Prepriètès mogfMques. VoyeM le magnétisme , p
548. Propriétés éclainmtes. Le rayon jaune possède le maximum de clarté, le rayon Tert jouitàpeu près au même degré de celte propriété qui a ensuite une dégiadation insensible jusqu'au violet , où se trouve le minimum (Hersohel). Newton avait déjà , dans son Optique , donné des résultats peu diffé-
540. Les résultats que nous venons de rapporter «ur les propriétés des différens rayons de la lumière' solaire ont fait naître deux opinions : selon l'une , il existerait trois espèces de rayons, de sorte que le spectre devrait être coqsidéré comme l'assemblage de trois spectres superposés ; selon l'autre , les actions chimique et calorifique seraient réunies dans
les mêmes rayons à celle qui produit la sensation de la lumière et des couleurs.
D'après la première opinion , la chaleur et la lumière constitueraient deux fluides différens, tandis que d'après la seconde, on les considérerait comme des modifications d'un même fluide. L'état actuel des connaissances ne permet pas encore de décider complètement laquelle des deux opinions doit être adoptée ; il convient dans des questions de ce genre de s'en rapporter aux faits observés et d'attendre les progrès ultérieurs de la science. ( Foye^ l'article OndMiaiiam.)
550. En examinant le spectre solaire à l'aide d'une forte lunette, on y remarque une multitude de li-» gnes transversales parallèles noires, et ne présentant aucune régularité dans leur nombre, dans leur position ni dans leur intensité. La lumière électrique, celle d'une lampe à huile, à alcool ou à gas, donnent des raies brillantes an lien de raies noires; la lumière des planètes se comporte comme celle du soleil , seulement il est à remarquer que la lumière de Vénus donne des raies moins nettes vers les extrémités du spectre que celles deSirius, surtout une dans le jert , deux dans le bleu , sont distinctes de celles du soleil par leur aspect. Les raies du spectre, observées d'abord par Wollaston , ont été étudiées avec un grand soin par Fraunhofer. Ce savant s'est assuré que la nature, l'angle réfringent et la position du prisme n'ont aucune influence sur la forme, la disposition et le nombre de ces lignes, naégalement reconnudes lignes semblables dans les deux faisceaux provenant de la subdivision d'un même rayon par un cristal doué de la double réfraction.
On observe ces raies de la manière suivante : on coneentre à l'aide d'une lentille cylindrique la lumière sodsire , transmise par une fente étroite et rectiligne. On reçoit ce faisceau rectiligne sur un prisme bien pur , dont les arêtes lui sont parallèles. Enfin, on examine le spectre à l'aide d'une bonne lunette achromatique.
La découverte de ces lignes est très importante-; elle permet de fixer les rayons colorés du speetre , dont on donne les indices de réfraction.
La /S^. 3 , pi. 17, représente , l'une le spectre avec les diverses couleun , l'autre avec les raies. Fraunhofer a choisi les sept raies marquées B C D EFG ff, pour servir de point de repaire. On peut compter six à sept cents raies dans la longueur du spectre.
m LA VISIOV.
SirwiurederœU.
551. L'oeil est logé dans une cavité qu'on appelle erhite; il présente plusieurs membranes dont les deux plus extérieures en déterminent la forme sensiblement sphérique; l'une , qui occupe le fond de l'œil, se nonnne «citfrolâgwa^ou cernée epaqfie ^
usa
OPTIQUE
k caoM à» li natara de m rabsUniM, qm reiMB* Me à celle de la corne (fy. 408) ; Ttatie, beracoup plot minoe, d'un dianétre et d'une étendue melndrei, enobâasée dant la fclérotiqne et formant la paitie antérieure de r«il , a reçu le nom de eomét tranêparmUê.
à. la faoe interne de la cornée opaque eat une membrane oellnlo^Tatculaire renfermant une autidre colorante aMca lancée : on Tappelle ckaroUê, Celle partie de Porgane contribue i la netteté de la vision , en absorbant toute la lunière qui tombe sur sa suiface (1). Enfin sur^ a choroïde se treuTO appliquée la réiùu, membrane blanofaAtre, transparente et mince. On pense généralement que c'est sur elle que s'opère la sensation ; elle ost Tépanouissement du nerf optique. La rétine cbei Tatgle , le Taotonr, etc., est plissée.
Vers Tendroit où la oor n opaque s'unit à la cornée transparente, la choroïde se détache et se divise en deux lames; la première, qui est antérieure, produit «^te couronne colorée, appelée if%$, qui, à son centre, présente une ouverture connue sous le nom de pt^pM. La seconde lame se nomme eewfoflme dUmire,
L*iris est un assemblage de fibres musculaires, les unes orbiculaires et rangées autour de la prunelle, les autres dirigées vers son centre : Tusage de ces fibres est de rétrécir la pupille pour noodérer Timpression d'une lumière trop vive , et de la dilater pour laisser entrer avec plus d'abondance une lumière faible. La pupille humaine varie de 8» «3 à 6» -id du passage d'une lumière vive à «ne lumière faible (Yoong).
