LENTILLES

sur Taxe de figure de la lentille ; il reste à examiner le cas où cette circonstanc^î n'aurait pas lieu. Mais , avant , nous devons parler du centre optique.

On désigne sous ce nom un point de Taxe de figure d^une lentille qui jouit de cette propriété , que tout rayon (pii passe par ce point émerge suivant une droite parallèle au rayon incident. La position de ce point est facile à déterminer.

Soit AB (fig. 759) une lentille biconveie dont les deux faces ont leur centre en C et £/, et soit 0 le centre optique cherché ; une ligne quelconque MN passant par le point 0 sera également inclinée sur les normales CM et C'N : car, si par les points M et N on menait denx plans tangents à la lentille, les rayons incidents et émergents auraient la même direction que s'ils avaient traversé une lame terminée par ces deux plans ; mais , les rayons incidents et émergents étant parallèles , il en résulte nécessairement que les deux plans sont parallèles , et par conséquent que les angles CMO et C'NO sont égaux ; alors les triangles COM et C'ON sont semblables , et on a

CO : C'O :: CM : C'N, ou CM — CO : C'N-C'O :: CM : C'N,

ou OH : 10 :: CH : C1.

Ainsi le centre optique partage Tépaisseur de la lentille en deux parties proportionnelles aux rayons des faces auxquelles elles aboutissent : il résulte de là que , si les faces ont même courbure , le centre optique de la lentille est au milieu de sou épaisseur, et que , si une des surfaces est plane , le centre optique coïncide avec le point où Taxe do figure rencontre la face courbe.

11 résulte de ce qui précède , qu'un rayon incident dont le rayon réfracté passe par le centre optique , n'éprouve point de déviation en sortant de la lentille ; mais , si nous considérons d'autres rayons incidents voisins du premier, les rayons émergents correspondants seront déviés (fig. 760), et rencontreront le premier en un point qui sera le foyer. Pour en déterminer la position , soit P le point lumineux, et 0 le centre optique , xy l'axe optique, le rayon PO sortira sans déviation ; soit PD un autre rayon parallèle à Taxe optique de la lentille , le rayon émergent correspondant coupera l'axe xy au point F , foyer principal de la lentille , et PO en un point P', qui sera le foyer conjugué de P : or, en conservant les notations précédentes , et en considérant la figure PDFP' comme un triangle , ce qui revient à négliger l'épaisseur de la lentille , on a

PP' : OP' : ; PD : OF, ou p -f p' : p' : : p : « ,

attendu que PD et PO ne différent que d'une quantité de l'ordre de l'épaisseur de la lentille , que nous regardons comme assez petite pour être négligée. Cette dernière formule donne

Ainsi dans tous les cas la formule est la même ; seulement , quand le point lumineux n'est pas sur l'axe de figure, l'axe optique est une ligne brisée qui passe par le centre optique : on lui donne le nom d'axe secondaire.

(^e résulat n^est cependant qu'une approximation bien grossière : aussi les conséquences qu'on en déduit ne sont pas confirmées par l'expérience. Il résulte du calcul que nous venons de faire , que le foyer principal est toujours à

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..fiances du polnl iii facilcDient pour ces nous allons décrire. Suppoiwnïonte : si le poinl lumineux . se lnni\o derrière la lentille el au tjîio lo p inl lumineux s'approche, le lie la lentille, el se trou\e à l'inlini lorsipio .1 arrixo à la ùisUnu-o du foyer principal; si le et • c^HHw P" H G ,,tiilinue A s'appri eher . le foyer pusse du même iwur f\ ^ himineuv : il esl alors virtuel ; n mesure que le

