DE L’ARC-EN-CIEL

397. Lorsque les rayons du soleil traversent un espace dans lequel il tombe actuellement de la pluie , il arrive souvent qu’un observateur convenablement placé aperçoit dans cet espace une bande lumineuse nuancée des couleurs du prisme. Quelquefois même on voit, à quelque distance de la première, une ou deux autres bandes moins lumineuses , mais dont les couleurs sont dans un autre ordre. On donne à ces phénomènes le nom d’arcs-en-ciel solaires, et l’on peut en observer de beaucoup moins prononcés qui sont produits par la lune.

On se rend compte de ces effets aveC'beaucoup d’exactitude , en analysant la marche des rayons solaires dan» un des globules d’eau dont la pluie est formée. Nou*

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nous contenterons de donner une idée générale de cette explication.

Supposant donc dans l’espace un globule sphérique II'I'P, considérant un rayon Gl arrivant obliquement à la surface du globule, il pénétrera dans son intérieur en se réfractant , et parviendra au point Y, mais dans une telle obliquité que, au lieu de sortir du milieu réfringent, il sera réfléchi dans son intérieur et se portera au point I", ou , se trouvant moins oblique à la surface du corps réfringent , il en sortira en subissant une nouvelle réfraction pour se diriger ensuite suivant I"H. On conçoit que de semblables phénomènes peuvent se reproduire dans les globules de la pluie, lorsque le soleil, ces globules et l’œil de l’observateur sont dans des situations convenables; mais ils seraient inaperçus, si, dans les réfractions dont nous venons de parler, la lumière restait blanche. Il arrive, au contraire, que les sept rayons colorés étant inégalement réfractés, soit en entrant dans le globule, soit en en sortant , la lumière qui parvient à l’œil présente les couleurs du spectre solaire.

On démontre , d’après ces principes , que la bande colorée qui constitue l’arc-en ciel doit présenter l’apparence d’une portion de cercle dont les extrémités semblent reposer sur l’horizon; que dans le premier arc-en-ciel, qui est toujours le plus marqué , le rouge est placé à l’extérieur et le violet a 1 intérieur; que le contraire arrive dans le second, qui se trouve situé au dessus du premier; enfin, qu’il ne peut exister d’arc-en-ciel que pour un spectateur qui tourne le dos au soleil en regardant l’espace où la pluie tombe.

On rend parfaitement compte de'la formation du second arc-en-ciel en admettant que, sous certaines incidences, la lumière peut être réfléchie deux fois au lieu d’une dans

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l*intérieur du globale; ce qui place nécessairement la se coude bande colorée dans un autre lieu de l’espace , en renversant l’ordre des bandes colorées qu’elle présente.

098. Opacité et transparence. Nous avons dit que les corps étaient distingués en opaques et transparens, suivant qu’ils empêchaient ou permettaient le passage de la lumière, et nous avons fait remarquer que ces propriétés n’étaient pas absolues; en sorte que le corps le plus opaque , tel qu’un métal , par exemple, laissait passer un peu de lumière quand il devenait assez mince , tandis que le corps le plus transparent réfléchissait un peu de lumière : mais on a cherché à se rendre compte de ces effets, et les partisans de l’attraction ont pensé que les corps laissaient passer la lumière parce qu’ils étaient parfaitement homogènes; en sorte que leurs molécules attiraient également* dans tous les sens les particules de la lumière , et en conséquence ne la dérangeaient pas de la direction rectiligne; ils ont cru au contraire que les corps opaques, n’ayant pas partout la même densité , l’attiraient inégalement et lui faisaient parcourir des sinuosités qui en détruisaient l’effet.

Plusieurs expériences viennent à Pappui de ce système. L’hydrophane est opaque quand elle contient de l’air; elle devient transparente, ou du moins translucide, quand elle est pénétrée d’eau; beaucoup d’autres corps sont dans des cas analogues; une dissolution se trouble quand, par une action chimique, on sépare de sa composition un corps qui devient hétérogène.

599. Couleurs des corps. — Les corps présentent une grande variété de couleurs depuis le noir jusqu’au blanc. On a dû chercher à se rendre compte de ces phénomènes.

Les corps noirs ont évidemment la propriété d’absorber toute la lumière ou de n’en réfléchir aucune partie; ils

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font l’effet d’une absence de matière et représentent très bien un trou ou un vide. 11 est difficile de dire ce que devient cette lumière dans le système de l’émission; il est possible qu’elle se change en calorique ou en un fluide intermédiaire , qui n’affecte ni nos yeux ni notre tact.

Aucun corps n’est parfaitement noir; le charbon est un des plus noirs que nous connaissions. Mais pour absorber ainsi la lumière , il faut que le corps soit poreux, comme le drap, par exemple; car un corps noir, dense et poli, peut devenir un très bon miroir, tout en conservant sa couleur noire.

Les corps blancs ont évidemment la propriété de réfléchir lous les rayons de la lumière; car s’ils sont blancs sous les rayons du soleil , ils sont rouges quand on n’envoie à leur surface que des rayons rouges, et ainsi pour toutes

les autres couleurs.

Les corps peuvent présenter non seulement toutes les couleurs du prisme, mais encore une foule d’autres nuances. On attribue ces effets à ce que les corps ont la propriété d’absorber toutes les couleurs du prisme , excepté une seule, qu’ils réfléchissent, ou plusieurs, qui se combinent pour produire les nuances intermédiaires. Newton expliquait ce fait en supposant, comme cela paraît être du reste démontré, que la lumière pénètre à une certaine profondeur très petite dans l’épaisseur des corps ; en sorte que cette épaisseur fait office de lame mince comme dans les anneaux colorés.

Les corps peuvent avoir une couleur quand on les voit par réflexion, et une autre par transmission; c’est ce qui arrive à beaucoup de dissolutions. Ces couleurs sont sou vent complémentaires l’une de l’autre, car le corps laisse passer ce qu’il ne réfléchit pas; mais quelquefois il manque

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quelques nuances , qui alors paraissent être absorbées par le corps.

Les couleurs peuvent être changeantes , suivant la position d’où on les regarde; c’est ce qui arrive à certaines étoffes de soie, aux plumes des oiseaux, etc. Cela tient à ce que les filamens qui composent le, corps n’ont pas la même couleur sous toutes leurs faces.

Les couleurs des corps peuvent être sombres et foncées, ou claires et brillantes; celte circonstance tient *h la proportion de lumière blanche qui se trouve réfléchie en même temps que la couleur particulière; c’est ainsi que la couleur du carlhame, dans sa pureté, est presque noire, tandis qu’en la mêlant avec du talc en poudre qui est d’un beau blanc , on obtient toutes les nuances , depuis le rouge le plus vif jusqu’au rose le plus pâle.

Presque tous les corps que l’on expose à une lumière vive semblent s’en pénétrer; car, si on les porte ensuite dans l’obscurité, ils paraissent quelques instans lumineux; d’autres corps le deviennent quand on les chauffe, comme le sulfate de baryte; enfin d’autres le sont par euxmêmes, comme les matières en putréfaction, les vers luisans, etc.; en les nomme phosphores ou phospkorescens.