L'iris arrête les rayons qui s'écartent trop de l'axe j il a l'avanUge , par sa position dans l'oeil, de laisser entrer une plus grande quantité de lumière qu'il ne le ferait s'U était placé dans la cornée transparente, puisque l'humeur aqueuse, faisant converger les rayons lumineux, détermine à ^■^w dans la pupille^ des rayons qui iraient tomber sur Tins, s'il n'y avait pas de réfraction dana l'bumeur aqueuse, ou si l'iris était placé sur la cornée transparente.
L'iris, disposé comme un diaphragme dans l'œil, affaiblit l'aberration de sphéricité du criatallin. (reyae plus loin Aberration de sphéricité.) Et ce qui est bien remarquable, c'est quels disposition des couches dont ce dernier est formé , concourt au méosebut; en effet , on a reconnu qu'elles augmentent de puissance réfractive de la circonférence au centre , où se trouve le noyau le plus dense et le plus réfringent.
C'est l'iris qui donne à l'eeil sa couleur. La couronne cUiaire tient enohàssé un corps solide, diaphane, qui a la forme d'une lentille convergente,
' (i) La chorolJe est plan fonc^ en ooulaor ches les habittns de la une lorrido que ches les peuples do Nord (Home). Elle n'existe pu ches les aninuittx rami- —- ^ et ohes les oiseaux de naît.
et qu'on appeU* erùfottâi. n est plot pUt SB anot qu'en arrière, et s'aplatit de plus eaphu avw râgo.
La partie antérieure de l'esil , eempriss mbs la cornée transparente et le cristallin , est nmplia d'une liqueur diaphane semblable en afipanaoel de l'eau, et qui a reçu le nom d'Ausisur s^mm.
Dans la cavité postérieure située derrière le cristallin se trouve une liqueur semblable àda verre fondu, nommée Amnenr wùriê, Dansb/Sf.
40S , il ^ représente la cornée opaque; CDheè^née transparente (l)jEF la choroïde; M Kk rétine; / F le crisUUin ; n'homear aqneaie; I rhumeor vitrée (8). (Koyea peur plus dsdétiili l»# ouvréifu ^AmatomU et dé PAysJobyJs.)
668. Morékê des fY^snr dbnr raNl.Oa sppdie axe de l'œil la Ugne suivant laquelle il se dirigi pour voir nettement lee oli|ets.
L'action dq l'œil est analogue à oelle de terésnion de plusieurs lentilles. En effet, soit A (ff, 404) un point lumineux placé devant l'œU; ce^ tains rayons , émanés de ce point , arriveront m h pomée transparente aveo un certain degié de divergence , lequel diminuera et dans le «iitinis et dans l'humeur vitrée. La forme concave et kama* dre réfringence de l'humeur Titrée tendeati porter vers l'axe les rayons à leur soKie du crisUOin dans l'humeor aqueuse. Toutes les parties de rietl contribuent donc à faire concourir sur k rétiao les rayons divergens qui arrivent do BièsM point d'un objet.
668. Les rayons lumineux venus dœ objets éloignés forment une petite Insage renvenéedei objets.
L'inspection seule de la figure 418 proure qo'îl ne peut pas en être autrement.
Le renversement dee objets dans le foad de
(i) Le rayon de AB èhes l'hoaune est d'canns le»» j oeini de CD d'environ 7"", 5.
(s) Toià les rapports entre le siaas d'inoidoMiel le sinui de réfraction pour le passif de k laaûèrtdi l'air dans la substance :
Eau purs. i^ê
Huneor aqaense i^S};
Huaieur vitrée xJii$
Enveloppe exrérieureda cristaUin.1,377 Centre du crisullin, . . . i|399
M. Brewsler {ÀMn. de CMm. et db Pkft. 1. 11.) H. ChosMt trouve le même rapport é^ à i,SI8 pmt
l'hameur vitrée.
Selon le doctear WoUaston, le rapport croit de t,38o à 1,447 de la circonférence an centre dn cristaUia..
Il résulte aussi, des recherches de M. ChoiMt, qv les faces du cristallin et de U cornée transpuente («il de bœuf) sont des aegmens d'ellipaoEde de rèrdolioa {Ann. dt Ckim, etdePkys. , t. 10).
D'après M. Chossat, les humeurs de l'oll desasimaux (poissons , quadrupèdes et oiseaux) auraient nt piiiasance réfractive sensiblement plus forte que ebn l'homme. {Ann. de Ckén. et de Ph^ê., t 8, p. nf.)
Tision.
VwSk pMt Mi« ooMtaté; TeipérieDoe ftfoasil par- Cûtement a^eo un œil de bflrâf dont on aminoU la eornée opaque. 8i l'on présente à un oeil frais ainsi préparé, une petite bougie, on Toit, en se plaçant par derrière, une image renf ersée de la bongio peinte sur le fond de Tosil. L'observation est même plus facile en opérant , comme Ta fait |I.Magendie, sur des yeux de lapins albinos. On Mit que les yeux de ces animaux sont dépourrus de choroïde , et que la partie postérieure en est transparente.
