RIT

UV EF rase |

SEC CSST RES m4

que rayon.de lumière qui se réfracte a le sinus de son angle d'incidence dans un rapport constant avec celui de son angle de réfraction, aussi long-tempsique le milieu et/le rayonmne changent point; mais que:ce rapport varie non seulement avec la nature du milieu , mais aussi avec celle du rayon. En d’autres termes, qu’il y a autant d’espèces ou du moins de variétés distinctes de lumière qu’il y a de points diversement éclairés dans le spectre produit par un rayon blanc : ce qui nous conduit à regarder la quantité comme susceptible de prendre tous les degrés de grandeur entre certaines limites, dont l’une (la limite inférieure) correspond au rayon le moins réfracté, c’est-à-dire au rayon rouge , et l’autre au violet, qui est le plus réfracté. Chacune de ces variétés suit séparément les lois de la réflexion et de la réfraction que nous avons déjà fait connaître. De même qu’en géométrie l’on peut comprendre toute une famille de courbes dans une même équation , en faisant varier le paramètre , ainsi l’on peut, en optique, embrasser parla même analyse toute la doctrine des réflexions, réfractions et autres accidents relatifs à la lumière blanche ou composée, en regardant comme un paramètre variable l’indice de réfraction y.

405. — Nous ferons l’application de ce principe à l'expérience du prisme que nous venons de rapporter. Un rayon de lumière blanche incident sur la première face peut être considéré comme un faisceau composé d’un nombre infini de rayons coïncidents , doués de tous les degrés de réfrangibilité possibles entre certaines limites : l'indice de réfraction # peut se rapporter indifféremment à l’un ou à l’autre de ces rayons. En supposant le prisme dans une situation telle qu’il reçoive le rayon perpendiculairement à une de ses faces, la déviation sera donnée par l'équation

# . sini=sin (ID),

E élant l’angle réfringent du prisme : D est doncune fonction dep; et, si & varie par degrés infiniment petits 5 y»

en passant d’un rayon dans le spectre.au rayon qui le suit D Yariera par à D. La relation entre ceschangements simultanés sera donnée par la différentiation de l’équation précédente, en employant la caractéristique à : nous trouyerons ainsi Us sin ôu.smI—=ôD.cos(l-ED), 5D—5p.

le ei Ê cos(1+ D) Îleest évident alors que D varie en même temps quew;.et que, par conséquent, deux rayons réfractés et colorés ne

coïncideront jamais, mais qu'ils formeront un angle, dans le plan de réfraction, d'autant plus grand que la variation totale de p entre les limites extrèmes sera plus considérable:

406. — Pour justifier l'expression d'analyse ou de décom:position appliquée au partage de la lumière blanche en rayons colorés , il nous reste à démontrer, par l’expérience, (que celle-ci peut être reproduite par la synthèse de ces rayons élémentaires.

Soient deux prismes À BC, abc, de mème matière et de mêmes angles réfringents; plaçons-les très près l’un de l’autre, en tournant leurs arètes en sens opposés, comme dans la fig. 87. À la faveur de cette disposition, un rayon de lumière blanche, passant par la face AC du premier prisme, émergera par la face bc du second, sans subir de déviation ni de coloration, comme s’il n’y avait pas de prisme sur sà route : or, la dispersion ayant été opérée complétement par le prisme ABC, les rayons élémentaires ont dû se trouyer séparés et colorés en traversant la petite couched’a BCac, et se disperser dans leurs directions respectives; mais, étant réfractés par le second prisme de manière à émerger parallèlement au rayon incident, les couleurs s’évanouissent par:le mélange des rayons qui $e confondent. }

Dans la fig. 88, soient SR ct S V deux rayonsblancs parallèles qui tombent sur le premier prisme et se décomposent par réfraction : le premier formera le pinceau coloré Rec, et le second un pinceau exactement semblable à eV. Soient

