PHÉNOMÈNE VI

644. — Quand la lumière que l’on emploie passe d’une couleur homogène àuneautre, par exemple quand on éclaire successivement l’appareil avec les différentes couleurs du spectre, en donnant aux rayons incidents une inclinaison telle qu’ils soient toujours réfléchis vers œil , qui reste

‘immobile, les anneaux paraissent se dilater et se contracter, suivant la couleur de la lumière éclairante : la lumière rouge donne les anneaux les plus larges, et le violet les moins larges ; les couleurs intermédiaires correspondent à des largeurs

‘entre ces deux Jimites. Newton s'est assuré ; par la mesure des diamètres , que l'intervalle entre les surfaces , ou l’épaisseur de la couche d’air où se forme un anneau violet d’un certain ordre, est à l'épaisseur où se forme un anneau rouge du même ordre dans le rapport de 9 à 14 environ. Déterminant par.cette méthode l’épaisseur de la couche d’air où se produit la partie la plus brillante du premier anneau, quand on emploie successivement toutes les couleurs du spectre, depuis

le rouge extrême jusqu’au violet extrême, il a trouvé que ces épaisseurs, exprimées en parties de pouce, sont les moitiés des nombres qui occupent la seconde colonne de la table,

À us art. 575, et qu’elles répondent aux valeurs de 5° c’est-à-dire

à la longueur d’une demi-ondulation pour chaque rayon,

645. — Le phénomène précédent peut être regardé comme l’analyse de ce qui arrive quand: on observe les anneaux à la lumière blanche. En effet, dans ce cas, on peut les considérer comme formés par la superposition de plusieurs séries d’anneaux de couleurs simples, dont chacune a une suite particulière de diamètres. Quant à la manière dont se fait cette superposition ou synthèse des divers ordres des couleurs, on peut s’en former une idée en consultant la figure 3154, dans laquelle les abscisses , ou les droites horizontales, représentent les épaisseurs de la couche d’air entre deux verres, en supposant que celles-ci croissent uniformément, et RR', RR’, etc., les diverses épaisseurs auxquelles le rouge disparaît dans les anneaux produits par la lumière rouge employée seule, c’est-à-dire les intervalles noirs entre ces anneaux. Rr, Rr',Ryr?, etc., représentent les épaisseurs qui correspondent aux anneaux les plus brillants.

De la même manière, soient OO", OO", etc., les épaisseurs auxquelles il n’y a pas d’orangé, et ainsi de suite pour le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet: RR', OO, YY', etc, seront entre elles comme les nombres de la colonne 2, article 575.

Si l’on décrit alorsune suite de courbes onduleuses, comme dans la fig. 154, et que, par un point quelconque, tel que Csur AE, l’on tire une parallèle à A V qui coupe toutes ces courbes, les différentes ordonnées, ou les parties de cette ligne interceptées entre les courbes et leurs abscisses, représenteront l'intensité de la lumière de chaque couleur, qu’une couche d’air de l'épaisseur donnée réfléchirait vers l'œil.

Ainsi la couleur correspondante à une épaisseur donnée

sera le résultat du mélangede plusieurs rayons simples, dent Je nombre sera proportionnel à la longueur de l’ordonnée de chaque.couleur.composante.

646. — La figure étant disposée.en échelle, on peut s’en servir pour reconnaître la couleur en un point quelconque. D'abord , lorsque l’épaisseur est o, c’est-à-dire à l'origine A, toutes\lessordonnées s’évanouissenti, et.ce point.est nécessairement,noir: Quoique l’épaisseur.de la couche d’äir croisse continuellement depuis o4.elle n’en reste pas moins fortpetite, tandis queles ordonnées des différentes courbes augmentent. très inégalement , celles, qui. appartiennent aux rayons les plus réfrangibles croissant beaucoup plus vite que les autres;.de manière.que la première, couleur que. l’on aperçoit correspond, à°une très petite épaisseur À 1, et.contient-un-excès.de bleu qui.constitue le,bleu faible, mais pur, du premier ordre (art. 655). Pour. une épaisseur .un,peu plus grande, telle que A2, l’ordonnée commune passe très près «es.ordonnées maxima de toutes iles courbes ;.elle est un peu en-deçà de celle,du rouge)et au-delà de.cellé du violet. Cependant. la différence estsifaible, quelles couleurs sont à-peu près dans la proportion nécessaire pour former le blancset, comme ellessont près deleurmaximum;ellesdoiventproduire une teinte blanche très brillante. Ce résultat est.conforme à Yobséryation, le blanc,du premier ordre étant en.effet.la couleur la plus éclatante. Plus loin, le violet décroît rapidemeut, le -rouge-augmente, et le jaune est près de son:maximum;-de manière qu’à l’épaisseur A5 le blanc passe aujau- .ne. En A4, le violet, l’indigo, le bleu.et le vert, s’évanouissent;le jaunes’affaiblit , l’orangé et surtout Je. rouge augmentent considérablement ; d'où résulte une, teinte! orangée, ou plutôt couleur de feu, qui devient de plus en plus ‘rouge.