M4. liFêUtii dé la «wmm à différêniês diêitmeêê. D'après la ressemblance qui existe entre rœil et la chambre obscure , la possibilité de Toir* nettement les objets à différentes distances parait deroir tenir à la faculté de changer ou la distance entre le cristallin et b rétine , on la courbure du cristallin et de la oomèe tran^wrente , ou enfin l'ouTerture de la pupille.
l» On a cru que les muscles droits qui font mou- Toir TcBil dans son oibite , peuTont aussi allonger cet organe; mais on démontre qu'il faudrait que l'œil prît la forme d'un ellipsoïde dont le grand axe sorpaasât d^un septième l'axe de l'œil dans l'état ordiD«ire.Unepareille extension ne parait pas oom* patible i|Tec la force de la sclérotique.
De plus , si cet allongement arait lien , la forme de la cornée transparente ' devrait changer; or, qoand on examine , à l'aide du microscope , une image réfléchie par l'œil d'une personne en même temps qu'on lui présente deux objets inégalement éloignés , on n'aperçoit pas la pins petite Tariation ni dans la grandeur, ni dans la position de l'image léBéchie. (Th. Toong.)
D^un autre cdté , si l'on met devant l'œil un tube de verre cylindrique , rempli d'eau , qui s'appuie sur lui , et dont Tautre extrémité soit fermée par une lentille biconvexe , Thumeur aqueuse ayant h nféme densité que Teau, il est clair que les rayons, dans leur passage de la deuxième dans la première, ne devront éprouver aucune déviation , de sorte que la marche de ces rsyons sera indépendante de la courbure delà cornée transparente. Cependant cet appareil ne modifie nullement la formation des foyers des rayons visuels , puisqu'il n'affaiblit pas la faculté de voir à différentes distsnccs. (Th. Toung.)
2p Examinons l'explication qui aurait pour base quelque altération du cristallin. On sait que cette lentille présente, à une dissection délicate, un grand nom bre de couches très minces. Th. Toung admet* tant, avec quelques anatomistes, l'analogie du sristallin avec les muscles , suppose que chaque •onche voisine po^ède une certaine contractibilité; en sorte que, dans cette manière de considérer le cristallin , le gonflement qui accompagne la contraction d'un muscle sugmenterait la convétité du cristallin, et conséquemment diminuerait la distance focale. Pour connaître la valeur de l'explication du docteur Toung, il faudrait des expériences précises
sur des personnes opérées de b cataracte, lai* heureusement cet expériences manquent ; car bs faite eités par le célèbre physicien anglais sont plutôt défavorables que favorables à son opinion^ puisqu'ils prouvent que des individus opérés de la eataraote conservent la faculté de voir distinctement dans des limites asses étendues (de sept à qninse pouces). (Bien entendu qne ces individas doivent faire usage des verres convergens.) Au reste, l'hypothèse de Th. Toung n'expliquerait que b possibilité de discerner les objets placés en deçà de b portée ordinsire de b vue ; il resterait toujours à rendre raison de b faculté de voir nettement an deb ; c'est un défsut commun à toutea les théories fondées sur les mouvemens internet de l'œil. (H. Dnlong , «/banmlfllss Sopatu, 1818.) Mais ne pourrait-on pas dire que la couronne ciliaire étend le cristallin par sa contraction?
Voici une expérience décrite d'abord par Scheiner, qui parait très propre à décider' si le foyer des rayons visuels ne ooloeide avec la rétine que pour une seule distance. Supposons que des rayons partis d'un point éclairé aillent , après avoir traversé une lentille convergente, former une image sur nn carton situé au foyer. Si l'on pboe entre le point et b lentille un morceau de papier dans lequel on aura pratiqué deux petites fentes très rapproohéea , si l'on porte maintenant le carton au delà du foyer, on verra deux images semblables. Ce résultat serait encore obtenu si , b lentille et le carton conservant la même position, le point lumineux était rapproché ou éloigné de la lentille. Rempla-^ çons le point lumineux par une ligne inclinée à l'axe de la lentillo : le seul point de cette ligne dont le foyer conjugué correspond à la position dn carton aura une image unique , les autres en auront une double. Nous ne supposons pas les deux ouvertures et b ligne dans un même plan, en sorte que l'ensemble se présentera sous b forme de deux lignes qui se coupent. Yoici l'application de cette expérience : Pour , savoir si les cônes de lumière réfractée ont toujours leur sommet surb rétine , il suffira de regarder une ligne droite inclinée sur l'axe optique , à travers deux petites fentes ssseï près l'une de l'autfe, pour que b pupille puisse recevoir de b lumière par l'une et par l'antre à b fois. Car, d'après ce qui vient d'être dit, lorsqu'on regardera tous les points compris entre les limites extrêmes de la vne , chaque point regardé , devant paraître simple et éUnt le seul qui doive paraître tel , formera toujours le sommet commun de deux angles opposés qui suivra tous les mouvemens de Taxe optique. Cette expérience ne fournit pas toujours le même résultat. Dans b plut grand nombre de cas , le point de décussation correspond à une distence invariable pour le même individu; quelques personnes peuvent, au contraire, par un effort plus ou moins pénible , le rapprocher on Téloigner à volonté. (Discussion citée de H. Duloog.)
