COULEURS PROPRES OES CORPS

faisceau sortant du prisme ou interceptait un certain noml)re de rayons, et l’œil reçoit l’inipression de la teinte résultante des rayons élémentaires qui lui parviennent. Un corps qui absoriterail toutes les radiations ne renverrait A l’œil aucune lumière; il .serait invisible ou noir.

758. Coloration par transparence. — La coloi alion par transparence, celle, par exemple, des verres colorés, admet une cause analogue. Ces corps .se laissent pénétrer sans les éteindre par les diverses espèces de rayons, avec une facilité variable d’uiie espèce è une autre. Loi’s donc (ju’un faisceau de lumière blanche vient à les travei-ser, les dilTérents rayons éprouvent des pertes inégales au fur et à mesure de leur trajet ; le faisceau émergent ne renferme plus les éléments constitutifs de la lumière blanche, et il est coloié.

Cette circonstance peut donner lieu à un pliénomène trèscurieux, mais très-facile à expliquer, qu’on appelle le (ticliro'ismf. C’est la propriété (lue possèdent certains corps d’oiïrir des couleurs très-distinctes suivant qu’on les regarde sous une épaisseur plus ou moins grande. C’est ainsi, par exemple, que si l’on verse dans un verre à expérience une dissolution de chlorure de chrome, la partie inférieure où l’épaisseur est moindre paraîtra verte, tandis que la partie supérieure a une teinte brune passant au rouge. La teinture de tournesol présente un phénomène analogue : bleue sous une épaisseur un peu grande, elle est rouge violacé en lames minces. Rn réalité, toutes h*s substances transparentes et colorées sont dichroïqucs, c'est-i'i-dirc que leur teinte change avec l’épaisseur, mais on n’observe que rarement des modifications aussi nettes que celles qui viennent d’être indi([uées; le plus ordinairement c’est une variation plutôt de l’intensité de la couleur que de la couleur elle-même.

L’explication du dichroïsme se trouve dans l’inégale absorption des rayons colorés élémentaires. Supposons, par exemple, qu'une certaine substance absorbe tn>s-rapidement tous les rayons, fl l’exception du rouge et du vert, et que d’ailleui's cette dernière couleur soit elle-même beaucoup plus trbsorbahle que le rouge. Tant que l’épaisseur travei’sée sera petite, l’éclat des rayons verts masquera l'elTct du rouge, et le corps paraîtra vert. Mais, après avoir

DISPERSION

itüO

tnivei’së une épaisseur un peu grande, les rayons verts amont subi une perte très-grande relativement à celle des rayons rouges, et le corps devra paraître rouge.

759. Spectres des lumières artificielles. — Les lumières artificielles donnent un spectre analogue au spectre solaire, mais toutefois pasabsoluinent identirpie; ainsi les rayons jaunes sont en proportion plus considérable, .\ussi est-il facile de confondre, quand ils sont éclairés par ces lumières, cerlains bleus de jour avec le vert, précisément parce qu’en ajoutant du jaune à du bleu on obtient du vert.

On peut composer des sources artiflcielles dont le spectre soit très-différent du spectr<> solaire. Vues avec ces lumières, les couleurs des corps sont naturellement altérées. On peut même arriver, en se servant de diverses substances minérales, à obtenir des feux ne renfermant qu'une seule couleur; ainsi les feux rouges s’obtiennent avec des sels de strontium, les feux jaunes avec la soude, etc.; tous les corps éclairés par ces feux ont la même couleur, dont l’intensité seule est modifiée par la nature propre de leur surface.

760. Achromatisme. — La composition de la lumière blanche et par suite des diverses lumières fournies par les corps donne lieu à une conséquence des plus fitcheuses, relativement aux pro])riétés des lentilles. La distance focale d’une lentille dépend de J’indice de réfraction de la substance dont elle est formée, mais cet indice est différent suivant qu’il s’agit d’une couleur ou d’une autre. Ainsi le foyer des rayons violets doit se faire plus près de la lentille que Iq foyer des rayons rouges, puisque leur réfrangibilité est plus grande. Loi-stpie, par conséquent, on se servira d’une lentille convergente dans un instrument d’optique pour obtenir l’image d'un objet, il y aura en réalité une infinité d’images correspondantes à chacun des rayons élémentaires venant de l’objet. Ces diverses images examinées avec un système optique quelconque se superposent dans la plus grande partie de leur surface, et par conséquent en ces points la teinte de l’objet n’est pas altérée. Mais sur les bords celte superposition n’est pas complète ; il en résulte que certaines images colorées débordent sur les autres et donnent lieu à des contours colorés ou irisés. Ces auréoles constituent un défaut des plus graves et tout à fait intolérable dans les instruments d’op-

ACHROMATISME.

tique. Ce sont, en ciïet, les contours des olijels, ((iiels qu’is soient, que l’on e.xainine, qu'il est essentiel de Hien voir, car c’est par eux .seuls que l’on peut juger de leur forme exacte et de Icure dimensions. Aussi a-t-on cherché par des méthodes convenables à faire disparaître celle grave imperfection (jui constitue l’alierradoii de réfrangibilité. Les instruments et les lenlilles qui en sont exempts sont dits achromatiques.

