CHAP. II!. — RENVERSEMENT DES SPECTRES

Considérons donc un rayon de lumière homogène, c'est-àdire un mouvement vibratoire d'une nature déterminée et perpendiculaire à la direction du rayon que l'on considère; cette vibration, en traversant un espace (la flamme colorée) qui produit la même lumière, c'est-à-dire le même mouvement, va s'éteindre, et les vibrations qui, dans cet espace, s'exécutent dans tous les sens, vont être augmentées de la quantité de mouvement apportée par cette extinction d'un mouvement qui n'avait lieu que dans un seul sens. Il y aura donc moins de lumière dans la direction suivant laquelle le premier rayon se propageait. Or, avant de traverser la flamme, tout le mouvement de ce rayon se serait concentré en un point de l'écran, mais comme par le fait de ce passage il s'est transformé et répandu suivant des directions diff'érentes, il en résulte que l'intensité de la lumière est faiblement augmentée dans toutes ces directions, tandis qu'elle est très notablement diminuée dans le sens du rayon primitif. Les rayons d'une autre couleur n'éprouvent aucun phénomène de ce genre, constitués qu'ils sont par des vibrations diflérentes. Si donc nous considérons maintenant un faisceau de lumière non homogène, le rayon de même couleur que la flamme qu'il traverse éprouvera une diminution considérable d'intensité, les autres n'en éprouveront aucune, et, par suite, comme le prisme sépare tous les rayons, on devra trouver au point où le premier vient frapper l'écran qui reçoit la lumière après réfraction dans le prisme, un espace relativement obscur. Telle est la cause de l'apparition des raies noires ou du renversement des spectres.

612. Considérons maintenant une source lumineuse donnant un spectre continu : nous avons vu que si l'on place entre elle et le collimateur une flamme contenant de la vapeur de sodium, celle-ci manifeste sa présence par l'apparition d'une raie noire, la raie D de Fraunhofer. Or le spectre solaire présente, quant à cette raie, le même phénomène. On en peut conclure que le soleil émet une lumière homogène, c'est-à-dire capable de fournir un spectre continu, mais que cette lumière traverse un espace dans lequel se trouve de la vapeur de sodium où les rayons jaunes

s'éteignent en partie, ce qui produit la raie noire D. Par conséquent, toutes les raies obscures qui sillonnent le spectre solaire indiquent que la lumière émise par cet astre a traversé une région dans laquelle se trouvent réduits en vapeurs les métaux qui, dans leur spectre, présentent sur un champ obscur les raies brillantes qui correspondent à ces raies noires.

613. Comparaison du spectre solaire an spectre des corps simples. — Kirchhoff, après avoir, à l'aide d'instruments spectroscopiques très puissants, produit un spectre très étalé de la lumière du soleil, y a relevé, par des mesures micrométriques des plus précises, la position d'un très grand nombre de raies obscures, et il a constaté que ces raies noires coïncident avec des raies brillantes qui appartiennent aux spectres de divers métaux. Parmi les raies de Fraunhofer, par exemple, C, F et G correspondent à l'hydrogène; D au sodium, E au fer, H à l'aluminium. On constate facilement ces coïncidences à l'aide du petit prisme à réflexion totale placé en avant du collimateur (fig. 24). On abaisse ce prisme devant la fente, et sur la partie de cette fente restée libre on fait tomber la lumière solaire réfléchie par un héliostat. D'autre part, on fait jaillir l'étincelle d'une bobine d'induction entre deux électrodes métalliques formées du métal dont on veut comparer le spectre à celui du soleil, et par tâtonnements, on déplace peu à peu le support qui soutient ces électrodes, jusqu'à ce que la lumière de l'étincelle, subissant dans le petit prisme la réflexion totale, vienne éclairer la portion de la fente recouverte par ce prisme. On obtient ainsi deux spectres superposés, l'un celui du soleil, l'autre celui du métal qui constitue les électrodes, et l'on voit certaines raies noires du spectre solaire, en nombre précisément égal à celui des raies brillantes qui constituent le spectre métallique, se placer exactement sur le prolongement de ces dernières.

614. Conséqnences relatives à la constitution physique du soleil. — Il reste donc établi que les raies noires du spectre solaire ne sont que le résultat de l'absorption plus ou