Lorsque les spectres de troisième classe se confon

dent avec l’axe, ils laissent un espace noir entre cet axe et le

premier spectre de deuxième classe : celui-ci et les autres de

même classe deviennent alors de plus en plus brillantstet ho-

mogènes, jusqu’à ce que les rayons interférents se trouvent

en assez grand nombre pour faire paraître les raies fixes et produire des spectres parfaits de deuxième classe.

764: — Fraunhofér a examiné de près les phénomènes produits par des réseaux plongés dans des milieux doués de

divers pouvoirs réfringents : il les a trouvés tous semblables; mais les distances de l’axé auxquelles se formaïent les spectres étaiént moindres que dans l'air, et en raison inversa dés, pouvoirs réfringents:

5or

765. — Le mème savant s’est occupé d’une classe de phehomènes d’une grande beauté, obtenus en substituant aux réseaux de très petites oùvertures, d’uné figure régulière, éomme des cercles et des carrés. Il employait tantôt une seule ouverture, tantôt plusieurs régulièrement disposées , comme dans le cas où deux réseaux égaux se croisent à angles droits. La figure 151 représente le phénomène résultant de l'incidence de la lumière sur lobjectif d’une lunette; après avoir traversé deux trous circulaires de.0.02227 de pouce de diamètre, dont la distance entre les centres égale 0.038351. Chaque compartiment est un spectre séparé. Dans les bandes &a, bb, on voit clairement l'origine et la composition intime des franges verticales et des franges croisées décrites à l’art. 755. Ces apparences changent quand le nombre des ouvertures vient à augmenter : les spectres deviennent alors plus purs et plus vifs en couleur. L’effet de deux prismés entrecroisés est représenté par une figure dans l'ouvrage de Fraunhofer : c’est un des phénomènes les plus magnifiques que l’on puisse voir.

766. — Quand on observe une étoile brillante avec une lunette excellente, mais d’un grossissement assez faible, elle a toujours l’apparence d’une masse de lumière dont il est impossible de distinguer la forme, à cause de son éclat, et dont les bords sont rarement exempts de dentelures, quelle que soit la bonté de la lunette. Mais si le pouvoir amplifiant s'élève depuis 200 jusqu’à 300 ou 400, et qu’on sé trouve dans des circonstances favorables, telles qu'une atmosphère tranquille, une température uniforme , etc., V'étoile paraît parfaitement ronde , bien terminée et entourée de plusieurs anneaux alternativement obscurs et lucides , dont les bords semblent légèremént colorés quand on les examine avec attention. Ces anneaux se suivent de très près à des intervalles égaux autour du disque, et sont ordinairement plus faciles à observer et plus réguliers dans les lunettes que dans les té-

sen

jai LL au:

| (ll | || A | ES (| F\L 11]

lescopes. Le disque est aussi beaucoup plus-grand dans l’un que dans l’autre de ces instruments.

767. — Les disques dont il s’agit furent observés pour la première fois par sir W. Herschel, qui seul possédait des télescopes assez forts pour les rendre visibles. Ce ne sont point les surfaces mêmes des étoiles que l’on voit de cette manière ; elles sont trop éloignées pour être aperçues à l’aide d’aucun instrument amplifiant : ce ne sont que de fausses images dues à des effets d’optique dont la cause n’est pas encore bien connue. Il est clair, en effet, pour quiconque s’est pénétré de ce que nous ayons dit sur les interférences , et de l'explication donnée aux art. go et 591 de la formation des foyers dans le système ondulatoire, que lepoint focal sur l’axe doit être ébranlé par les ondulations en état d'accord parfait que renvoie chaque point de la surface, Ainsi le foyer doit être vivement éclairé, pourvu cependant que le miroir ou l’objectif soit rigoureusement aplanétique. Mais, si l’on s’éloigne du foyer dans une direction quelcon-: que, suivant un plan perpendiculaire à axe, cet accord parfait cessera d’exister, car les rayons d’un côté de l'objectif commenceront à interférer et à détruire ceux de l’autre côté; de manière qu’à une certaine distance, l'opposition sera totale, et produira des anneaux alternativement obscurs et lümineux. Il n’y a done plus de doute sur la cause du disque

apparentetdes anneaux, quoiqu’ilserait peut-êtreassez difficile

de calculer leurs dimensions d’après ces données. Mais cette explication ne rend pas compte d’une des circonstances les plus remarquables dé ce phénomène, c’est-à-dire du chanment de grandeur-de la fausse image selon l'étoile que l’on cogsidère, le disque paraissant, en général, d’autant plus Farge'que létoile‘est plus brillante. Ce ne peut être une simpleïllusion d'optique, car, lorsqu'on voit ensemble deux étoiles d’un éclat différent (comme dans le cas d’une étoile doublé), et qu’on les compare directement , la différence des

diamètres de leurs faux disques.est très sensible. Cet effet ne tient pas non plus à la grandeur réelle des étoiles, car l’interposition d’un nuage qui affaiblit leur éclat réduit leurs disques apparents à de simples points. On ne-peut pas non plus l’attribuer à l’irradiation , puisque , dans ce cas, la Jumière du disque empièterait sur celle des anneaux ,iqui s’effaceraient alors, à moins de supposer que les vibrations de la rétine suivent les mêmes lois que celles de l’éther et qu’elles puissent interférer avec ces dernières. Dans ce cas, le disque et les anneaux formés sur la rétine résulteraient de l’interférence des deux espèces d’ondulations,