\ ^xsîimue à s'approcher de la lentille , le foyer s'en

^^ JU\*MUas:e • et , quand le premier a atteint la lenlille,

En poMat Af /^ j^j^ i\o. Tour une lenlille diverpenle, lorsque le poijji

^lut tm^\^ xïtuoà 1 inlîui, le fo>er principal est du même c^Uc

^^^^Njuout • xirluel ; à mesure que le point lumineux s'ap-

^ V •^V^*** '^^^ rappriK'he aussi de la lentille ; lorsque le poinl

• ^ £iS ^^ aivixe i^ la dislance focale principale^ le foyer, lou-

^MMs'K ^''^^ *^ ^»* moitié de cette distance; si le point lumineux

jLk^A HMppi^H'her, le fo\or conjugué arrive sur la lentille en

jg[^l^>iii|K^ que le point lumineux.

j^i^iHo aus^i de la fornuile , que quand le poinl lumineux (*t ||^\ov >out A la nuMne distance de la lentille , celte distance est

la même distance de la lentille , quelle que soit la direction des rayons incidents par rapport à Taie de la lentille ; et il n'en est point ainsi : oh trouve par expérience, que le foyer se rapproche de la lentille h mesure que les ratons incidents sont plus écartés de Taxe quand la lentille est biconvexe; et que le contraire a lieu quand la lentille est concave-convexe , convergetite , et que les rayons Incidents entrent par la surface concave.

Si le faisceau de lumière qui vient rencontrer la lentille était convergent au lieu d^étre divergent , comme nous Tavons toujours supposé , il faudrait changer le signe de p dans la formule : dans ce cas le foyer devient virtuel quand il se trouve du côté de la lentille opposé a celui où se trouve le point de concours des rayons incidents. 11 serait facile , d'après cela , de trouver le foyer relatif à un nombre quelconque de lentilles dont on connaîtrait les courbures et les positions. Dans tous les cas, les formules précédentes ne sont (|u*approximativcs, car dans toutes nous avons négligé Tépaisscnr de la lentille. Les fortnules exactes s'obtiendraient facilement vn faisant (fig. 757) A'G = AG -f-c : on obtiendrait alors des formules assez compliquées , et qui ne sont d'aucun usage. Lorsqu'on suppose la lentille terminée par une seule enveloppe sphérique plciiie d'eau , pour laquelle n = | , on trouvé , eh ayant égard à Tépaisseur de la lentille , que la distance focale principale est égale an rayon de la sphère, résultai fort remarquable.

En discutant la formule générale qui lie les distances du point lumineux et du foyer à la lentille , on trouvera facilement pour ces deux points, les positions relatives que nous allons décrire. Supposons d'abord que la lentille soit convergente : si le point lumineux est à l'infini , le foyer conjugué se trouve derrière la lentille et au foyer principal; à mesure que le point lumineux s*approchc, le foyer conjugué s'éloigne de la lentille, et se trouve à l'infini lorsque le point lumineux est arrivé à la distance du foyer principal; si le point lumineux continue à s'approcher ^ le foyer passe du même (côté que le point lumineux : il est alors virtuel ; 6 mesure que le point lumineux continue à s'approcher de la lentille , le foyer s'en approche aussi davantage , et, quand le premier a atteint la lentille, le second y est arrivé. Pour une lentille divergente, lorsque le poiul lumineux est situé à l'infini, le foyer principal est du même cAté et, par conséquent, virtuel; à mesure que le point lumineux s'approche , le foyer se rapproche aussi de la lentille ; lorsque le point lumineux est arrivé à la distance focale principale^ le foyer, toujours virtuel, est à la moitié de cette distance; si le point lumineux continue à s'approcher, le foyer conjugué arrive sur la lentille en même temps que le point lumineux.

Il réisillte atlssi de la formule, que quahd le point lumineux et le foyer sont à 1(1 mètne distance dé la letitille, cette distance est

double de la distance focale principale : car sip=p^, on ap = 2a.

1266. Lorsqu'on corps lumineux est placé devant une lentille convergente ^ à une distance plus grande que la distance focale principale , chacun de ses points a un foyer particulier, et Tensemble de tous ces fbyers forme dans l'espace une image du corps lumineux : cette image est toujours renversée, parce que l'axe optique de chaque point sttr lequel se trouve le foyer de ce point passe par le centre de la lentille. Ces images peuvent être rendues visibles en plaçant dans le lieu qu'elles occupent, un carton ou un verre dépoli. 11 est facile de voir que quand p ^p^, l'image focale a exactement les dimensions de l'objet. Cette cik'constance fournit un moyen très-commode pour déterminer le foyer principal d'une lentille , en faisant varier la distance d'utae lentille à un objet, jusqu'à ce que son image, sur un écran, ait les mêmes dimensions que Tobjet.

