DE LA LUMIÈRE RÉFLÊCIIIB

objet , auquel cas toutes les images seraient superposées.

On peut aussi obtenir un grand nombre d’images à l’aide de deux miroirs plans qui forment entre eux un angle plus ou moins aigu ; et c’est l’effet produit dans le petit instrument nommé kaléidoscope.

La réflexion de la lumière par les miroirs plans présente quelques circonstances qu’il est important de remarquer. i° Il s’en faut de beaucoup que la totalité de la lumière soit réfléchie par les miroirs; les mieux préparés n’en renvoient ordinairement que la moitié. 11 est difficile de dire ce que devient la lumière qui n’est pas réfléchie; on pense qu’elle est absorbée par le miroir , ou du moins qu’elle est modifiée par la réflexion , de manière h ne plus affecter nos sens. 2° La couleur des miroirs influe beaucoup sur la quantité de lumière qu’ils réfléchissent; les noirs en réfléchissent le moins , et les blancs le plus possible. 3° L’incidence sous laquelle la lumière tombe sur un miroir n’influe pas moins sur la quantité de lumière réfléchie, en sorte qn’un miroir noir réfléchit, sous un angle très-aigu, presque autant de lumière qu’un miroir blanc. 4° Les corps opaques ne sont pas les seuls qui puissent constituer des miroirs; car le corps le plus transparent peut réfléchir presque complètement la lumière , pourvu que son incidence soit assez oblique , comme on peut souvent le remarquer aux carreaux de vitre. 5° La plupart des miroirs dont nous faisons usage ne sont pas aussi simples que nous l’avcns supposé d’abord. On les prépare le plus souvent avec une lame vitreuse d’une certaine épaisseur, que l’on recouvre, sur une de scs surfaces, d’un amalgame de mercure et d’étain. Ces sortes de miroirs donnent toujours des images multiples, lorsque les rayons incidens ont une certaine obliquité, En effet, la surface externe delà lame de verre

OU CATOPTRIQUIi. 55y

produit une première réflexion; la surface étamée en produit une seconde; et les rayons , qui ressortent do l’épaisseur du miroir , se réfléchissent encore en repassant dans l’air; phénomènes que nous entendrons mieux en parlant des effets de la lumière qui traverse des milieux transparens. On observe aisément ces images multiples en plaçant une lumière près d’une glace, et regardant très-obliquement dans l’intérieur.

MIROIRS CONCAVJiS.

0G7. Lorsque les rayons lumineux tombent sur une surface polie qui présente une forme concave, leur réflexion a lieu suivant la loi générale que nous avons établie, en considérant le point sur lequel tombe le rayon comme un très-petit plan faisant partie du plan tangent à la surface courbe dans le point d’incidence du rayon. On trouvera donc la marche de la lumière en rendant égaux les angles de réflexion et d’incidence par rapport à ce plan.

O11 conçoit que les cas de surfaces courbes peuvent être infiniment variés; et, comme on ne fait usage que des miroirs concaves sphériques ou paraboliques , nous ne considérerons en particulier que ces deux formes.

Lorsque les rayons de lumière tombent sur un miroir concave sphérique, ils peuvent se trouver parallèles comme ceux du soleil, ou plus ou moins divergens.

Si l’on suppose d’abord les rayons parallèles , on trouvera que, dans le cas où l’étendue du miroir est petite relativement à la sphère dont il fait partie , les rayons réfléchis se rassemblent presque tous en un point , qu’on nomme le foyer principal du miroir , et qui se trouve placé II. a 2

338 DE LA LUMliiRE ItéFLÉCTITE ,

à la moi lié de la longueur du rayon de la sphère dont il fait partie. Soit , par exemple ( fig. i42)> un miroir concave MM'. Si deux rayons parallèles AB el DE tombent sur sa concavité, ils se réfléchiront de manière h se réunir au point F, qui sera le foyer du miroir , et qui se trouvera situé au milieu de la ligne GC', G étant le centre de la sphère.

Si les rayons qui tombent sur le miroir concave sont divergens, comme À'B ctB'E ( fig . 142), ils se réuniront encore au devant du miroir dans un nouveau point F', qui sera placé d’autant plus loin du fond de ce miroir, que les rayons seront plus divergens; en sorte que s’ils partaient tous du centre G, ils y reviendraient tous : tandis que s’ils partaient du point F , ils se réfléchiraient en convergeant au loin, suivant les lignes EA/, EB', et qu’enfin, si ces rayons parlaient du foyer F, ils se réfléchiraient dans un état de parallélisme.

Il est nécessaire de remarquer que les propriétés de la surface sphérique ne comportent la réunion des rayons réfléchis dans un seul point, que dans le cas unique où les rayons partent du centre G pour y revenir. Dans tous les autres cas, le lieu qu’on nomme foyer n’est pas exactement un point, mais un espace d’une petite étendue, dans lequel tous les rayons viennent se réunir. Si la surface du miroir faisait une grande partie de l’étendue de la sphère , l’intersection de tous les rayons réfléchis formerait une surface de révolution dont la section présente deux courbes qui se rapprochent du côté du miroir , et vont ensuite en s’écartant de plus en plus, el qu’on nomme caustiques.

Lorsque des rayons, partant d’un objet placé au devant d’un miroir concave et dans son axe, peuvent se réunir en un point quelconque de cet axe , ou conçoit que

ou c.vTOPTMQUE. 53g

chaque point de l’objet doit produire son foyer particulier, et que , si l’étendue de l’objet n’est pas trop considérable relativement h celle du miroir, tous ces foyers, se trouvant h peu près dans le même plan de l’espace , y formeront une image de l’objet entier, que l’on pourra recevoir sur un plan opaque ou sur un verre dépoli. On peut constater la réalité de cet effet avec une lumière que l’on présente h différentes distances d’un miroir concave. Cette image tracée dans l’espace sera nécessairement renversée, car elle ne se forme qu’un peu après l’intersection des rayons convergens.

Indépendamment des images réelles que les miroirs concaves peuvent produire au devant d’eux, et que l’on peut regarder d’une distance convenable , comme on regarderait l’objet meme, on peut en apercevoir directement avec l’œil , avant qu’elle se soit réellement formée. Si, par exemple ( fig . 142), on fait parvenir dans l’œil des rayons qui convergent dans la direction B A' et EB', en les saisissant avant leur point de convergence , on apercevra dans le miroir une image qui paraîtra d’une trèsgrande étendue, par la' raison même de la convergence de ces rayons, qui fera juger considérable l’angle quesoustend l’objet par rapport à l’œil. Ces notions suffisent pour expliquer tous les effets des miroirs concaves. Nous en citerons un seul exemple : Le télescope d’Herschell est un vaste tuyau qui se dirige h volonté vers toutes les parties du ciel; son fond est garni d’un grand miroir concave , légèrement incliné sur son axe , et qui produit l’imago d’une étoile vers le bord de son ouverture. L’observateur regarde celte image avec un microscope , qui la grossit à volonté , et la présence de la tête d’un homme dans celte ouverture très-large n’intercepte pas sensiblement les rayons incidens.