768. — Sans approfondir cette question délicate , nous nous bornerons à exposer quelques uns des phénomènes que nous avons observés.

Les effets des diaphragmes ou ouvertures de diverses formes appliquées devant desmiroirs et des objectifs nous paraïissent mériter une place après les observations intéressantes de Fraunhofer sur les phénomènes produits par de très petites ouvertures : ils en sont en quelque sorte le cas inverse.

769. — Lorsque l'ouverture de la lunette est limitée par un diaphragme circulaire qui touche l'objectif ou qui s’en trouve plus ou moins éloigné, le disque et les anneaux s’é- Jargissent en raison inverse du diamètre de l'ouverture. Lorsque celle-ci est fort réduite (à un pouce, par exemple, pour une lunette de sept pieds de longueur focale) , le faux disque devient très grand et a l’air d’une planète; son contour est bien tranché, et entouré d’un seul anneau, qui est assez brillant pour être aisément remarqué, et dont les couleurs se trouvent disposées comme il suit, à compter du centre du disque : 1° du blanc, 2° du rouge très pâle, 5° du noir, 4° du bleu très pâle, 5° du blanc, 6° du rouge très pâle, 7° du noir. Si l’ouverture se rétrécit beaucoup plus (sielle se réduit à un demi-pouce, par exemple), les anneaux pälissent

téllément qu’ils échappent à la vue, et le disque devient encore plus large : on voit alors la lumière s’affaiblir du centre à la circonférence ; ce qui donne au disque une

äpparence nébuleuse comme celle d’une comète. (Voy. fig.

70. — Quand on emploie des ouvertures annulaires, les phénomènes sont très beaux et très réguliers. Le diamètre extérieur de l’anneau étant de trois pouces et le diamètre intérieur d’un pouce un quart, la Chèyre paraît telle que la représente la fig. 155, et la double étoile Castor, comme dans la fig. 154. Si l'anneau devient plus étroit, la grandeur du disque et la largeur des anneaux colorés diminuent aussi ; ce qui est contraire aux expérieñces de Fraunhofer sur des anneaux très étroits, et doit évidemment avoir une autre cause; mais, enrevanche, ces anneaux deviennent plus nombreux. Avec des ouvertures annulaires dont les diamètres.extérieurs sont (en pouces) de 5.5, 0.7,2.2, et les diamètres intérieurs de 5, 0.5 et 2, la Chèvre offrit les apparences représentées par les fig. 155, 156 et 157. Dans le dernier cas, le disque était réduit à un point rond presque imperceptible ; les anñeaux colorés étaient si serrés et en si grand nombre qu’à péine on pouvait les compter; on les aurait pris, au premier coup-d’œil, pour une simple tache ronde ét lumineuse. Les intervalles entre ces anneaux disparaissaient entièréement lorsque la largeur de l’ouverture annulaire était réduite à la moitié de la quantité précédente. Les dimensions des anneaux et du disque nous ont paru généralement pro

A Tr portionnelles à Hat

771. — Outre les anneaux dont nous venons de parler , qui touchent immédiatement le disque, il y en a d’autres d’an diamètre beaucoup plus grand et d’une lumière plus Fïble, tels que des halos. Ceux-ci appartiennent à des spec-

bob

tres de différentes classes, en prenant le mot classe dans l’aëception que lui a donnée Fraunhofer. Trop pâles pour être vus distinctément avec un seul anneau, ils peuvent aisément être observés au moyen d’une ouverture contenant deux anneaux :( fig. 158 ) : leur aspect est alors celui de la fig. 159, dans laquelle les ombres représentent les anneaux lumineux et les blancs les parties obscures.

972% — Lorsque l'ouverture a Ia forme d’un triangle équilatéral, on voit se peindre un disque étoilé (fig. 160 ) très brillant et bien terminé :'les six rais qui l'entourent en sont séparésipär ün anneau noir. Ces rais sont très minces et parfaitement droits; ils sont d'autant plus distincts que la lumière disséminée qui remplit le champ de la lunette, lorsqu’on ne fait point usage de diaphragme, est plus complétement éteinte. Cet effet remarquable est plus que proportionnel à la quantité de lumière détruite. Il a lieu également lorsqu’on substitue au triangle équilatéral une ouverture formée par l'intervalle entre deux triangles équilatéraux concentriques et semblablement placés.