1267. détermination âes indices de réfraction, La connaissance des indices de réfraction des corps diaphahes étaht trèsimportante, hOUs allons décrire les méthodes qui ont été employées pour les déterminer, et nous donnerotis le lableoù des résultats obtenus. Mais d*abdnl nous ferons remarquer quti , les pouvoirs réfringcttls de Tair et des gaz étant très-petits par ltippt)i*t à c<;ux des corps solides et liquides, on peut sans erreur sensible prendre pour indice d'un de ces corps celui que l'on observe quand la lumière passe de l'air dans ce corps ^ et nous donnerons la définition de deux expressions qui se reproduiront souvent par la suite : on désigne sous le nom de puissance réfractive d'un corps le carré de l'indice de réfraction diminué de l'unité, et sous le nom de pouvoir réfringent la puissance réfractive divisée par la densité, ou la puissance réfractive sous l'unité de densité. Ces dénominations proviennent de ce que, dans le système de l'émission, la quantité n' — 1 représente l'action du corps sur la lumière.

La détermination des indices de réfraction peut se faire d'un grand nombre de manières différentes ; la suivante , qui est due à Newton, est la plus siiUple et la plus précise» Supposons d'abord qu il s'agisse d'une matiète solide. Ofa comtnence par (brmer un prisme ABC (fig. T6i) avec cette substance , et on Icmfel daus une position Oxe de manière que ses arêtes soient vcHicàles; un cercle horizontal divise, dont l'alidade est garnie d'une lUndte renfermant un fil vertical est place au point M; la lunette est dirigée sur une mire N, située à une grande distance, et l'on observe ensuite ceM**

356 LUMlÈnË.

même mire par réfraction à travers le prisme. En faisant tourner ce dernier jusqu'à ce que la déviation du rayon réfracté sur le rayon direct ou Tangle b soit le plus petit possible , les angles d'incidence et d'émergence u et u' seront égaux , ainsi que les angles de réfraction x et x'; et il est facile de reconnaîlre à l'inspection de la figure que, l'angle G étant à la fois le supplément des angles a et de 2a: , on a a: = -, et que, l'angle b, qui représente la déviation parce que la mire est très^loignée , étant un des angles extérieurs du triangle EAF, on a 6=2 {u — œ) = 2 f w — - j j d'où

ti= -^— . Ainsi, en désignant part» l'indice cherché, on aura

. a -f 6 , a n = sm— r — : sm-, 2 2

Par cette méthode on évite la mesure des angles d'incidence et d'émergence, qu'il serait indispensable de connaître dans toute autre position du prisme.

.1868. Quant à la mesure de Tangle réfringent du prisme, on peut y parvenir de bien des manières différentes. Nous nous contenterons d'exposer ici celles qui sont susceptibles de la plus grande exactitude. Soient BA et AC (fig. 76i) les deux faces d'un prisme. En un point quelconque M on placera un cercle répétiteur, dont le plan soit perpendiculaire aux arêtes du prisme j on dirigera une des lunettes sur une mire 0 très-éloignée, et l'autre sur l'image de cette mire, vue par réflexion sur la face AB, suivant la direction MH ; les rayons MO et HO pouvant être regardés comme parallèles, l'angle a mesuré par l'écartement des lunettes sera double de l'angle c : car a est le supplément de l'angle OHM, et ce dernier a aussi pour supplément les angles OHB et MHA , égaux entre eux. On transportera ensuite le cercle répétiteur en un point N, situé de l'autre côté, où l'on opérera de la même manière, c'est-à-dire que l'on mesurera l'angle b que forment les lunettes du cercle , dirigées l'une sur un signal 0' Irès-éloigné, l'autre sur l'image du signal vue par réflexion sur la face AC ; l'angle b sera évidemment le double de l'angle c'. Enfin , d'un troisième point P, où l'on transportera le cercle , on dirigera les lunettes sur les deux mires 0 et 0', et on obtiendra l'angle d formé par les lignes PO et PO'. Or, si par le point P on mène deux droites parallèles aux faces du prisme, il est facile de voir qu'on aura

d^A + ^a + lb; d'où A = rf-|(fl^-6).

