II. - ABERRATION DE RËFRAN6IBILITÉ
40. Foyer chimique. — Supposons maintenant que l'on s'affranchisse de l'aberration de sphéricité, et pour cela que l'on reçoive sur une lentille convergente simple, d'aberration minima et réduite à sa partie centrale, les rayons émanés d'un point situé sur son axe principal; nous obtiendrons sur un écran convenablement placé une image du point qui sera nette, mais qui sera entourée d'une auréole colorée, et si nous substituons à l'écran une glace sensible, l'image que nous y trouverons après développement sera mauvaise ; or, nous pourrons l'améliorer beaucoup en plaçant la glace sensible dans une position un peu moins éloignée de la lentille et pour laquelle l'écran recevrait, au contraire, une image beaucoup moins bonne. Le foyer ne se fait donc pas au même point pour l'œil et pour un corps sensible à l'action de la lumière ; il y a un foyer chimique différent du foyer lumineux.
41. Dispersion. — Newton a montré le premier que les rayons de lumière blanche étaient en réalité composés de rayons élémentaires diversement colorés et que les rayons de couleur différente étaient inégalement réfrangibles et par suite inégalement déviés au passage d'un milieu dans un autre.
De là un phénomène accompagnant la déviation et qu'on a appelé la dispersion.
On sait que, si l'on reçoit sur un écran un faisceau de rayons solaires ayant traversé un prisme, on observe une tache lumineuse où les rayons élémentaires sont séparés les uns des autres, la déviation produite allant en croissant d'une manière continue, depuis le rouge jusqu'au violet. C'est ce qu'on appelle le spectre.
Un phénomène de même genre se produit avec les lentilles, ainsi que le montre une expérience de Charles, qu'il est facile de répéter : on reçoit sur une lentille convergente un faisceau de rayons solaires et l'on coupe les rayons réfractés par un écran qu'on déplace jusqu'à ce que la tache lumineuse soit le plus petite pos-
ClIAP. IIÏ. — EFFETS DES ABERRATIONS. 5y
sible; on en marque le contour et l'on découpe dans l'écran une fente annulaire étroite suivant ce contour; on déplace de nouveau l'écran suivant l'axe en s'approchant progressivement de la lentille, par exemple : l'œil placé derrière verra d'abord la fente éclairée par de la lumière blanche, puis elle paraîtra verte, puis bleue, puis violette ; elle deviendra un instant obscure, puis paraîtra successivement rouge, orangée, jaune, et enfin blanche.
C'est qu'en effet les rayons des diverses couleurs ont formé des foyers distincts, en F^, par exemple, pour les rayons rouges, en Fy pour le jaune, en F^ pour le bleu, enF„ pour le violet (fig' M)-
Fig. 24.
Dans le déplacement de l'écran, un point de la fente suit la ligne AB : quand il occupe la position ai, il se trouve dans une partie commune à tous les cônes de rayons réfractés, il reçoit donc de la lumière blanche; en a^ il est en dehors du cône de rayons rouges et à l'intérieur des autres, il sera donc éclairé par de la lumière verte, complémentaire du rouge; en a^ il est en dehors des cônes de rayons rouges et de rayons jaunes; il recevra donc de la lumière bleue; en ^4 il n'est plus que dans le cône de rayons violets ; en a^ il est en dehors de tous les cônes ; en «c il ne reçoit que des rayons rouges; en a^ il reçoit simultanément les rayons rouges et les rayons jaunes; en a^ il ne lui manque que les rayons violets, et par conséquent il est éclairé par de la lumière jaune; enfin en a^ il reçoit de nouveau tous les rayons.
Ainsi les diverses couleurs qui formaient le faisceau de lumière blanche incident donnent lieu à des foyers différents, et il est facile de voir que la variation de l'indice d'un même verre avec la
couleur, variation qui entraîne cette séparation des foyers, causera aussi une séparation des points nodaux; dans une même lentille, chaque couleur aura les siens.
Pour caractériser nettement les couleurs, on se sert des fines raies noires qu'une observation attentive permet de voir dans le spectre solaire, raies qui occupent une position absolument Gxe el dont les principales sont :
A, B, C dans le rouge, D » jaune,
E, b » vert, F » bleu,
G » indigo,
H à la limite du violet.
A est à peine visible.
Ce que nous avons désigné par F^, Fy, F^, F^ dans l'expérience de Charles, c'étaient les foyers des rayons correspondant aux raies B, D, F, H; car, en réalité, il y a continuité, et nous avons un nombre infini de foyers répartis entre F;, el F^.
Pour un flint d'indice n = i ^ 63y i , les indices relatifs aux diverses raies sont :
Fif, ( raie B ) i , 6266
ric ( raie C ) i , 627a
/irf (raie D) i ,6824
/le (raie E) i^^Sgi
Hf (raie F) i ,6^54
rig^ (raie G) i ,6578
72/4 (raie H) i ,6679
On appelle pouvoir dispersif d'un verre le rapport obtenu en comparant la différence des déviations des rayons extrêmes à la déviation du rayon moyen, et il est facile de voir que ce pouvoir dispersif est représenté par la fraction
fia — rir ^j!Z~^^l
Il — I Ile A
en considérant comme rayons extrêmes, ce que l'on fait en général,
