EXPLICATION DES DIFFÉRENTS PHÉNOMÈNES

placé en Y , elle aura disparu y et le centre sera occupé par le foyer des rayons violets , de V en R il n'y aura point de blanc, et les couleurs changeront de place ; au delà du point R Tintersection de récran par le cône R'RR' donnera une image blanche y et dans les anneaux colorés qui Tenvironneront la première couleur qui manquera sera le rouge et la dernière le violet. 11 est évident que, si on plaçait en tt^ un écran circulaire ayant un diamètre peu différent de celui du cône des rayons rouges en ce point, on obtiendrait sur le tableau un anneau de rouge pur, et que, si on le plaçait en ("<"', on obtiendrait, au contraire, un anneau violet.

1283. A l'aide du fait bien constaté de Tinégale réfrangibilité des rayons de différentes couleurs, nous pouvons expliquer un grand nombre de phénomènes que présente la vision des corps à travers des prismes. Supposons d'abord que sur une feuille de papier noir on place sur la même ligne horizontale deux petites bandes de papier, Tune peinte en rouge, laulre en violet. Si on les regarde h travers un prisme dont les arêtes soient horizontales, les deux images ne seront plus placées sur le prolongement 1 une de Tautre : l'image violette , ayant éprouvé une plus grande déviation que l'autre, sera plus rapprochée du sommet de l'angle réfringent du prisme ; mais comme les matières colorantes rouges et violettes ne produisent jamais des rayons simples, les deux images seront terminées de chaque côté par des franges colorées.

Si on place sur un fond noir un petit carré de papier blanc^ il se formera une infinité d'images colorées, ayant des teintes qui se succèdent de la même manière que dans le spectre solaire, et qui seront d'autant plus déviées que les rayons correspondants auront un plus grand pouvoir réfringent. L'angle réfringent du prisme étant audessus de l'œil , l'image violette sera la plus élevée et 1 image rouge la plus basse ^ mais, ces images se superposant dans une partie de leur étendue , l'image totale paraîtra blanche dans le lieu de la coïncidence, et elle sera bordée supérieurement par une frange bleue et violette, et inférieurement par une frange jaune et rouge. Quand on regarde avec le prisme une tache noire sur un fond blanc, les franges sont de même couleur, mais leurs places sont changées ; c'est-à-dire que le sommet du prisme étant au-dessus de l'œil, les franges violettes sont à la partie inférieure du corps et les franges rouges à la partie supérieure, parce que les franges sont produites par le blanc qui environne le corps noir.

1 284. Teintes eompoiées produUes par les mélanges des cou--

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leur$ smplei. Nous avons vu y dans ce qui précède , que chaque rayon simple ne se divisait plus^ et avait une teinte variable comprise entre les deux limites extrêmes, le rouge et le violet. Cependant, en observant ce qui se passe sur la palette du peintre , où il obtient toutes les nuances par le mélange d\m petit nombre de couleurs, plusieurs physiciens avaient pensé que la même chose avait lieu pour certaines couleurs du spectre solaire , par exemple que le violet était un mélange de rayons rouges et bleus, le vert un mélange de rayons bleus et jaunes, etc. ^ mais il n'en est pas ainsi. A la venté , chaque bande colorée du spectre renferme une plus ou moins grande quantité de rayons des tranches voisines; mais, en purifiant un des rayons du spectre par une nouvelle réfraction, on obtient des rayons parfaitement simples qui affectent toutes les couleurs.

iSéiS. Tous les corps colorés que nous offre la nature, même les fleurs dont les teintes sont souvent si vives, n'envoient jamais à Tœil des rayons simples : car, si on les regarde à travers un prisme, on voit leur image bordée de franges de différentes couleurs. Les franges ne se manifestent que vers les bords, parce que les bandes colorées qui proviennent des points intérieurs, étant superposées se neutralisent et donnent la teinte générale du corps; par

conséquent, celles des points extrêmes, étant les seules isolées, sont les seules visibles.

1286. Newton a fait beaucoup d'essais pour former une teinte blanche en mêlant des poudres colorées; mais il n'a jamais pu obtenir qu'une teinte grisâtre : la raison en est que, ces poudres absorbant toutes une grande quantité de lumière blanche, on doit obtenir une teinte semblable à celle qui proviendrait d'un mélange de blanc et de noir.

1287. Newton appelle couleurs complémentaireê celles qui, étant réunies, forment de la lumière blanche. Pour obtenir la couleur complémentaire d'une teinte quelconque , Newton a donné la règle suivante : ayant décrit du point C ( fig. 7S5), comme centre , un cercle dont le rayon soit égal à l'unité, et divisé sa circonférence en sept parties proportionnelles aux nombres 1/9, 1/16, 1/10, 1/9, 1/10,1/16, 1/9, si l'on considère les différents secteurs comme représentant les sept couleurs principales du spectre, et si l'on place aux points r, o, j, v, b, i, u, qui sont les centres de gravité des arcs de cercles, des poids proportionnels aux longueurs de ces arcs, le centre de gravité total passera par le point C , et ce sera le cas de la blancheur parfaite que produit la sensation simultanée de toutes