761. Possibilité de l'achromatisme. — Pendant longtemps on a supposé que l’achromatisme était impossible à obtenir, et Newton parait lui-méme avoir eu cette opinion. On se fondait sur ce que la dilatation du faisceau étant une consé<iucnce nécessaire de la réfraction, on ne saurait la faire disparaître qu’en faisant dispaialtre la réfraction elle-même; mais alors, s’il n’y a pas de réfraction, il n’y a pas non plus d’instrument d’optique, puisque ceux-ci utilisent les images que iirotluit la réfraction elle-même.

Ce raisonnement est erroné. Eu effet, l’action d’un prisme sur un faisceau lumineux a un double résultat, celui de le réfracter et de le dilater. Le second phénomène porte particulièrement le nom 6e dispersion; on le délinit numériquement par la différence entre l’indice de réfraction des rayons violets et celui des rayons rouges. Or il est bien vrai (pie la dispereion est une conséquence de la réfraction, mais les deux choses ne sont pas, quant à leur intensité, proportionnelles l’une à l’autre. Ainsi dans une substance la réfraction moyenne peut être plus grande que dans une autre, et la dispei-sion plus petite, ou vice versa.

Il résulte de là que si, à la suite d’un prisme travereé par un faisceau lumineux, on en place en sens inverse un second d'une substance différente et dont la dispersion soit plus grande, on pourra ramener au parallélisme les rayons rouges et violets, par exemple, sans détruire pour cela complètement l’effet de la réfraction première. On aura donc un système de deux prismes qui produira une déviation, et pas de coloration. Ce petit appareil se rencontre dans tous les cabinets de physique. Le premier prisme est en crown-glass, verre d’optique analogue au verre ordinaiue; le second en fUnt-glass, analogue au cristal '.

1. Le crown-glass est une sorte de silicate de potasse et de cliaiu; dans le fliiit-gla,ss, qui est plus dispersif, une partie de la chaux est remplacée par l'oxyde de plomb.

DISPERSION

762. Calcul de l'achromatisme des prismes. — Dans le cas (le Irès-polits angles d’incidence, qui est le seul applicable aux inslrmnents d'optique, on peul aistonenl calculer le rapport qui doit e.xister entre les angles de rt'fringence des deux prismes, pour que le système soit acliruinali(|ue, les angles de réfringence étant d’ailleurs eux-mêmes très-petits. En elïel, les é(|ualions indiqm^es au § 731 deviennent, dans les conditions particulières d'a|)proximation où nous nous pla(;ons ici ; t = nr, i' = »»•', et i>ar suite I) =■ i + i' — ,\ = n (r -I- r’) — A. Mais r -f »' = A, donc Ü = (n — 1 ) A. Le second prisme placé en sens inverse, à la suite du premier, produirait une déviation I)' = (n' — 1) A'. La déviation elfective produite par l’ensemble des deux prismes a donc pour expression

Supposons que dans cette formule n représente l'indice de réfraction des rayons rouges. Soient S et <î' les dispei-sions des deux substances; si au lieu des rayons rouges nous considérons les rayons violets, la déviation produite dilTérera de celle qu’exprime la formule précédente de la (]uaiitité A — A". Or, si les rayons rouges et

les rayons violets doivent être ramenés au parallélisme, cette (|uantité doit être nulle; on aura donc ^ A = <î' A, d’où

La condition d’achromatisme est donc que les angles de réfrinijence des prismes soient inversement proportionnels à la dispersion des siü)sinnces qui les forment. Ce résultat a été vérifié expérimentalement par l’emploi des diasporomètres ; ce sont des instruments dans lesquels à un prisme d'angle constant en croxvn on oppose un prisme en fiinl dont on fait varier l’angle jusqu’à ce que l’achromalisine soit obtenu.

763. Lentilles achromatiques.— C’est par une disposition analogue (lue l’on achromatise les lentilles. I.es premières lentilles achroniali(|ues ont été conslrniles par l’opticien anglais Dollond,vers 1757. Elles se composent d’nne lentille convergente en croxvn à laquelle est accolée une lentille divergente en fiint. Si les deux lentilles sont

LliNTILLES ACHROMATIQL’KS-

convonablcmciit clioisios, leur ensemble conserve encore les propriétés des lentilles convergentes, et peut fonniir une image réelle des objets vus au travers, mais les rayons diversement colorés ne sont plus séparés les uns des autres et l’image ne présente pas de contours irisés. On peut établir aisément la condition de l’acbromatisme d’une lenlille. La distance, focale de la lentille de crown est liée aux rayons de courbure de la lentille par la relation (739)

De même la distance focnle/'de la lentille en nint est donnée par la formule

Or on démontre très-aisément ‘ que l’associalion de ces deti.x lentilles donne lieu è une distance focale v, donnée par la relation