II serait beaucoup plus simple de se servir d'une seule mire trèséloignée, quon observerait directement, et par réflexion, sur les deux faces du prisme (flg. 763); il est facile de voir, à la seule inspection de la Ogure , qu'on aurait alors

1269. Pour obtenir l'indice de réfraction des substances liquides, on emploie un procédé analogue. On les introduit dans des prismes formés d'une masse de verre (fig. 764) percée horizontalement d'un canal circulaire , et taillée en prisme sur les deux faces auxquelles il aboutit; on ferme ce canal par deux plaques de glace, à faces bien parallèles, qui sont pressées par des vis; la masse de verre est percée d'un autre petit canal ab, aûn de pouvoir mettre et enlever les liquides sans déplacer les glaces.

De semblables prismes vides ne font évidemment éprouver aucune déviation au rayon lumineux : par conséquent, TelTet produit dans le cas où les lames sont partout d'égale épaisseur est entièremont dû au prisme liquide qui remplit le prisme creux ; mais, comme il est très-difQcile de se procurer des glaces dont les faces soient oxacl^ment parallèles, on commence par observer la déviation produite par le défaut de parallélisme , et on en corrige l'effet total.

11 existe plusieurs autres procédés pour déterminer les indices de réfraction des corps solides et liquides; nous en parlerons plus tard, lorsqu'il sera question du microscope, de la diffraction et de la polarisation. Mais il en est un facilement applicable aux corps solides et aux liquides que nous devons décrire ici.

1270. Soit ABC (fig. 765) un prisme rectangulaire en C, formé de la substance diaphane dont on veut déterminer l'indice , et placé sur un support horizontal RS, TU une tige garnie d'une coulisse portant un cercle divisé et une lunette. La lunette étant d'abord placée en un point élevé du support, on verra les rayons hiniineux entrés par AC; mais à mesure qu'on l'abaissera, les rayons réfractés sur AC devenant plus obliques, il existera nécessairement une position où le point P cessera de laisser passer les rayons incidents entrés par AC, et où il réfléchira les rayons venus par AB. A cet instant, l'angle 6 sera égal à l'angle limite : or, on peut facilement déduire e de l'angle a, et du premier l'indice

de réfraction, puisque son sinus estégal à ^.

358 LimiiRE,

Onannéseotc, sine s -tinè, ftinèsscaïc, et siaé = - ; d'oà l'on déduit n* =i 1 4- cos'a.

1871. Si au-dessous de )a sqrfiice ÀC on place une goutte M d'un liquide ayant un pouvoir réfringent plus petit que la substance du prisme, on parviendra de la mém^ manière à trouver la valeur de l'angle limite au moyen de l'angle a ; et comme le sinus de cet aDgIe limite est égal au rapport de l'indice de réfraction du liquide à celui de la 6iil>st{mce du primne, on en déduira facilement ce premier iodice quand le second sera coimu,

Dans ce cas , les relations précédentes subsistent , excepté la dernière , qui

n' devient sind == — : alors oft irçi\iye i^'* = »• — cos*a.

1 878. Si| au lieu de placer cp M un corps transparent, on y mettait un corps opaque , il existerait ai^i un angle 6 sous lequel les rayons émanés de ce corps cesseraient de pénétrer dans le prisme I et où le point P réfléchirait tous les rayons arrivés par AB. On peut alors , à l'aide de pet an^fle limite , déterminer Tindice de réfraction du corps solide; mais pour ces corpSi lorsqu'on admet le système de l'émission | la formule u'est pas la même que pour les corps diapbapes, Nous reviendrops sur cette questiop quand nous parlerons du système de l'émission.

