FRANGES PRODUITES PAR LES RÉSEAUX

un prisrac dp même verre dont une des arêtes est remplacée par une pelile facette polie, tout le reste est dépoli.

1450. Franges produites par les réseaux. Les phénomènes cnrieux dont nous allons parler ont été observés pour la première fois par Frauenboffer , le même physicien auquel on doit la découverte si importante des raies du spectre. Les réseaux sont toujours formés d'une série d'intervalles égaux, alternativement opaques et transparents, ou ternes et réflecteurs, suivant que les observations doivent être faites par transmission ou par réflexion. On obtient les premiers, en traçant sur une lame de verre, à l'aide d'un diamant, des traits parallèles très-rapprochés , ou en collant sur le verre une feuille d*or très-mince, et enlevant des lames de métal très-élroites à Taide d*une pointe fine. Les réseaux de seconde espèce s'obtiennent en traçant sur mie plaque métallique polie des raies parallèles. Dans tous les cas, les raies doivent être assez rapprochées pour qu'il y en ait au moins trente dans un millimètre.

On construit facilement des réseaux au moyen de la machine à diviser les lignes droites [6]. Pour tracer des réseaux sur le verre, il faut avoir des pointes de diamant très-fines, ce qu'on rencontre assez difficilement. On est parvenu à tracer sur le verre des réseaux renfermant plus de 400 traits par millimètre. Le n^ 9 de la fig. ior>5 représente la plaque portant un réseau. Voici maintenant les phénomènes singuliers que produisent les réseaux.

1451. Supposons qu*un fiaiscean de lumière blanche pénètre dans une chambre obscure par une fente verticale très-étroite, et (|u'à une petite distance de Torifice on place un réseau à raies verticales : le faisceau de lumière blanche, après avoir traversé le réseau, ira former, sur un écran placé derrière, l'image représentée par la fig. 852 ; au centre se trouve une image blanche de la fente , dont les bords sont parfaitement tranchés , comme si le réseau n'existait pas, et de chaque côté les apparences sont exactement symétriques.

L'espace noir B est suivi du spectre C, ayant le violet au dedans el le rouge au dehors; ce sceptre est suivi d'un nouvel espace noir D , au delà duquel se trouve une série de spectres , ayant tous le violet au dedans et qui se superposent en partie; lorsque les spectres sont assez brillants et assez étendus, on y distingue les mêmes raies que dans les spectres formés par réfraction. Mais les mêmes raies ne sont pas à égales dislances dans les différents spectres; en désignant par 1 la distance de deux raies dans le premier

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spectre y celle dislauce est 2 dans le second, 3 dans le troisième^ etc. Dans les spectres produits par les réseaux, non-seulement les bandes colorées sont disposées dans le même ordre, mais leurs largeurs relatives sont les mêmes ^ circonstances qui n^existeni pas dans les spectres formés par réfraction.

Frauenhoiïer a en outre constaté par de nombreuses expériences : l"" que la déviation des franges de même teinte sur Taxe du faisceau était proportionnelle au rang de ces franges , ou à celui des spectres dont elles font partie; 2^ que la déviation d*une même frange est en raison inverse de la somme faite de la largeur d*une raie obscure et d'une raie transparente : de sorte qu'en désignant par d la déviation de la frange du l""' ordre d une certaine couleur, par i la somme des largeurs d'une raie obscure et d'une raie transparente, par k un coefficient constant, et par D la déviation delà frange de Tordre n^ on a d = A : », et D = nd; 3*» enOn que, si Tune des

raies obscure ou transparente est égale à - de la somme des largeurs des deux raies, le spectre de l'ordre n disparatl.

1452. Nous avons dit que Ton recevait l'image sur un écran: cette méthode est sufQsante tant qu'il ne s'agit que de reconnaître l'ensemble des phénomènes; mais pour apercevoir les raies des différents spectres et pour mesurer leurs distances , il faut observer les spectres avec une lunette. Frauenhoffer se servait de l'appareil fig. 855. ABCD est un cercle divisé, fixé horizontalement, dont le limbe peut être parcouru par une alidade portant une lunetlc dont le foyer est traversé par un ûl verlical ; au centre du cerle est placé le réseau qui reçoit le faisceau de lumière. En faisant mouvoir la lunette de manière à faire coïncider le fil avec une raie quelconque d'un des spectres, on obtient immédiatement l'angle du faisceau élémentaire suivant lequel la raie se propage , avec l'axe du faisceau. On pourrait aussi employer le micromèlre de Fresnel décrit précédemment.

Celle déviation étant assez petite, on peut la mesurer avec une approximation suffisante par plusieurs moyens qui n'exigent pas d'appareils si parfaits. Nous les décrirons avec détail , parce que la déviation se trouve liée à d'autres éléments importants qui peuvent facilement s'en déduire.