: C'esten B quese trouvel’ordonnée mirimum pourlejaune, c’est-à-dire pour.les rayans les: plus lumineux, : c’est là que «sera donc la teinte la plussombre,.quise composera d’un peu

d’orangé, de vert;rde bleutet même d'indigo ; mais l'addition d’un:peu devioletion de rouge produira un pourpre sombre et violâtre, quispassera promptement au bleu vif correspondant-à l’épaisseur A5; puisque les rayons les plus réfrangibles :tendent:à dominer en cet endroit, tandis quelles autres diminuent. En 6,:oùl’ordonnéetraverse le’jaune maximun, il yattrès peu de rouge; peu:d’orangé ; beaucoup de. vert, peu de bleu; Pindigo et le violet y sont à peine/sensibles’? la teinte sera donc d’un jaune verdâtre; mais, comme le vert diminue etique l’orangé augmente!, le jaune/pberdra bientôt sa nuance verte pour devenir puret brillant.En #;les rayons prédominants seront orangés et'jaunes ; ils s’y trouveront en sigrande abondance, qüe/le pewde rouge et de violet qui s’y trouvera mêlé n’altérera point la pureté de la couleur, qui sera un jaune très prononcé. En 8 on trouvera-un cramoisi magnifique, dû au mélange de beaucoup d’orangé et'de rouge avec del’indigo et du violet. En°C l’on trouvera ‘encore le jaune à son minimum'; mais ,;comme le rouge et l’indigo y sont en même temps à leur maximum , ce point, quoique sombre en‘comparaison de ceux qui l’entourent;'se ferarémarquer par une belle’teinte rouge pourpre En 9'et en.-f0 on voit l'origine du vert vif du troisième! ordre ;:dû àun mélange de vert, de jaune et de bleu, pour deprémier poirit, et à la réunion du jaune, du vertet du violet, pour le second; le rouge et l'orangé y manquent presque”entièrement.

En continuant dela même manière, on reproduiraitavec là plus grande exactitade toutes les teintes énumérées à l'ai: ticle 635.

647: — Quand l'épaisseur augmente, ‘les rayons doués d’uné réfrangibilité à peu ‘prèstégale diffèrent beaucoup en intensité, puisque la plus légère différence dans leslongheurs des bases de leurs courbes, étant répétée plusieurs! fois ; doit produire à) la longue une opposition presquercomplètes ‘dé sorteique le maximum d'un rayon:coincide avec leminimum

d’un autre de même couleur; d'une réfrangibilité presque égale. Ainsiy pour une épaisseur considérable, comme au:dixième ou vingtième ordre.on observera. deux :maxima «et deux minima à la fois pour chaque couleur, puisque la.cou-, leur ne dépend pointd’une certaine réfrangibilité, mais plutôt de tous les:degrés.de réfrangibilité entre des limites constantes.Conséquemment;àmésure que l'épaisseur augmente, les teintes «deviennent de moïnis en moins pures ; jusqu’à ce qu'on n’aperçoive plus:qu'un-blanc termeyet de moitié moins éclatant que celui du premier:ordre ,-qui-contient tous les rayons-à leur 2aximum d'intensité,

Paénomene VIL

648. — Nous avons supposé jusqu’ici-l'interposition d’une couche d’air entre les deuxsvérres; cependant:ce n’est point ce-milieu-qui produit les phénomènes, mais d'éspace: qu’il occupe: car; dans le yide;d'une, machine pneumatique ;.les annéaux restent sensiblement.les mêmes. Mais,, quand on interpose un milieu plusiréfringent, comme l'eau; l'huile, etc., les anneaux se rétrécissent enxconséervant leurs couleurs et leurs largeurs relatives:

Newton a trouvé ,;par des mesuves:très exactes, que, pour des milieux: quelconques;.les épaisseurs auxquelles on aperçoit une-teinte donnée:sont envraison inverse des indices de réfraction de ces milieux. ;

Ainsi-lé.blanc-du:premiersordre’ élantiproduit dans Pair oudans levide à, de pouce.;; séra:produit dans l’eau à

73 de cette épaisseur.