Il est important de remarquer que la métbode que nous venons d'indiquer suppose nécessairement l'angle ç plus petit que l'angle limite e : car, s'il u'cp était pas ainsi, le rayon n'émergerait pas; et comme l'angle ç est complément de l'angle e , la méthode n'est applicable qu'autant que 6 est plus grand que 45*. Elle n'est ^ par conséquent 9 pas applicable au verre ordinaire, pour lequel e excède peu 42*; mais ou peut, dans tous les cas, employer un prisme dont l'angle c soit aigu; la formule qui doune la valeur de l'indice est seulement im peu plus compliquée que quand l'angle est droit,

Soit ABC (fig. 766) un prisme de la substance dont on veut déterminer rindice de réfraction , fiié sur Talidade d*un cercle horizontal , de manière que le oàté AG soit parallèle à Taie de Talidade , et que les arêtes soient verticales j MN une lunette boriiontale fiie , renfermant deux fils croisés dans Taife , ^t 4ont V^\e correspondu au diamètre du cercle qui pi^sse par le léro de la division. Tournons Talidade jusqu'à ce que la réflexion devienne totale au point de croisement des fils : alors , en désignant cet angle par d, nous aurons

INDICES DE HÉFRAGTION. 399

sind = - , gmbsusina, ^ = G + a, et b = 90-->G--e(i, n

relations d'où Ton déduit facilement

f — cos' (C -h d) + i •— 2 ces C cos (C 4-d) .

8in*C

Nous décrirons plus loip un appareil imaginé par M. Babinet| au uioyei) duque) on déter|[pine avec une grande focilité les indices (le réfraction des corps solides et liquides.

1273, La détermination de 1 indice de réfraction des gaz peu^ se faire par la première méthode que nous avons indiquée pour les liquide^^ pais Tappareil est beaucoup plus compliqué, attend^ qu*ll faut pouvoir faire le vide dans le prisme creux, y iQtroduire le gaz sans que l'air puisse s'y mêler, et mesurer facilement la température et la pression. ]La fig. 767 représente l'appareil qui a été employé par MMf Biû( et Arago dans un grand nombre d'expériences sur 1^ féfractiop ^es gaz. Il est composé d'un gros tube de verre coupé obliquement , et fernoé par deux glaces faisant entre elles un angle très-grand -, ce tube est percé supérieurement et inférieurement de deux ouvertures : la première communique avec une cloche très-longue , renfermant un baromètre à siphon, destiné à mesurer la force élastique du gaz ] la seconde avec im tuyau garni d'un robinet que l'on peut mettre en communication, d'abord avec une machine pneumatique pour faire le vide dans le prisme creux , et ensuite avec un réservoir de gaz. En observant la déviation à travers le prisme vide, on obtiendra le rapport de réfraction pour un rayon qui passe du vide dans l'air; et, comme toutes les observations faites en introduisant différents gaz dans le prisme donnent seulement ce rapport pour le passage de l'air dans les gaz, le premier rapport fournira le moyen d'avoir celui du vide et de ces gaz.

Ces expériences exjgQUt ^^Q grande précision dans la mesure de la déviation, attendu que, malgré le grand angle du prisme, elle est toujours très-petite , en ^éuéral d'un petjt nombre de minutes, et qu'une petite efreur sur la déviation en produirait une trèsgrande sur la valeur de l'iudice. Nous ne pouvons pas entrer dans tous les détails qui seraient nécessaires; nous chercherons seulement à faire comprendre lei^ pripcipes sur lesquels repose la marche des opérations*

D aboi-d, malgré }egr&Dd angle du prisme, la déviation çst trop petite pour que la lunette du cercle divisé puisse Être apienée