80 Une explication qui a réuni asset de partisans
tu
OPTIQUE
«tt celle qui a été proposée par L« Hire. D'après ce savant, c'est nris qai joue ic principal rôle; cette partie de TcBil peut, par sa contraction, arrêter des rayons trop divergens. On conçoit qne, Touverture de la prunelle diminuant d'étendae, la vision soit encore nette, quoique le foyer ne soit plus sur la rétine. On sait d'ailleurs que, dans la chamhre obscure , on distingua assez bien les objets inégalement éloignés. La vision peut donc être nette, quoique l'image ne tombe pas exactement sur la rétine. Cette théorie est appuyée par Teipépience suivante. Si Ton place un corps très près de Tœil , on le voit confusément , mais on le voit nettement aussitôt qu'on interpose entre l'cBil et l'objet une carte percée d'un trou. La carte arrêtant les rayons qui s'écartent la plus de L'axe, le fbjer n'est pas aussi éloigné de la rétine, et l'image est moins confuse. II existe ceviaioement pour chaque individu une distance déterminé», à laquelle la vision est le plus nette ; rasis l'invariabilité de l'œil ne parait pas , d'après ce qui vient d'être dit, incompatible avec la faculté de discerner les objets inégalement distans.
4® H. Vallée suppose qne les rayons lumineux décrivent dans l'humeur vitrée des courbes en se rapprochant de l'axe optique, jusqu'à ce que leur mouvement lui soit parallèle. Cette hypothèse suppose une variation de densité de l'humeur vitrée, depuis le cristallin jusqu'à une certaine distance de la rétine, ce qui n'est pas parfaitement prouvé. M.Lehot (Mémoire wr- la Visùm) a va le faisceau lumineux converger vers l'axe et ensuite s'en éloigner. Cette expérience est contraireàla théoriede M. Vallée (1).
Il résulte de tout ce qui précède, que, dans l'état actuel de la science, aucune explication de la netteté de la vision à différentes distances n'est à l'abri de toute objection. L'hypothèse proposée par La Hire est la plus satisfaisante.
Il est probable que la longueur de l'œil , l'iris, le cristallin et la cornée transparente, subissent, pendant que la vue s'exerce à diverses disUnces, des modifications plus on moins fortes. Cela parait d'autant plus admissible, que tous les changemens qui pourraient s'opérer dons les diverses parties de l'organe <M>ncoureDt ou même but. \insi, supposons que, pour un objet placé au delà de la vision distincte, la cornée transparente s'aplatisse, la même traction aplatirait le cristallin et raccourcirait l'œil. La contraction pour un objet pUcé en deçà de la distance deUi vision distincte s'expliquerait de la même manière.
(i) M. Lehot propose uae nouvelle théorie de la vi- Mon , d après laquelle les images seraient formées dans 1 humeur vitrée, et auraient trois dimensions. On se rendrait compte dans oette théorie de la vision à des distances snpérienres de celles de la vision distincte. Mais est-il prouvé que Thumear vitrée soit analogue aux neffs? mais comment expliquer l'illusion compléta de ceruines neintures? {Foy. les divers Mém. publiés par ce savant.)
666, ViMdêtimpmêimfnâmiiémtluitiu yavjr. Quoique chaque objet que nous regardoosait son image dans chacun des deux yeux, Dom se voyons pas les objets doubles, parce que nom aTooi reconnu, par l'expérience du toucher, qu'oa objet simple produit deux images peintes sur à» paitia semblables des rétines, de sorte que nous ivrasiié l'idée de l'unité de l'objet avec le sentimeat dn mêmes impressions. Hais lorsque les deux aies optiques ne concourent plus vers on même poiat, la images ne tombent plus sur des parties conspoadantes des rétines, et l'objet est vu double-Oopent Caire l'expérience en pressant un des yeux en même temps qu'on regarde un objet ^ ;dans ce cas, robjei parait double. Voilà l'explication donnée gésénl^ ment. Les faits suivans précisent cette explication.
On sait que les nerfs optiques, à peu de disUoct de leur origine, se réunissent et paraissent complètement confondus l'un avec l'autre; et qaedece point de réunion partent deux nerfs, dont rna aboutit à l'œil droit et Tautre à l'œil gauche. Ooa appelé du nom de décutêoUcn cette portion conmune, dans l'idée que les nerfs s'entrecroiseotpoar aller chacun à l'œil du côté opposé à celoidesoa origine.
Plusieurs personnes ont été atteintes d'oaecécité partielle et momentanée. H. WoUaston éproftTa i des époques très éloignées cette cécité partielle. Soudainement il ne vit que la moitié de la figure des persoimes ; voulant lire le mot Joksen écrit sar une porte , il ne voyait que ««t. La vue ae s'exerçait qu'à droite ,.8oit qu'il regardât avec Tun oa l'autre œil ; la cécité n'était pas toui-k-fait complète, mais les objets paraissaientcourerts dane ombre intense et sans limites bien définies. Sans nne autre circonstance la cécité était adroite.
