CHAPITRE Vî

DE LA LUAnÈRE.

1899. Plusieurs systèmes ont été émis sur la nature de la lumière : Descartes supposait que l'univers est rempli d'un fluide extrêmement subtil et élastique^ désigné sous le nom d'éther, et que les corps lumineux éprouvent des vibrations qui se propagent à travers Téther, comme les ondes sonores à travers l'air; Newton admettait 9 au contraire , que la lumière est due à une émission de particules que les corps lumineux lancent continuellement dans toutes les directions. Nous décrirons d'abord les phénomènes que présente la lumière , sans admettre aucune hypothèse sur sa nature» et nous examinerons ensuite ces deux systèmes , entre lesquels les physiciens ont oeasé d'étiré partagéSé

TRAlfMlSSION. SS7

S i*^ Phinomines ginéraux.

Transmission.

1950. Dam un milieu homogène la lumière ee irantmet en ligne droite. En efTet ^ si Ton fait pénétrer un petit faisceau de lumière solaire dans une chambre obscure, la poussière en suspension dans Tair étant éclairée laisse apercevoir la route de la lumière^ et on reconnaît facilement qu'elle est rectiligne. Quand on interpose un corps opaque sur la ligne droite qui joint Tœil avec le corps lumineux y la lumière est interceptée. Si le milieu n'était pas homogène^ et si la lumière le traversait dans une direction oblique aux surfaces de séparation des parties homogènes ^ nous verrons bientôt que le rayon changerait de direction à chaque passage d'une partie homogène dans la suivante , et que , s'il y avait continuité dans les changements de densité^ la lumière parcourrait une ligne courbe : c'est ce qui arrive, par exemple, pour tous les rayons de lumière qui nous arrivent à travers l'atmosphère dans une direction inclinée à la verticale. Nous verrons aussi , en parlant de la diffraction, que la lumière qui rase les bords des corps, et celle qui passe par des orifices très-étroits, ne se propagent pas non plus en ligne droite.

1251. L'intensité de la lumière est en raison int)erse du carré de la distance au point lumineux, quand il n'y a point de lumière absorbée par le seul fait de la transmission. En effet, si on conçoit deux sphères de rayons différents décrites autour d'un point lumineux , chacune recevra toute la lumière émanée du point lumineux } et une même étendue prise sur chacune d'elles recevra une quantité de lumière en raison inverse de l'étendue de la surface de la sphère sur laquelle elle est placée, c'est-à-dire en raison inverse du carré de la distance au point lumineux.

La loi précédente n'est exacte que quand la lumière se meut dans le vide : car, lorsqu'elle passe à travers des milieux diaphanes, gazeux, liquides ou solides, une partie plus ou moins grande est absorbée , et alors l'intensité de la lumière décroît suivant une loi plus rapide ^ cependant on peut la regarder comme vraie dans l'air, lorsque tes distances sont petites et peu différentes. Il résulte delà loi de propagation de la lumière, que l'éclat d'un corps est indépendant de sa distance à Tœil , car son étendue apparente varie avec la distance dans le même rapport que l'intensité de ses rayons.

ifl5ll. Mesure de VinieHêiié de deuœ bmièree {fhoUmèfree).

338 LlTMlftRE.

Pour estimer le rapport des iatensités de deux lumières y on place un corps opaque en avant d*un carton blanc, vertical , éclairé par les deux lumières : chacune d'elles projette une ombre du corps sur le carton , et chaque ombre est éclairée par l'autre lumière^ on change les distances relatives des deux lumières, jusqu'à ce que les ombres aient la même intensité ; alors les intensités des deux lumières sont évidemment en raison directe des carrés de leurs distances aux ombres qu'elles éclairent. Il faut avoir soin de placer le corps opaque très-près de l'écran, afin que les pénombres aient peu détendue, et de rapprocher les ombres de manière à les rendre tangentes. Quand les lumières ont la même teinte, on apprécie avec une très-grande justesse l'égalité des ombres; mais, quand les lumières ont des teintes différentes, cette difîérence existe aussi dans les ombres, et il est alors beaucoup plus difficile de se prononcer sur leur intensité.

On peut employer cette méthode pour vérifier la loi de la propagation. Des bougies sont placées les unes derrière les autres, de manière à former deux groupes dont les flammes , pour chacun, soient très-voisines , à la même hauteur, et dans un même plan avec le corps qui doit porter l'ombre sur l'écran. £n disposant les groupes de manière que les ombres soient égales, on trouve que les carrés de leurs dislances aux centres des groupes sont sensiblement proportionnels au nombre de bougies qu'ils contiennent. L'expérience ne pourrait pas être faite avec des chandelles, parce que l'intensité de leur lumière est trop variable.

On pourrait aussi se servir du moyen suivant : une feuille de papier tendue sur un cadre est divisée en deux parties égales par un carton vertical perpendiculaire à sa direction et noirci sur les deux faces; les lumières que l'on veut comparer éclairent chacune des parties de la feuille de papier, et on se place derrière pour juger l'égalité des teintes, quand elle a été obtenue par l'éloignemcnt progressif de celle qui a la plus grande intensité. Ce procédé est moins commode et moins exact que le premier. Nous indiquerons dans la suite d'autres espèces de photomètres fondés sur d'autres principes.

1255. Viteêse de la lumière. La vitesse de la lumière étant trèsgrande, on ne peut pas la mesurer à la surface de la terre, parce que les distances y sont trop petites; la détermination de cette vitesse ne peut se faire que par des observations astronomiques. Jupiter est accompagné de plusieurs satellites qui circulent autour de