RON RME. | L ti

Rec le rayon le ‘moins réfracté du premier pinceau et We le rayon le plus réfracté de V'autre:: ils doivent nécessairémeht'se rencontrer; et, c étant leur intersection’, appliquons précisément en ce point le sommet du second prisme, dont le côté c a est parallele à CB, mais dont l’arète est diagonalement opposée. Alors les rayons Re et Ve seront réfractés isolément, de manière à émerger, selon des parallèles à leurs directions primitives SR, SV ,et ils iront coïncidér et se couvrir comme en cs : ainsi le rayon émergent cs contiendra un rayon rouge extrème ‘et. un rayon violet extrême; il contiendra de plus toutes les variétés intermédiaires. Pour le prouver, menons c f par un point quelconque entre c'R'et cV : alors, puisqne l’angle entre cf et la surface BC est plus grand que l’angle formé par le rayon violet extrême, mais moindre que celui que fait le rouge extrême, il doit y avoir certaines valeurs de y entre ces deux limites qui donnent une déviation égale à l'angle entrexcf et S Y parallèle à SR : par conséquent, si S Y est un rayon blanc qui forme le pinceau #!Y 7, le rayon coloré Y fc; doué de cette réfrangibilité moyenne, tombera en c et se réfractera suivant cs. Chaque point de la surface gfh enverra vers c un rayon de différente réfrangibilitét, depuis la plus grande valeur de p jusqu’à la plus petite. Ainsi tous les éléments colorés qui, avant leur incidence, appartenaient tous à des rayons différents, iront, après la seconde réfraction, coïncider en cs; et l'expérience montre qu’ainsi réunis ils forment un rayon blanc.

On recompose donc la lumière blanche quand tous les éléments colorés ; quoique appartenant dans l’origine àides rayons blancs séparés, sont réunis dans les places et directions qui leur sont propres.

407. — Dans la réflexion considérée comme:cas particulier. de la réfraction, wa une: valeur numérique invariable qui-caractérise ce phénomène : ainsi 5l ne peut, ysavoir de

dispersion-dans: ce.cas , puisque tous les rayons,colorés suivent la même route après la réflexion.

Iln’y a qu’une seule exception, plutôt spécieuse que réelle: c'est quand la lumière est réfléchie intérieurement par la base du prisme , comme nousle ferons voir plus loin.

408. — L'on peut démontrer d’une autre manière la recomposition de la lumière.blanche avec.des rayons colorés, en faisant passer un rayon solaire à travers un prisme A BC (fig.:89), et en le recevant, après sa dispersion, sur une lentille E D'placée à une distance convenable.

Si l’on tient un écran derrière la lentille et qu’on l’éloigne:suffisamment ; le spectre entier ne formera plus qu’une tache de lumière blanche. La marche des rayons se conçoit aisément en considérant la figure 89, dans laquelle TE et TD représentent les pinceaux de deux couleurs différentes (rouges et-wiolets, par exemple) , dus à la décomposition du rayon solaire ST. Ceux-ci seront rassemblés aprèsila réfraction , chacun dans le foyer qui lui est propre,,ile premier en F, le second en G : après quoi chaque.pinceau divergera de nouveau, l’un formant le cône FH et l’autrele cône GH. En tenant alors l'écran en H, chacun de ces.pinceaux y marquera un cercle de même couleur.que lui, etil en sera ainsi de tous les pinceaux, intermédiaires ; mais ces cercles venant à coïincider, le cercle H contiendra tous-lesrayons du spectre, qui s'y confondront et produiront une blancheur parfaite, excepté vers les bords, où l’on apercevra une légère frange colorée, qui provient de ce que les’ images empiètent un peu les unes sur les autres.