H. Arago s'est trouvé, an mois de septembre 1824, dans un cas tont-à-fait semblable. Une voyait que èire dans le motéoromàlra. Ce savant a aussirecaaiiB que dana certaines circonstances, l'œil, sans offrir entre ses diverses parties des différences aussi trischées, n'est pas également propre dans toute saa étendue à percevoir de faibles impressions iiunineuses. Ainsi, en 1822, il ne ponvsit voir on satellite de Saturne qu'en dirigeant ses regards sur le bord de l'anneau le plus éloigné du satellite.
Richter rapporte des cas analogues.
D'après ces faits, il paraîtrait que le nerf opliipK droit communique avec la partie droite de chaque œil {fig. 414), par réflexion avec l'œil droit, €( directement avec l'œil gauche et réciproqueseot' Cette opinion , émise par Taylor, WoUaston, etc., fournit peut-être uhe explication satisfaisante de l'unité d'impression.
666. Une expérience de Hariotte, que chacun p^o* répéter, indique que la rétine ne présente pu U même sensibilité dans toute son étendue, et m«*' que le point de l'insertion du nerf optique en «^ tout-à-fait dépourvu. Ce point a été appelé /wacAi* cœcum. En effet, si l'on place deux objeU à deox
visioii.
pieds é% dittanoe rnn d« Tautre eiiTtron, eiqa'on t'en éloigne ensuite peu à peu, en dirigeant Tœil droit sur Tobjci qui est à gtucbe et en face duquel on se trouve, à la distance de neuf pieds on cessera de Toir Fautre objet, qui reparaftra si on continue de s!ëIoigner. ^briotte, p. 496.)
L^expérience réussit d'une autre manière. On place sarnn <»rton noir deux petits disques blancs dont les centres sont k trois pouces Tun de Tautre. On tient Toeil droit verticalement au-dessus du disque eauche ei Ton ferme Vœil gauche; la ligne qui Joint les deux yeux doit être parallèle à celle qui joint les centres des disques. A la distance de douze pouces on ne voit que Je disque gauche , mais pour peu qa'on s^écarte de la position de doute pouces, on sperçoit deux disques. Les distances indiquées varient pour les différentes Tues.
667. La sensation produite sur la rétine a une durée appréciablo ; on le prouTO en faisant tourner un charbon ronge : lorsque le mouvement a un certain degré de rapidité, on croit aperccToir une ligne circulaire rouge ; de même , si Ton fait tourner un carton circulaire sur lequel sont peintes les sept couleurs du prisme , le carton parait blanc.
La sensibilité de Toeil s'émousse par la durée et par la répétition d'une même sensation ; au bout d'un certain temps il devient inhabile à la percevoir. Par exemple , si , après avoir ûié la vue longtemps snr un objet d'un rouge vif, on porte ses regards sur nn carton blanc, l'œil, devenu insensible àTaction de la couleur rouge, ne sera affecté que par les antres couleurs; de sorte que le carton blanc paraîtra verdâtre; l'illusion n^a pas une loupe ifurée. En général la couleur que l'on aperçoit est complémentaire de celle qu'on a regardée d'abord, c'est-à-dire que, réunie avec elle, elle produit le blanc; c'est là ce qu'on entend par eoutêurê aceù
659. i/êag9éUê lentilles pour rêmétUêrawpdàfaïaê de la vue , ehêx les pruhytes s# les miopu. Voyea le ffi 631. Les personnes qui font usage des lunettes ordinaires ne voient distinctement que les objets situés dans l'axe delà vision. La vision sur les bords est toujours incertaine, à cause des grandes réfractions que les rayons y subissent.
Wollaston a proposé l'emploi de verres qu'il a sppelés pérùcopifues, à l'aide desquels on voit netlement les objets placés dans différentes directions. Si ces verres doivent remplacer les lentilles convergentes, on leur donne la forme A (fig, 406), dont la partie antérieure a la plus grande courbure ; les verres destinés à remplacer les lentilles divergentes ont la forme il', celles-ci ont la partie antérieure moins courbe. La forme de ces verres périscopiques montre que les rayons obliques , comme ceux qui arriveront dans la direction de l'axe tomberont sous des incidences à peu près normales aux surfaces du verre. L'expérience a prouvé en faveur de l'heureuse tovention de Wollaston. {Bulkim de la Sociiiéf^U- Ami., 1813.)
660. AppràeiaUen ds la éùiaues. Nous Jugeons de la distance d'un objet par l'angle que font les deux axes optiques dirigés sur un même point de cet objet. A mesure que l'objet s'approche ou s'éloigne, les yeux changent leur direction de manière à faire toujours concourir les deux axes optiques vers le même point de l'objet. La comparaison fréquente de la distance des objets avec le mouvement des yeux, nous a donné l'habitude de juger delà distance par les impressions liées à ces mouvemens. Mais si nous n'employous qu'un œil, nous ne déterminons que très imparfaitement les distances; par exemple, avec un seul œil on parvient difficilement à enfiler un anneau suspendu de manière que l'on ne puisse pas en voir l'ouverture. Et même des personnes privées d'un œil depuis long-temps ne jugent les distances qu'imparfaitement.