SDcccssivcmcnt sur limage directe et sur Timage réfraclée, à cause de répaisseur du prisme. On pourrait à la vérité la pointer d'abord sur cette dernière, puis enlever le prisme, et la diriger sur la mire j mais on préfère faire tourner le prisme autour d'une ligne verticale, et lui faire décrire deux angles droits : alors, en amenant la lunette sur limage réfractée par le prisme dans cette nouvelle position , Tangle de la lunette dans ces deux positions est évidemment double do la déviation cbercbée. Alors on ramène le prisme dans sa première position ainsi que la lunette, mais en faisant tourner le limbe de l'instrument^ on retourne de nouveau le prisme, et on fait marcher la lunette , le limbe étant fixe : Tare décrit par la lunette est alors évidemment égal à quatre fois la déviation. En continuant ainsi , on mesurera un arc N, qui sera égal à 2n fois la déviation ij et on aura «^-«N : 2 n; les erreurs de lectures disparaissent quand n est très-grand, et les erreurs de pointage se compensent. Ces expériences donnent la déviation avec une très-grande précision. Mais cette déviation provient toujours de deux causes, du prisme gazeux et du défaut de parallélisme des surfaces des glaces qui forment le prisme ) mais, comme les déviations dues à ces deux causes sont très-petites, Tefifet total est égal à leur somme; et pour avoir la déviation due au prisme de gaz , il suffit de retrancher de la déviation totale celle que produit le prisme plein d'air.

1974. Dulong a déterminé les rapports des puissances réfractives des gaz par une méthode susceptible dune grande précision, que nous allons rapporter. Le procédé en question repose sur une loi constatée par MM. Biot et Arago, et que Dulong a vérifiée sur plusieurs gaz. Cette loi consiste en ce que , pour un même fluide élastique , la puissance réfractive est exactement proportionnelle a sa densité : or, comme il est très-facile d'augmenter ou de diminuer la densité d'un gaz, on pourra toujours l'amener à un degré tel que son action sur la lumière soit la même que celle de l'air atmosphérique, par exemple; et si Ton détermine les densités du gaz et de l'air lorsque cette condition est remplie , il suffira d'une simple proportion pour déterminer le rapport des puissances réfractives quand les fluides posséderont la même force élastique ; d'où l'on déduira ensuite facilement le rapport des indices. En 00*61, supposons qu'un prisme creux puisse être à volonté rempli de différents gaz sous différentes pressions, et que la déviation soit la même quand le prisme est rempli d'air sous la pression p> ou d'un autre gaz sous la pression p', la température étant la même : alors

l'indice de réfraction n' du gaz est égal à l'indice m de Tair ; et en désignant par n Tindice du gaz sous la pression p, on aura , en vertu de la loi énoncée, n* — 1 : n'* — 1 : : jp .• p', puisque les densités des gaz sont proportionnelles aux pressions quand la température est constante. Mais, comme n* = m, la proportion précédente donne »• — 1 = /) (m* — 1) : p'. Dans cette formule , n et m sont les indices de réfraction du gaz et de l'air sous la pression jp^ et à une certaine température; mais, comme les quantités n* — 1 elw* — i varient proportionnellement à la densité , leur rapport est indépendant de la température et de la pression : ainsi ia formule sera vraie pour la température 0* et pour la pression 0'",76 j or, dans ces circonstances, on a trouvé m = 1,000488; par conséquent, on aura n»— 1 =p (0,000488) : jp'.

L'appareil employé par Dulong se compose d'un prisme creux AB (6g. 768) formé d'un tnbe de verre épais, aux deux extrémités duquel sont ajustées deux glaces inclinées de 14S^ environ ; la cavité du prisme communique par un tube de verre S avec un cylindre de même matière Z, d'un mètre de longueur et d'un diamètre de 5 centimètres. Ce cylindre porte à chacune de ses extrémités une douille en fer verni. Celle qui est adaptée à l'extrémité inférieure est munie d un robinet en fer G ; l'autre porte trois tabès en fer destinés à établir une communication , l'un N avec le priiOM t le deuxième 0 avec une machine pneumatique J, par un tayar plomb qui s'y adapte ; le troisième M avec une cloche à roUs placée sur une cuve à mercure. Le prisme est attaché solidi sur un support £F, et placé de manière qu'une mire éU puisse être aperçue au travers. Le cylindre de verre Z, ask dans une situation verticale, peut être rempli de mercure |iar ])€tit tube latéral I, un peu plus long que le cylindre, et cotni quant avec lui par la partie inférieure.