409. — L'on démontre que le concours de tous les rayons est nécessaire pour former le blanc, en interceptant une partie duspectre avant qu’il.ne tombe sur la lentille.: ainsi, si l’on intercepte leviolet, le blanc prendra une teintejaune ;

si l’on supprime ensuite successivement le bleu, puis le vert,

ce jaune deviendra de plus en plus rouge ,.et passera. par l’orangé au rouge écarlate et au rouge ponceau. En commençantpar l’extrémité rouge du spectre, l’on fera passer le blanc au vert pâle, puis au vert éclatant, au bleu verdâtre,

au bleu, et enfin au violet, en interceptant successivement les rayons élémentaires les moins réfrangibles. Si l’on intercepte le milieu du spectre, la concentration du reste des rayons produira diverses nuances de pourpre, de cramoisi, etc. , suivant la partie que l’on aura supprimée.

L’on peut , en interceptant certains rayons, obtenir telle couleur que l’on voudra, et il n’y æ point de nuance dans la

nature que l’on ne puisse imiter ainsi parfaitement, avec un éclat et une richesse que les couleurs artificielles ne peuvent jamais atteindre.

Maintenant , si nous obseryons que toutes ces nuances se peignent sur un papier blanc qui réfléchit vers nôtre œil tous les rayons qu’il reçoit, et que ce même papier, placé successivement dans la partie rouge, verte ou bleue du spectre, prend indifféremment la couleur de cette partie , nous en

conclurons que :

410: — Les couleurs des corps ne leur sont point inherentes : elles ne résultent que de la disposition particulière des molécules qui les rend propres à réfléchir en plus grande abondance les rayons d'une certaine couleur, et à transmettre; éteindre ou (comme on le dit en optique) absorber Les

autres.

4x1. — Telle est la doctrine-de Newton sur l’origine des couleurs : tous les phénomènes d’optique s'accordent pour la confirmer. Mais la preuve la plus directe et peut-être la plus satisfaisante résulte de ce simple fait, que tous Les corps, quelle que soit leur couleur quand on les voit à la lumière blanche, paraissent de celle des rayons du spectre auxquels on les expose; seulement la teinte est d'autant plus vive que

ceux-ci ont plus d’analogie avec:la couleur qui’est propre à ces corps.

Par exemple ; le verimillon placé dans/le rouge paraît du rouge le plus éclatant. Dans l’orangé et le jaune; il! paraît orangé et jaune; mais $on éclat est moindre: Lesrayons verts lui donnent aussi leur couleur; mais, à cause de la grande inaptitude du rouge à réfléchir la lumière verte ; ilparaît sombre et terne : il le dévientencore davantage dans le bleu; et, dans l’indigo et le violet, il est presque entièrement noir.

D’un autre côté, un morceau de papier bleu foncé oubleu de Prusse prend un éclat extraordinaire quand on l’expose aux rayons indigos. Dans le vert il devient vert , maïs avec moins d’éclat; dans le rouge il paraît presque noir.

Tels'sont les phénomènes que l’on obtient avecdes couleurs pures et intenses; mais les corps de couleur mêlée; comme du papier jaune ou rose, ou dont les teintes sont moins prononcées, comme le bleu ou le vert pâle, le brun, etc., étant plongés dans les rayons du spectre, les réfléchissent en abondance en prenant leur couleur:

412: — "La réfraction par le‘prisme nousfournit les moyens de partager un rayon de lumière blanche en rayons d’inégale réfrangibilité, c’est-à-dire de le décomposer. Mais, pour que cette analyse soit complète, et que chaque rayon soit dansur état de pureté parfaite, il faut prendre plusieurs précautions, dont voici les plus importantes :

1° Le rayon de lumière blanche doit être très délié, et approcher autant que possible: du rayon mathématique:

En effet, soient AB, ab, un faisceau de rayons/parallèles, d’une largeur sensible (fig. 89, 2°), qui tombe:sur leprismeP + lesrayons extrêmes AB, ab’, se diviseront pour aller forme les spectres GBH etgbh ; BG, bg, étant leslrayons wiolèts, et BH, 6%, lesrayons rouges de chacun d’eux: Puisque A:B etabsontparallèles, C G et cg le seront également, ainsi que DH et, d:: le rayon rouge D H venant de B coupera