660: Estimatiou de la pwndewr. On appell^aayls visuel l'Angle A o B {fig. 413) formé par deux rayons qui , partant des extrémités d'un objet , viennent se croiser dans la pfunelle. La considération de cet angle est importante relativement aux phénomènes de la vision. Derrière l'angle AoB, il s'en forme un autre a oh, qui provient des mh" mes rayons réfractés à travers les humeurs de l'œil. Cet angle aoh sous-tend l'image a h sur le fond de l'œil ; il est visible qu'il augmente et qu'il diminue en même temps que l'angle Ao B.
On appelle grandeur apparetUe d'un objet , l'ooverture de l'angle visuel; d'où l'on voit que la grandeur réelle est constante , tandis que la grandeur apparente varie continuellement avec la distance. Ainsi , le concours des deux yeux. est nécessaire pour apprécier les distances, tandis qu'un seul œil suffit pour estimer la grandeur.
Nous ne jugeoifc nullement de la grandeur réelle des objets par la seule grandeur apparente ; nous tenons compte de la distance, parce que les expériences que nous avons faites avec le secours du tact nous ont appris à apprécier exactement les dimensions et les distances des objets. Ainsi une ligne de huit mètres vue à un mètre de distance ne nous paraîtrait plus avoir que deux mètres à la distance de quatre mètres ; mais combinant la distance avec la grandeur apparente , nous rendons à l'objet sa grandeur réelle. Il faut dire que , lorsque les objets sont très éloignés , la petitesse des angles visuels et des angles formés par les axes optiques, empêche l'estimation des distances, et l'on juge de la grandeur réelle par la grandeur apparente. Alors les objets paraissent plus petits qu'ils ne sont réellement.
A l'appui des considérations porécédentes, sur l'influence de l'habitude, nous rapporterons un exemple frappant. Un jeune homme Agé de treiso ans, aveugle de naissance, auquel M. Ghelseden venait de faire l'opération de la cataracte , pensait que tous les objets touchaient ses yeux ; il ne pouvait concevoir que des tableaux représentassent des corps solides , etc. Ce ne fut qu'après plusieurs
oraQUK.
moif d*apéri«iioM qa^'ù Ju^et dei formes, des gniidefirs et des diiUnoet.
661. Hhuionê ^9pHqu9. Un obterratear plaeé à l'eitrëmité d^ane longue tf emie formée de deux rangées d^arbres parallèles, les Toit oooTerger à l'antre extrémité , parce qne les inter? ailes entre deux arbres oorrespondans sons-tendent des an* . gles qui deriennent de pins en plus petits. (Test par une oanse semblable qu^étant li rentrée d*une leogve galerie , le parquet parait aller en s'életant et le plafond en s^abaissant.
On explique encore très bien pourquoi une pièce «l^eau semble s^élever pour un observateur placé à Tune de ses extrémité : cet observateur compare le plan de la surface de Tean à un plan horisontal passant p«r rmil. De même , si Ton se trouve au pied d^nne bante tour, elle parait pencbée, parce que Ton compare la position de cette tour à une Tertioale passant par Tmil ; de même encore , un terrain élevé a o nous parait plus long que dans le cas où il serait de niveau avec Tboriton a h {fuf. 418). Une ligne droite très étendue paraît courbe. Placé parallèlement à Tun des côtés d^un polygone régulier , on croit ce côté plus ^nd que ceux qui sont obliques.
Un «ftre parait plus petit an ténitb qn*li Tboriion. Les objets placés à la surface de la terre nous permettant de mieux apprécier la distance , nous croyons Tastre plus éloigné , et , comme il soustend dans notre œil le même angle dans les deux cas , il doit paraître plus grand à rboriton. Le brouillard nous fait voir les objets plus éloignés que dans un temps serein, parce qn*il nous les fait voir moins éclairés.
Les illusions produites par les corps en mouvement sont aussi très nombreuses. En général , si nous faisons des mouvemens sans nous en apercevoir, nous les rapportons en sens contraire aux objets qui nous environnent. CVst ainsi qu^étant tranquilles sur un bateau qui se meut, nous voyons les objets environnans se mouvoir en sens contraire. C'est enoore par une illusion de ce genre qu'on attribue au soleil le mouvement diurne de la terre, etc.
Si nous eourona Ters un objet très éloigné, et sensiblement immobile , nous voyons cet objet courir avec nous.
Telle est la tbéorie de la vision le plus généralement admise aujourd'bm.
n L'ÀXo»Bir-Giu.
668. L'arc-en-eiel, par la Tariété et la magnifioence de soi couleurs, semble inviter le pbysideB à reeberoher les causes de sa production.