Cette disposition permet, comme on le voit, de faire levidi le prisme, d'y introduire ensuite un gaz quelconque, pourva % n'attaque pas le mercure; de le dilater à volonté par récMiuIeoib. d'une quantité convenable de mercure, et enfin de mesurer a chaque instant son élasticité. Dulong sest presque toujours fiervi pour ce dernier objet du baromètre I' , adapté à In nmchino pneumatique. Quand le gaz était de nature h corrcKlrr la fxifnpf , le robinet P restait fermé; on le faisait sortir par le rohinot MipArieur C, en produisant un courant de gaz hydrogènr ou d'iirMi^ carbonique sous la cloche R. Dans ce cas, l'élafitii^*^ *t

par la différence de niveau du roercare dans lea Ml

Il eût été facile dé disposer T^ippareil de; Hm^ière h permettre la compression du gaz qu'il devait contenir } mai^^ comme il est assez difficile de s'opposer à la sortie d'un gaz comprimé^ et que d'ailleurs la conaparaison de deux gaz pouvait se faire avec autant de succès en dilatant celui qui possédait la plus grande puissance féfraçUve, ce dernier n)oyen a toujours été employé.

Pour constater l'égalisé de puissance réfractive de deux gaz, il suffit de s'assurer que , sou3 la même incidence, la lumière éprouve la même déviation, quand elle traverse un espace successivement occupé par chacun de ces gaz , et terminé par deux plans d'une inclinaison constante; c'est à quoi l'on parvient à l'aide de la lunette astronomique X, n^unie de Qls croisés au foyer de son ol\jcctif, et placée devant le prisme à une hauteur convenable, sur un piçd susceptible de recevoir deu3^ mouvements rectangulaires. Ce pied est solidement assujetti sur un massif de maçonnerie V dont les variations de hauteuri toujours extrêmement faibles et lentes par les changements de température, ue peuvent avoir d'influence. Le prisme étant ouvert, la lupette pointée sur la mire, on voit que, si les verrez d'incidence et d'émergence avaient leurs faces extérieures et intérieures parallèles, il c'y aurait aucune déviation occasionnée par l'interposition du prisme 3 mais celte condition, qui serait impossible à satisfaire, n'e^t point nécessaire ici : les plans dps plaques d'incidence et démergence peuvent même faire un angle quelconque , sans que les résultats des expériences en soient altérés.

Voici maintenant la manière d^opérer {

On oommence d'abord par dessécher complètement toutes les surfeees intérieures de l'appareil, en y (Usant passer un courant de gaz hydrogène sec; on y fait ensuite le vide, et on remplit le prisme d'air atmosphérique sec. Il existe pour cela un tube de verre T rempli de chlorure de calcium fondu , portant un robinet, et placé audessous de la platine de la machine pneumatique; on pointe alors la lunette sur la mire, à travers le prisme : l'appareil restant ouvert, rélasticité de l'air est donnée par le baromètre. On fait une deuxième fois le vide, et, pourchasser les dernières portions d'air, on introduit une certaine quantité du gaz que Ton veut soumettre à l'observation ; enfin on laisse écouler le gaz pur dans le prisme que l'on a vidé de nouveau, jusqu'à ce que la coïncidence de la mire avec le point de décussation des Qls soit exactement rétablie. Si Ton a la précaution de faire écouler le gaz très*lentement, il est assez

INDICES DK RÉ^IUCTION. 563

acile de saisir le pnoment où cette oolucid^ce est exacte^ ou Uen, après en avoir introduit une quantité excédante , on ouvre le robinet inférieur G jusqu'4 ce que le gaz dilaté ait précisément la densité convenable pour réfracter autant que l'air : Qlors pn mesqre la hauteur de la colonne de mercure dans le baromètre {J ftdapté à la ipaobine pneumatique , pu la différence de niveau du liquide dans les tubes 2 et I } et en retranobant l'une ou loutre de 1a pression de l'atmosphère au même moment, on a évideiqp^ent Télftsticité du gaz qqi sfatisfait à 1^ condition cherchée.

