dimensions données, et en déduire, par les relations précédentes, l'intensité relative des couleurs pour différentes déviations. On peut en avoir une idée plus simplement en divisant le disque solaire en trois surfaces égales par des parallèles et remplaçant chacune d'elles par son centre de gravité. Le centre de gravité des parties latérales ainsi définies se trouve à 0,67 du rayon, de sorte que les trois points sont éloignés d'environ 9', i. Sur la droite qui les joint, il suffira de superposer des anneaux de centres différents et de même intensité.

Supposons que l'écart de 9', i corresponde à une variation o, 2 du paramètre /no, ce qui aurait lieu pour des gouttes d'environ a6i^. En ajoutant trois valeurs successives de J, prises dans le Tableau précédent, on aurait ainsi :