Ce météore n'apparatt que sous deux conditions indispensables , la présence du soleil sur Thoriion , et la résolution d'un nuage en pluie : de plus il faut pour qu'un observateur Taperçaive, qu'il ait le doa
tourné au soleil et qu'il soit plsoé entra seliitn et le lien où tombe la pluie, afin qm k lanière directe n'efface pas la faible luniëe lifheléeet réfléchie par le nuage.
Ou aperçoit presque toujours deox ua, leiquels offrent les couleurs du spedre. Daos Tire intérieur en commençant par le haut, leseoolews sont dans l'ordre : rouge, orangé, jaune ^Tcrt, bleu , indigo et violet. Dans l'arc exlériwr, Tordre des couleurs est inverse.
A'sses rarement on aperçoit un troisième ire.
Avant qu'on connût la composiiiiNi de U Iqmière, il était impoasible de donner uoe esplication complète de raro-en-ciel; oanséquemmeilii théorie de ce phénomène ne peut dater que de Set* ton ; cependant Deseartes en avait ea ane idéebéi nette. En effet, il avait bien vu b mTebeda rayons lumineux dans les gouttes de phiie; ilivait bien vu aussi que parmi tous les rayoniqoi péoétreot dans ces gouttes , il n'y a que oeai qoi tosbent sons un certain angle qui poissent reTeairto spectateur sans s'affaiblir; il avait même fait Fapérience , en recevant dans une chambre obscnn des rayons solaires sur un rostres pleio d'eu, | qu'il élevait et abaissait à volonté (l). |
663. Voyons la marche de la laouère : bohi supposerons d^abord le soleil rédait à qd peiot. Nous n'aurons besoin de considérer qne ce qui n produit dans le plan passant par l'astre, le ceatn de la goutte et l'osil de l'observsteor. SoitoofiiK ceau solaire SI {fy, 406 ). A son tncideace a /, uoe portion pénétrera dans la goutte, et se rdnc« tera à la manière ordinaire. En /', il lefenvoe nouvelle séparation , une portion sortira , oneiotre , se réfléchira et ira firapper la surface de la gaotte en /", et ainsi de suite. La lumière réfnel^air peut rencontrer l'oeil de fobservateur phcé ea 0, La position de ce dernier , relativeoMnt as leieiii montre qne la lumière qui n'a pas été réfléchit dans la goutte est perdue pour loi.
Le rayon émergent en /" éprouve uasdiipB'»* tout-è-fait pareille à celle qu'U sobit à la sorti* d'un prisme; les deux rayons estrémeisoataiirqués /" il et /" r. L'œil recevra dans le pi» ^ nous avons considéré, un mélange de rayooi, " sorte que la sensation sera confuse, et depla> l'impression sera faible à cause de la dilaUtioadt faisceau, et de la perte faite dans Ispasiage^^^ lumièra à travera la goutte.
U faut pour que l'ceil ait une sensatioaii^^ divenes oouleun, que chacune d'elles ollire oa faisceau de rayons non divergens , nuii< P*^^ à leur émergence ; oe soaft oes rayons qoi est w appelés êgicû€9ê.
664. On peut découvrir, eeit par l'aspàiffce. j Mil par le onkml, sous qu^es oenditiom Itt 1*7^
(0 n parait que longtemps avant DeseBrlea,^|r^ Thèodoric, en l'Soo , espUquail Paro-ea-««L (i«* de CkiM, et de Phys, , t. «.}
ARC-IR-CfEL.
ÉB prodotMBl. Toyons d'dNNrd Fexptf* «Hw | y «dr — «wuita k odcnl.
Si Ton fait tomber un oertatn nombre de rayons dehimièie sur une goutte d^eaa sphërique (fig. 408], et qu'on chercfae Pangle de déflation , (fest-^-dire Pangle formé par le rayon incident, aTec le rayon perçu par TobserTstenr , on trourera qnHl est nul sons Pincidenoe perpendiculaire; quUl augmente enmite jnsqult nne certaine limite d*incidence égale à enriron 59« 2^ 80" pour les rayons rouges. Cette dériatiott est de 42» 1' 40'' pour nne seule réflexion intérieure.
Dee rayons peu éloignés et parallèles , tombant sous cette incidence snr la goutte, en sortiront encore parallèles, quoique la déviation générale du faisceau soit de 42 degrâ.
Oa cençoit donc qne Tseil, plaeé à une grande distance de la goutte, ne soit aifeoté que par ces rsyons , puisque ces derniers , tu leur parallélisme, ont conserfé leur intensité, tandis qne las Mitres se sont affaiblis par la dilatation (1).
MS. Si Ton suppose une suite de globules dispo« les eircttlairement à côté les uns des autres , de manière à former la base d*un cône dont le soleil •ecnpe le smomet, un obserrateur placé sur Taxe dans un point eouTenable pourra recevoir à la fois de tons oee globules des rayons colorés ; la bande circulaire ainsi formée aura une eertaine largeur à eause do PooTerture de la prunelle.
Nous avons trouvé 59» 23' 30" pour Tincidence qui donne le maximum de déviation dans le cas d'une seule réflexion intérieure des rayons rouges. Nous trouverions pour le maximum de déviation des rayons violets 40» 10' sous Pincidence 68* 40' ; les couleurs intermédiaires donneraient des déviations comprises entre 42» et 40».