773. — Comme un triangle n’a que trois angles et trois côtés, on peut trouver singulier qu’il se forme une étoile à six räis. En supposant que trois proviennent des angles et les trois autres des côtés, on doit s'attendre à trouver entre eux une différence sensible, qui dénote leur différence d’origine: Cependant ils‘sont tous parfaitemerñit égaux quand la lunetterest à son foyer ; mais, dès qu’elle s’en écarte, cette égalité n’a plus lieu : tel estle cas représenté par la fig. 167. On'voit°qué les branches se composent, “les unes de franges parallèles à leur longueur, les autres de petits arcs de franges semblables immédiatement adjacents aux sommets des hyperboles auxquelles elles appartiennent, etqui croisent les rais véritables dans’le sens perpendiculaire à leur longueur. Si l’on set la lunette un peumieux àsonfoyéer, les hyperboles s’'appro:

5 à RMI DE. Ai

chent de leurs asymptotes, et.se confondent par leur grande proximité. Ainsi trois rais sont composés de lignes lumineuses continues, et trois autres d’une infinité de points discontinus infiniment rapprochés. Pour représenter analytiquement l'intensité de la lumière dans un de ces rais discontinus, il faudraitavoir recours à des fonctions d’une nature bien singulière et sans doute très difficiles à manier.

774. — Le phénomène que nous yenons de décrire peut faire du diaphragme triangulaire un excellent micromètre de position , et servir ainsi à des usages astronomiques. Supposons qu’on observe une étoile très brillante (telle que «de l’Aigle) , à côté de laquelle se trouve une autre très petite : en faisant tourner le diaphragme, les rais tourneront en méme temps; de manière qu’on pourra toujours en, faire passer un par la petite étoile, que l’on examinera alors tout à son aise. Si l'instrument est pourvu d’un cercle gradué sur lequel on puisse lire le nombre de degrés dont le diaphragme s’est écarté de sa position primitive, il sera facile de connaître la situation relative des deux étoiles.

Nous nous sommes assurés par nous-mêmes de la possibilité de mettre cette méthode en pratique. Au moyen de quelques légers changements dans l’appareil, on peut s’en servir avec avantage dans des cas où son emploi paraît extrêmement difficile au premier abord.

775. — Quand on fait usage de trois ouvertures circulaires dont les centres sont aux sommets d’un triangle équilatéral, l'image est un disque brillant au centre du triangle ;,six disques d’une lumière plus faible sont en contact ayec;le premier, et tout le groupe est entouré d’anneaux (fig. 162) semblables à des halos. Cependant , lorsqu'on emploie trois ouvertures annulaires égales , et.que la lunette est à son foyer , l’effetest le même que s’il n’yen avait qu'une(fig.155); mais, dès que l’on changeun peu lefoyer, on s'aperçoit de ladifféren-

ce: tél'est le cas représenté par la fig. 163: Chaque ouverture produit alors son disque et son système d’anneaux particuliër ; étces derniers forment, par leurs intersections , des fraibes que nous avons marquées dans la figure. Si la lunette’ est à peu près à son foyer, le phénomène est tél que le représente la fig. 164 : les centrés se rapprochant.par degrés, étles anneaux se mêlant de plus en plus, jusqu'au moment de la coïncidence parfaite.

776. — Une ouverture formée par l'intervalle entre deux carrés concentriques ne produit pas une étoile à huit, mais à quatre raiïs. Ceux-ci, néanmoins, ne sont pas, comme dans le cas d’une ouverture triangulaire, des lignes fines et continues qui vont en s’amincissant , à partir du centre; mais ils se composent de taches alternativement obscures et Jumineuses (fig. 165). Les parties les plus proches du disque circulaire qui se trouve au centre consistent en bandes irisées perpendiculaires à la direction des rais. Il doit y avoir des bandes semblables dans les parties les plus éloignées, jusqu’à une grande distance du disque.

757.— Si l’on emploie une ouverture divisée en cinquante carrés, d’environ un demi-pouce, disposés régulièrement de manière à laisser entre eux , dans les deux sens, un espace égal à leur largeur, l’image que l’on obtient diffère entièrement de celle que donne Fraunhofer et qui résulte du croisement de deux réseaux très serrés, quoique la distribution et la forme des ouvertures soient les mêmes dans les deux cas. L'image a la forme d’un disque blanc (fig. 166) entouré de huit spectres lumineux disposés en carré au milieu d’une croix formée par des spectres beaucoup moins lucides qui s’étendent jusqu’à une grande distance du centre,