Il remarqua ‘aussi que la loi de dilatation des anneaux, quand l'incidence est oblique (art::659); s’observe toujours, quelle que soit la nature du milieu-interposé. Il s'ensuit que dans les milieux denses-là dilatation pour de grandes obliquités est beaucoup moindre que dans:les milieux rares ; et que par conséquent une épaisseur donnée réfléchit une cou-

leur:d'autant-moinssujetterà varier avec l’obliquité que le

milieu.est plus réfringent: C’est pourquoi les couleurs: d’urre bulle desavon varient beaucoup moins avec l'incidence que cellés d’une-couche d’air, et célles-ci'moins que les teintes irisées de l’acier; poli, qui proviennent d’un léger oxide.produit par la chaleur à la surface. du métal,

PuévomÈène VIII.

64y. — Il n’estipas nécessaire , pour obtenir des:couleurs. que des surfaces de verre ou d’un autre milieu dense renferment des couches d’un milieu plus rare; les couleurs sont même plus brillantes quand des lames minces d’un milieu dense sont comprises entre des couches d’un milieu rare, comme l’air ou le vide: ainsi des bullesde savon, des lames de mica excessivement minces, etc:, présententla mêème:sé rie de couleurs disposées en: franges'et variant'avec:lépaisseur des lames.

M. Talbot a imaginé Pexpériencersuivante pour observer facilemént les frauges formées par des-lames de’ verre d’une. épaisseur sensible:

Si l’on enfle une bulle de verre jusqu’à ce qu’elle crève, et qu’on en observe les fragments dans une chambre obscure, à la lueur d’une lampe à esprit-devin dont la mèche aété imbibée de sel, ils paraîtront couverts de’stries alternativement lumineuses et noires’, disposées en couches onduleuses parallèles entre elles et variant'avec l'épaisseur du fragment. Quand celle-ci est à peu près uniforme, les stries sont larges; mais ; quand elle varie rapidement; elles deviénnent téllement serrées qu’elles échappent à l’œ@il nu et ne peuvent être distinguéés qu’à l’aide d’un microscope: En supposant au morcean de verre une épaisseur! d’un millième de pouce, les franges correspondraïent autquatre:vingt-neuvième ordre environ des anneaux colorés, et Sérviraient ainsi à démontrer la parfaite homogénéité de la lumière : car, s’il y avait la moindre différence de réfrangibilité, son effet, mul-

tiplié par 89, deviendrait sensible par la confusion et l'obli-

tération partielle des-éspaces noïrs:L’épaisseur à laquelle on cesse de distinguer les alternations de la lumière ‘et des couleurs ou du noirtest le meilleur moyen de reconnaître lé degré d’homogénéité d’une lumière quelconque, et en est réellement la mesure numérique. Cette expérience nous apprend encore que la propriété de la lumière d’où dépend le phénomène des franges n'appartient pas uniquement à des épaisseurs extrêmement petites, mais qu’elle s’observe encore quand la lumière traversé des intervalles assez considérables.

PHénomÈne IX.

650: — Quand on regarde au travers des lames qui produisent les anneaux colorés, on aperçoit une série d’anneaux colorés transmis, beaucoup plus faibles que les anneaux réfléchis, et composés des teintes complémentaires de ceux-ci ; dermanière que leur mélange donnerait le blanc. Le centre est blanc, et les couleurs suivantes sont le jaune, le noir, le violet et le bleu : telle est la série du premier ordre. Les couleurs du deuxième ordre sont le blanc, le jaune, le rouge, Je violet, le bleu ; celles du troisième , le vert, le jaune, le rouge et le vert bleuâtre ; après quoi viennent de légères alternations de rouge et de bleu verdâtre ; la dégradation des teintes étant beaucoup plus rapide dans les anneaux transmis que dans les anneaux réfléchis.

651. — C’est pour expliquer ces phénomènes que Newton aimaginé sa doctrine des accès de facile réflexion et de facile transmission , dont il a été parlé à la neuvième demande de Vart. 526, et que nous allons développer davantage en l’appliquant aucas actuel, ainsi que l’a fait son inventeur. Il faut ajouter alors à l'hypothèse générale les propositions sui-

vantes :