Par la Talenr des angles de déviation , on voit pourquoi la partie inférieure de Parc est violette, et la partie supérieure rouge. Ce sera le contraire pour deux réflexions ; en effet , dans ce dernier cas, les angles de déviation sont : 60o 68' pour les
( 1 ) Pour eonesvoir que Paagle SD O {fig, 4oo ) urire à nae limite, il faut observer qn'il a pour valeur le doable de Parc <2 A. En eiEst, cette valeur est : i/j (//—»/)=//—» d=Ip +pf'-v d=v k+d k — «il = «d-|- ^dk — vd=:i ad k. ILiatenant ■oient deux rayons parallèles^ /et /S" /' inoidens (fig. 4q3) j à mesure que Pare p i devient plut oblique, le njam réfracté s'inoliae davantage, et il erriTe un terme où les deux extréailès dos rayoas rèfiraelés se eonfoa> dent en un point d. An delà die oe terme, les rayons r6fimelfte ee eraiesnt, et Pare dkaa. Pangle D diminue ; il est visible que les rtyoas S lêiS'l' qai se oonfnmieut an point d correspondent an maximum de Vanglù S D 0,fi sont à leur émergenee parallèles entre enx^ landis que tons lee entrée rayons émergeas sont . toajonra divergeas et ne prodnieent enr Pceil qa'ane 1 •enaation trop faible p< ar éif^ eensible. I
rayons rouges , et 64» 9' pour les rayons violets (1), n résulte de ce qui précède, que la figure 409 représente fidèlement Paspeot de Paro^n*ciel. Le soleil supposé à Pinfini est en S, le spectateur en 0, etlaplnieenere^f'.'
(i) CatetUdê VtmgU d^moidêtice eêrr9»pomitmtau maximum eu au mémmwn de dàviaiùm.
Soit an njimSI(fig, 4io) quii «près la réfraction dans la goutte d^eau, prenne en /la direction D A'y Pangle de déviation D eera égal à a r — o i+ \ 8o* ; i étant Pangle d^iaeidenoe, r Paagle de réfraetîoa. E« effet , la somme dee quatre angles du quadrilatère CPD r est égale i quatre droits ; de plus, les angles i et s' sont égux àcanse de la symétrie de la figure pi en est de méaie de r et r' ; on anra donc
D+ a s 4- (7=9. i8o», on/>4'9* + **o** — * r = 9. 180», onD =9r — as'-f- >3o».
Dans la /K9. 4ii , qui représente le eas de denx réfraetiens séparées par nne réflexion intermédiaire, où JCr' est double de /(?/', on aaia
d'où J9 = 4 r — 9 i... (o\ Pour les trois ineidenoee, /^. 4 19, on annit
D+9 180 — as + 9 i8o* — 3(1800 — ,yj d'oà i>=3. 9r-|-9t-j- 1800 = 9. 180»
enZ^3=— (8.9 r^as'— 180») (e).
La loi des valeura de Z> est évidoOe; a
denees intérieures, la Taleur de Pangle de déviation sera />=9nr— 9f--(n— 9) 180... (b).
Il serait trop long de mettre dans ces deux formules (a) et (0) les différentes valeurs de Pangle dHncidenee s* et lee valeurs oefrespondantea de Pangle de TéAaction r pour les sept ooaleurs. Il sera beaneoup plus eosmede de reckerober la valenr de Paagle d'ineideaoe eorrcspondante an maximum ou au minimum de Paugle de déviation />. Pour U découvrir, il faudra appliquer à cbaenne des expressions les conditions analytiques du maximum ou du minimum , ce qui se fera en égalant la différentielle de ebaq<ie expeessioa i aéro.
L'expression (o) donnera adr-— ^i=o, mais la différentiation de sin. s = / sln. r donne di cos. i=:ldr oos. r.
Substituant dans eettf dernière i d s' sa valeur 9 d r, on a a eos. i ssi eos. r ; ajoutant le carré de cette équation an carré de aiau ssisin. r, on a
4 eos. * i-|-sin.> sb=/*, d'oA cos. fesl
En opérant de la même manière sur Pcquatioa (£], on
Si Pon donne i n successivement les valeurs 9 , 3 , etc., on anra les valeurs des angles d'incidence qui correspondent aux angles de déviation maximum et mi-
Par exemple , pour deux incidences ialérienies , on fera 11= s dans (s), eequi iboraira Paagle d*inoidence t. Far le rapport de réfraction, on aura r; enfin en mettant n = 9 et les valeurs de i et de r dans {b) on aura D. Les résultats de ce catcul sont rapportés dans le n« 599,
(rriQUB.
On conçoit 1res bien rimmobilité de r«rc-en« ciel malgré la chute continuelle des gouttes de pluie, puisque les gouttes étant remplacées par d^autres qui occupent les mêmes positions , c^est comme si les premières étaient immobiles*
ÀfpHeatùm d»ê fwmuUê trouvèêê damé ia noté ci-jointe,
