IH. GAZ

Air 1,000294

Oxygène 1,000272

Azote 1,000300

Acide carbonique 1,000449

Les indices des solides et des liquides sont rapportés à l'air; ils correspondent aux ayons jaunes duspectre, excepté ceux du sucre et du crown, qui sont relatifs au rouge extrême.]

140. Réfraction de la lumière au passage d'un milieu dans un autre, à travers une surface de séparation plane. — Nous allons maintenant appliquer les lois de la réfraction à l'étude des phénomènes qui se manifestent quand la lumière traverse des milieux réfringents terminés par des surfaces planes ; nous considérerons ensuite les principaux cas où les surfaces de séparation sont courbes. Dans toute cette partie du livre, jusqu'au chap. VII inclusivement, nous supposerons toujours que nous avons affaire à de la lumière monochromatique j c'est-à-dire composée de rayons dont les vibrations ont la même longueur d'onde; on sait , d'après ce qui a été dit touchant le mouvement vibratoire en général, et nous reviendrons sur ce point dans la suite de l'ouvrage, que les vibrations de même durée possèdent aussi la même réfrangibiUté. Quant aux

RÉFRACTION DE LA LUMIÈRE. 275

Lénomènes qui prennenl naissance Lorsque la Lumière est composée de plusieurs couleurs, c'est-à-dire qu'elle renferme «les l'ayons dont La longueur (ronde Il par suite la réfrangibilité ont des valeurs différentes, ils feront l'objet des cliap. VHI à X.

Considérons deux milieux inégalement réfringents, L'air et L!eau par exemple, séparés L'un de L'autre par une surface plane, et soit 0 (Fig. 128) un point lumineux placé dans le milieu le plus réfringent, l'eau. En passant de ce liquide dans l'air, les rayons OD et DE s'écartent de la normale au point d'incidence et prennent les directions DF et EG, qui sont divergentes ; mais les prolongements de ces rayons réfractés vont sensiblement concourir en un point 0', situé sur la perpendiculaire ON et plus rapproché de la surface que le point. 0. [C'est ce qu'il serait facile de démontrer, à la condition toutefois que les rayons incidents considérés ne forment entre eux qu'un angle très-petit ; car tous les rayons émis du point 0 ne restent nullement homocentriques après la réfraction. Sous la réserve de ces restrictions,] le point 0' Fig. 128. — image d'un Ut être regardé comme l'image du point 0, et l'œil placé ^«Xï sur le trajet des rayons réfractés DF, EG verra l'objet 0 . et vu à travers une enO'. Plus les rayons sont obliques, plus l'objet paraît sm'faco (lG séparation relevé vers la surface du liquide. p ane"

Cet effet de réfraction explique un certain nombre de phénomènes , entre autres celui-ci : un objet est. placé au fond d'un vase, et l'observateur se met de côté , de manière que la paroi verticale du vase lui cache l'objet ; on remplit alors le vase d'eau, et aussitôt on voit apparaître l'objet. C'est encore par un effet de réfraction qu'un bâton plongé obliquement dans l'eau jusqu'à une certaine hauteur nous semble brisé, parce que la partie immergée paraît relevée.

Si l'objet se trouvait dans le milieu le moins réfringent, les rayons lumineux, en passant dans le milieu le plus réfringent, se rapprocheraient de la normale et sembleraient ainsi partir d'un point plus éloigné. En supposant, par exemple, que 0' soit l'objet, son image serait en 0, en vertu de la loi de réciprocité.

141. Angle limite. Réflexion totale dans le milieu le plus réfringent. — En

général , toutes les fois que la lumière rencontre une surface de séparation entre deux milieux différents, il y a à la fois réflexion et réfraction. Ainsi, le rayon VR (Fig. 129), en arrivant au contact de la surface PP', donne naissance à deux l ayons : L'un RV', qui pénètre clans le second milieu et s'y réfracte en se rapprochant de la normale 00'; l'autre, qui revient dans lé premiér milieu, en faisant un angle de réflexion égal à l'angle d'incidence. De même, si V'R est le rayon incident, il se. dédouble en un rayon réfracté RV, qui , entrant dans un milieu moins réfringent, s'écarte de la normale, et en un rayon qui retourne dans Le milieu le plus réfringent en satisfaisant aux lois de la réflexion.

Quand la lumière se dirige du milieu ld moins réfringent Vei's le milieu le plus réfringent, une portion du faisceau peut toujours traverser La surface de séparation et se propager dans le second' milieu ; attendu que, dans ce cas, le rayon réfracté se rapproche de La normale; par conséquent, quelle que soit

OPTIQUE

L'angle sous lequel se présente le rayon incident , il existera toujours un rayon

réfracté correspondani qui satisfera à la loi

Slll I

= n. [Si le rayon incident

sin r

est normal, il passe sans déviation; tel est le cas de OR (Fig. 129), qui se

continue, suivant RO'. A mesure que l'incidence augmente , l'angle de réfraction croît aussi ; mais , comme il est toujours plus petit que l'angle d'incidence, il atteint un maximum qui correspond à l'incidence rasante, c'est-àdire à un rayon incident taisant avec la normale un angle de 90 degrés. Cette valeur maxima de l'angle de réfraction se nomme V angle limite. Dans la Fig. 129, KRO' représente cet angle. En faisant tourner la droite RK autour de la normale RO', on décrit un cône dans l'intérieur duquel sont compris tous les rayons réfractés qui pénètrent par le point R. | Supposons que la lumière marche en sens inverse et qu'elle arrive à la sur-

Fig 129. — Angle limite de réfraction.

i'ig. lliO. — Réflexion totale dans le milieu le plus réfringent.

face JJ (Fig. 130), pour entrer dans le milieu le moins réfringent. Lorsque l'angle que fait le rayon lumineux aveola normale est inférieur à l'angle limite, il pénètre dans le second milieu, car il peut s'écarter de la normale, confor-