HYPOTHÈSR DR M. BREWSTBR. 379

les nuances, lorsqu'elles soni mélangées dans les proportions oà elles se trouvent naturellement dans le spectre. Mais, si nous sapposons les proportions altérées , il faudra placer sur chaque centre de gravité des poids qui ne seront plus dans le rapport des arcs : alors le centre de gravité ne coïncidera plus avec le point C; il tombera en nn point G quelconque; si alors on mène CG, la direction de celte ligne indiquera la nuance dominante du mélange, sa longueur la vivacité de la teinte, et le rayon diminué de GC représentera la quantité de lumière blanche mêlée à la teinte dominante. Le cercle divisé dont nous venons de parler est très-propre pour démontrer que la sensation de la lumière blanche est le résultat des sensations simultanées de toutes les nuances du spectre : en effet, si l'on couvre chaque secteur de la nuance qui lui correspond, en le faisant mouvoir rapidement autour de son centre, on Tapercevra sensiblement blanc.

1288. Hypothèse de M. Brewster sur la eompoiition de la Iut mière. M. Brewster, en analysant le spectre solaire par des verres ou des liquides colorés qui laissent passer seulement certaines teintes , a été conduit à une explication entièrement différente de celle de Newton. M. Brewster pense qu'il n'existe que trois espèces de rayons colorés , les rayons rouges , les rayons jaunes et les rayons bleus; et il admet que dans les rayons d'une même teinte il en existe de différente réfrangibilité; mais que les rayons de différente réfrangibilité ont des intensités différentes, et que le spectre solaire est formé par la superposition de trois spectres rouge , jaune et bleu , de même étendue , mais dans lesquels le maximum d'intensité n'est pas placé de la même manière. Dans le spectre rouge il est près d'une extrémité, dans le spectre jaune, près du milieu, et dans le spectre bleu , vers l'autre extrémité : alors la teinte d'un point quelconque du spectre résulte de la proportion des teintes des trois spectres, et celte teinte renferme toujours une certaine quantité de lumière blanche formée des trois rayons rouge, jaune et bien, dans les proportions constantes qui constituent la lumière blanche*. 11 est facile de recoonattre que cette hypothèse explique tous les phénomènes aussi bien que celle de Newton.

Nous rapporterons quelques-unes des expériences sur lesquelles M. Brewster a fondé l'opinion dont il s'agit. Si l'on place l'œil dans la direction d'un fioiisceau de rayons solaires après qu'il a traversé un prisme de verre blanc, en mettant devant l'œil une lame de verre bleu, l'apparence du spectre est complètement changée ^ des

bandes noires couvrent le milieu du rouge, tout Torangé, une partie du vert y une partie considérable du bleu, un peu de Tindigo et très-peu du violet. Le jaune , qui n'a pas été absorbé , a augmenté de largeur; il occupe d'un côté une partie de l'espace où se trouvait l'orangé, et de l'autre une partie de l'espace où se trouvait le vert : ainsi on voit du jaune dans les parties du spectre où se trouvaient l'orangé et le vert , et par conséqeuent ces teintes ne sont pas simples. A la vérité, elles ne peuvent pas être décomposées par la réfraction , étant formées de rayons également réfrangibles; mais elles le sont par l'absorption. Enfin M. Brewster est parvenu à développer de la lumière blanche dans différents points du spectre par des verres colorés , et cette lumière blanche est alors indécomposable par réfraction. Ce dernier fait ne semble pouvoir s expliquer qu'en admettant que les verres colorés absorbent la teinte en excès sur les proportions de bleu, de rouge et de jaune, qui constituent la lumière blanche.

1889. Dtê raieê du spectre. Quand on a pris tout le soin nécessaire pour obtenir un spectre solaire bien pur et d'une étendue suffisante , on y observe plusieurs particularités remarquables qui ont été signalées pour la première fois par WoUaston, mais qui ont été étudiées avec beaucoup de soin par Frauenhoffer, habile artiste de Munich.

Le spectre, observé avec une lunette, est rayé de lignes noires , on seulement obscures, parallèles, très-irrégulièrement réparties dans son étendue. Ces raies sont tout à fait indépendantes de l'angle réfringent du prisme et de la substance réfringente } dans tous les cas, leur forme et leurs positions relatives ne changent pas.

« La figure 7S4 représente le spectre solaire tel que Ta trouvé Frauenhoffér, à l'aide des mesures micrométriques les plus exactes et d'un prisme de son incomparable flint-glass. Les sept raies principales , marquées B, C , D , E , F, G, H, qu'il a nommées raies fixes dans le spectre , servent de termes de comparaison , parce qu'on les distingue facilement : Bse trouve à Textréme rouge; C, plus haut dans la même couleur; D, dans l'orangé, c'est une grosse ligne double que l'on reconnaît aisément; E se trouve dans le vert, F dans le bleu, G dans l'indigo et H dans le violet. Il y a encore d'autres lignes fort remarquables, telles que b dans le vert entre E et F, qui se compose de trois fortes lignes dont les deux premières sont plus rapprochées que la troisième, etc. » (Hbrschel , Traité de la tumière.)