Pour le gaz hydrogène et le gaz oxygène , qui ont une puissapce réfractive moindre que celle de l'airi au lieu de les compripier pour leur faire acquérir une force de réfraction égale , il est préférable de suivre une 9narche inverse, c'est-^à-^dire de pointer I4 lunette lorsque le prisme est rempli de Tun de ces deux gaz 30US la pres-r sion de ratfnoflpbère, et de dilater ensuite Tair jusqu'à ce que sa puissance réfractive soit réduite è celle du gaz.

Lorsque le gaz attaque le mercure, on modifie un peu la méthode d'observation. Le tuyau de communication du prisme avec le cylindre contenant le mercure est composé de trois parties (fig. 76e). La pièce intermédiaire LK porte à sa partie supérieure une petite cuvette cylindrique qui laisse entre ses parois et le tuyau un espace annulaire^ pareille disposition existe à l'extrémité supérieure du conduit N. Les diamètres de ces diverses parties sont combinés de telle façon que l'on peut enlever ou mettre celte pièce intermédiaire sans rien changer au reste de l'appareil.

Si Ton veut, par exemple, déterminer la puissance réfractive du chlore , on enlève le tuyau intermédiaire LK , et l'on ajuste à l'extrémité S un tube destiné à conduire hors du laboratoire l'excédant de gaz, qu'on introduit dans le prisme par l'oriGce supérieur D. Lorsque la coïncidence de la mire avec les fils ne se déroge plus, ce qui indique que le gaz est pur, on fixe la lunette dans sa position 'y on chasse ensuite le chlore par un courant de gaz acide carbonique, puis on replace le tuyau LK, et l'on coule du mastic très-fusible dans les deux cuvettes (. et K. Enfin , après savoir fermé l'orifice D par un petit bouchon de verre recouvert de oire molle, on fait le vide et l'on introduit dans le prisme un gaz dont la puissance réfractive est supérieure à celle du chlore, par exemple du cyanogène; on détermine ensuite les puissances réfraclives du chlore et du cyanogène comme précédemment, et, la mesure de la puissance de ce dernier étant connue, on rapporte celle du chlore à l'unité

LDMIËRE.

cmnmtme. €e procédé exigeant an temps plus long, on ne doit le mettre en osage que dons les circoDstances atmosphériques les plus bvorables , c'est-à-dire vers le maximum de température du jour.

n résulte des observations de MM. Biot et Arago, et de celles de Dulong :

1*. Que la puissance réfractive d'un gaz est exactement proportioDDelle à sa densité : une variation de température de 8* à 32^ n'altère point cette loi ;

S*. Les puissances réfractives des vapeurs suivent la même loi ;

3*. La puissance r^ractive d'un mélange de gaz et de vapeurs est égale h la soomie des puissances réfractives des gaz et des vapeurs mêlées;

h'. La puissance réfractive d'an gaz composé n'a aucun rapport avec celles de ses éléments.

Les tableaux suivants renferment les puissances réfractives et les pouvoirs réfringents des principaux corps solides, liquides et gazeux.

TiMtau dH fHtiuancti réfractiva et dei poutioirt réfringmtt de ^iMlguM corpt lalidti «t tiquidet.

NOMS DBS SL'B!iTA!VCES.

Suifttc de t>aryU.. .

VtTTGd'iiilimoiDe..

Chiui lui faite

Varrs commun

CriiMI de rocbe. ...

ChiDi carbuaaléi. .

Bel eemms

Aloo

Nllrile da poluac. . .

Sulhlcdefer

Acidn aalfurjque. .. ,

da plal« ,

Alcool recliai

Cimpbre

Bniie d'aliv

Huila de Hd

DCA de l«rébenll Ambre