La première méthode est celle de M. Babinet ; elle consiste à éclairer le réseau par deux bougies, au devant desquelles se trouvent deux fentes ayant à peu près un millimètre de largeur ( fig. io5G) :

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l'œil étant placé très-près du réseaa apercevra les deux fentes éclairées, et 9 de chaque cAté, deux systèmes de spectres , qui se superposeront. Mais si l'une des fentes est un peu plus élevée que l'autre 9 les deux systèmes de spectres ne coïncideront que dans une partie de leur hauteur, et on pourra fedlement distinguer les ordres des raies qui se trouveront sur la même ligne. Alors , en fSedsant varier la distance au réseau de la plaque qui renferme les deux fentes, il sera toujours possible d'établir la coïncidence entre deux mêmes raies de deux spectres de même ordre; la déviation de chacune d'elles sera évidemment égale à t : 21, en désignant par % la distance des deux oriflces, par / leur distance au réseaa, et en prenant la tangente pour l'angle. Si l'on feisait coïncider deux raies appartenant, l'une à un spectre de l'ordre n, l'autre de l'ordre n', en désignant par d la déviation de la même raie pour le premier spectre, on aurait évidemment d (m-f-H) =-> t : I.

Ces expériences peuvent se faire fecilement au moyen de l'appareil de M. Soleil^ on place dans le support C la plaque ( flg. lOM) garnie de deux fentes, qu'on peut raccourcir par le haut ou par le bas.

On pourrait aussi déterminer la déviation en n'employant qu'un seul oriflce. On placerait en avant du réseaa un écran percé d'une fenêtre rectangulaire dont la laiigeur serait bien connue, et on le ferait mouvoir jusqu'à ce que les arêtes verticales vinssent passerpar les raies de l'ordre n .• en désignant par d la déviation de la raie du premier ordre, par Ha distance de l'écran au réseau, par t la largeur de l'oriflce, on aurait évidemment 2fid«f : l,oxïd^i: 2(fi.

1433. Si le réseau, au lieu d'être formé de raies parallèles, était formé de cercles concentriques également espacés, et qu'il fût éclairé par un oriBce circulaire, l'oeil étant placé sur la ligne qui joint le centre des cercles avec le centre de l'orifice, on apercevrait une série d'anneaux concentriques, dont les distances au centre seraient les mêmes que les distance des fhmges à l'axe dans le cas des réseaux ordinaires.

Les reflets irisés de la nacre de perle , ainsi que ceux des plumes de certains oiseaux, sont dus à des réseaux. Pour la nacre de perle, M. Brewster l'a démontré, en prenant l'empreinte de la surface de la nacre polie sur du mastic ou un alliage fusible à une basse température : l'empreinte produit les mêmes phénomènes de couleurs. Ces réseaux paraissent dus à la structure fbnillée de la nacre. On a imaginé en Angleterre de feire des boutons dont les

sarfaces étaient couvertes de réseaux très-fins, oblenus par L compression d*an réseau tracé sur de l'acier trempé; à la limûèr du soleil ou des bougies , ces boutons réfléchissent les oouleori k plus brillantes.

1434. Effets produiti par des poudrtê étalées smr uns kumsi verre, ou par des fibres très-déliées gnmpées confuséwMnî. Si , apff avoir humecté légèrement avec Thaleine une lame de verre , on ; verse de la poudre de lycopode , une couche Irès-minoe de oeUi poudre restera adhérente au verre, et si Ton place la lanne de vem entre Tœil et la flamme d une bougie, on apercevra de grandi anneaux colorés , assez nettement terminés. Ces anneaux son beaucoup plus réguliers quand le foisceau de lumière provient de \i flamme d'une lampe, devant laquelle on a placé un écran opaqoi percé d'un orifice circulaire de un à trois millimètres de diamètre Les mêmes phénomènes sont produits par une lame de verre légèrement dépolie \ par les petits globules d'eau que Thaleine dépose sni le verre; ou par des poils très-fins, tels que ceux de lièvre , ^e», placés entre deux lames de verre. H. Delezene, qui a fait beaih coup d'expériences sur ces anneaux , a reconnu que leur netteU dépend surtout de l'égalité des petits corps placés les uns à côté des autres; que les anneaux qui se forment dans la lumière blandM et daus la lumière homogène suivent exactement les mêmes kk que les franges formées par des réseaux à raies parallèles. Lei diamètres des anneaux d'une même teinte sont proportionnels i leur ordre. Mais, chose fort remarquable, les diamètres des anneaux sont indépendants du plus ou moins de rapprochement dei globules, ils sont les mêmes, de quelque manière que la plaque de verre en ait été recouverte.

Ces phénomènes se comprendraient feicilement, si la poudre étalée sur le verre était formée de grains sensiblement de même grosseur et en contact : car, dans la direction de chaque ligne tracée sui le verre, à partir du centre du faisceau de lumière, les intervalles obscurs étant égaux ainsi que les intervalles transparents, il devrait se former des anneaux colorés comme dans les réseaux circulaires; et, l'égalité des petits grains n'étant jamais parfaite i leur distribution toiyours plus ou moins irrégulière, on comprendrait pourquoi les anneaux n'auraient jamais la netteté de ceui qui sont formés par des réseaux circulaires. Hais, comme les diamètres des anneaux sont indépendants de la distance des globules la théorie des réseaux parallèles ne leur est point applicable.