FRANGES DES T,AMES ÉPAISSES. - SCINTILLATION

Expérience de Newton. — Son explication dans la théorie des ondes. — Formule qui donne les diverses lois auxquelles Newton et d'autres physiciens étaient arrivés. — Formes diverses données à l'expérience de Newton. -.- Par M. Stokes; — le duc de Chaulnes : — M. Pouillet ; — M. Qnételet.— Anneaux de M. Babinet. — Franges de Brewster et de M. Jamin. — Scintillation , — sa mesure , — sa théorie. — Réfracteur interférentiel , — de Fresnel et Arago, — de M. Jamin. — Couleurs des lames mixtes. — Soleil rouge et soleil bleu. ^ Relation entre reffîcncitc des obstacles et la longueur d'onde.

§ 81. — Anneaux de Newton. — De quoi dépend leur éclat. A Newton remonte l'observation du premier de ces phénomènes aujourd'hui si nombreux. Un miroir concave assez épais, à surfaces parallèles, recevant normalement

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un mince faisceau de lumière, lui donna sur un -ëcrin pefeeé, place aux environs de son centre de courbure, une série de cercles colorés [fig. 4S). Celui qui s'avisa de ternir lénûroir, par la vapeur de l'haleine, par une l^ère couche de lait mèlë d'eau , etc. , rendit les cercles tellement vift, cpele phénomène deviut l'un des plus brillants de l'optique.

A part la grandeur et la vivacité , ces cercles, quixe nesurent par simple lecture quand on les reçoit sur un écnn divisé , ont entré eux les rapports de grandeur et les teintes des anneaux transmis des lames minces d'air. Ainsi, lei carrés des diamètres des cercles brillants donna par «ne lumière simple suivent la série o, !t, 4»- • •) et ceux des cercles obscurs la série i, 3 , 5 , 7, .-. • ^ ainsi, d'une ooaknr àFautre^ les carrés des diamètres d'un même anneau varieot comme les longueurs d'onde.

Guidé par la théorie des interférences, et par les condi* tions accessoires qui améliorent le phénomène, nous allons aisément rendre compte de ces lois et de quelques autres que Newton a su y démêler avec une rare sagacité.

§ 82. — Leur théorie pour une lame plane.

L'expérience ne laisse aucun doute sur rîntervenlion des deux surfaces dans la production des anneaux. Il y a concours de la première surface et ce concours consiste dans une dissémination, témoin l'extrême vivacité due à une poussière (*) et à un ternissement quelconque. Il y acon- • cours de la deuxième et elle agit par réflexion régulière, car les anneaux s'affaiblissent par l'enlèvement du tain et disparaissent si on la recouvre d'un vernis noir qui annule la réflexion.

Le faisceau OA [fig,^6) donne, au point A, un rayon AF

( * ) Que la poussière projetée soit irrégulière, car une poudre régulière» telle que le lycopode, introduirait, par voie de diflraction (§151), d^ anneaux d'une autre espèce, variables avec les dimensions des globules ré< guliers.

transmis régulièrement et un faisceau hémisphérique disséminé intérieurement. Un quelconque de ces rayons disséminés, AB par exemple, se réfléchit sur la deuxième surface, est rendu à la surface antérieure, se,réfracte en C et atteint le point P de Técran. Outreycela, le rayon transmis AF revient par réflexion normale au point A et envoie au même point P, par dissémination extérieure , un deuxième rayon AP. On voit donc qu'un point quelconque P de l'écran reçoit deux rayons issus d'un même rayon , que ces deux rayons ont subi chacun, mais dans un ordre différent, une dissémination , une réflexion et une réfraction , et qu'ainsi ils peuvent avoir sensiblement la même intensité. La géométrie fait le reste en montrant que pour obtenir, entre ces deux rayons , de faibles retards , le point P doit s'éloigner considérablement de O et s'en éloigne précisément des quandtés données par l'expérience.

Soit e l'épaisseur du miroir, n son indice, d la distance OA, j^ la distance OP. La route du premier rayon est, à partir de A , . •

2/iAB-l-CP,

ou bien, si A' est le symétrique de A ,

nTC-hCP,

Celle du deuxième rayon est

2 /îAFh-AP, Ottbien

/lAA'-^AP.

Prolongeons. PC jusqu'en D. A' et D sonjt deux foyei's conjttgaés et ils donneront (§ 31 )

/fÂT— DÂ = /ïlTc — DC ;

*i nous ajoutons et si nous retranchons DC du premier Aemin, il devient