COURONNES, ETC

résultant, qai dépendra de la différence de marche des rayons, dne à leur obliquité par rapport à la surface de Tonde. Les cylindres ainsi construits dans différentes directions n'interceptent pas, il est vrai, les mêmes portions de cette surface, mais on peut néanmoins regarder ces portions comme identiques^ à cause du grand nombre de particules qu'elles contiennent, et le problème revient à déterminer comment varie l'intensité de la lumière envoyée dans différentes directions par une portion limitée d'onde plane recouverte de corpuscules circulaires égaux, distribués sans ordre régulier, et produisant le même effet que de petites ouvertures circulaires. Le calcul donne pour Texpression de l'intensité, la formule à laquelle on arrive dans le cas d'une seule petite ouverture circulaire ; d'où résulte l'identité des anneaux produits par une seule ouverture, et ceux que produiraient une multitude d'ouvertures remplaçant les grains de poussière. Il n'y a de différence que sous le rapport de l'éclat, qui est plus faible avec une seule ouverture.

M. Verdet a vérifié par l'expérience la loi des diamètres des anneaux. Il a aussi contrôlé le principe qui lui a servi de point de départ, en produisant des anneaux au moyen d'un grand nombre de petits trous circulaires égaux, pratiqués dans une lame métallique, et irrégulièrement espacés.

SS8S. Explieatloa des eovromea. — La théorie qui précède s'applique aux couronnes qu'on observe autour du soleil ou de la lune voilés par.de légers nuages. Ici, les corpuscules sont formés par les gouttelettes d'eau. Les cirrus, composés de particules de glace, ne donnent pas de couronnes.

Stépluuioaiètre. — On peut déduire la grosseur des gouttelettes, du diamètre angulaire du premier anneau. M. Delezenne a imaginé pour cela un petit instrument : au fond d'un tube se trouvent plusieurs verres colorés qui ne laissent passer qu'une seule couleur, le bleu ou le rouge par exemple, et qui affaiblissent la lumière du soleil, de manière qu'on peut distinguer des couronnes dans une foule de cas où l'éclat de l'astre empêche de les voir à l'œil nu. C'est pourquoi l'instrument se nomme stéphanoscope. Pour en faire un stéphanamètre, il suffit de recouvrir une partie du verre, de poudre de lycopode. On voit alors, en même temps, les couronnes produites par cette poussière et celies que produisent les nuages ; de manière qu'on peut comparer leurs diamètres, qui sont en raison inverse des grosseurs des corpuscules qui les engendrent. On a trouvé par ce moyen que les globules d'eau des brouillards sont généralement plus gros en hiver qu'en été. Voici quelques résultats obtenus par M. Kaemtz dans l'Allemagne centrale et en Suisse.

Janvier,

février,

mart,^

avril.

moi.

jm».

juillet, août, septembre, octobre^ novembre, décembre.

450 DIFFRACnON.

SM6. Cercle d*inio«9 «re-^n-elel MaBe* ete. — Les phénomènes qne nous allons décrire se montrent à l'opposé du soleil quand il est très bas, sur des nuages ou des brouillards situés à une petite distance de Tobserrateur, qui doit être placé sur un lieu élevé. On aperçoit d*abord sur le brouillard, son ombre, souvent assez nette pour qu'on y distingue la tête, les bras, les jambes. La tête parait ensuite entourée de plusieurs coux^onnes irisées équidistantes, quelquefois très brillantes, dont le violet est en dedans, et leur diamètre angulaire n'est pas constant; c'est ce qu'on désigne sous les noms d'omfrrei frangéeSy gloires^ iouronnes antiêolairea^ et quelquefois anthélie$, A une grande distance, se montre quelquefois un dernier anneau blanchâtre, nommé eereU 4'Ulloa, ou arc-en-ciel blanc^ dont le diamètre angulaire, mesuré par différents observateurs, parait varier de 37"" à tô"". Bouguer et Ulloa, témoins de ce phénomène pendant leur séjour sur le Pichincha, en ont donné la première description détaillée. Le cercle d'Ulloa est assez rare et souvent le phénomène est réduit à l'ombre de l'observateur. C'est ce qui a lieu sur le Brocken, en Hanovre, où ce phénomène constitue le fameux spectre du Brocken^ dont la fréquence avait sans doute concouru à établir la célébrité superstitieuse attachée à cette montagne, du temps des anciens Saxons.

Les ombres frangées sont attribuées à des couronnes se formant autour du soleil, et dont les rayons, au lieu de tomber dans l'œil de l'observateur, sont reçus sur les particules du brouillard, comme sur un écran, et s'y réfléchissent de manière à revenir i l'observateur, qui tourne le dos au soleil. La faculté des brouillards de réfléchir ainsi la lumière, est attestée par Tilhimination qu'ils présentent dans nos rues, autour des becs de gaz, et par les ombres à trois dimensions formées par les montants des lanternes qui les protègent. M. Babinet a fait quelques observations qui confirment cette explication : il a vu sur de la poudre de guerre étendue au soleil, l'ombre de sa iéte entourée de couronnes irisées ; il a observé, dans les Landes, des couronnes fur des brouillards très rapprochés ; il en a vu se former sur des particules en suspension dans l'eau de certaines rivières. Les ombres frangées ont été observées fréquemment dans les régions boréales, et elles sont alors très brillantes ; ce qui peut s'expliquer par le très grand pouvoir réflecteur des brouillards glacés sur lesquels viendraient se réfléchir les couronnes formées par le passage des rayons solaires à travers des nuages formés de particules aqueuses.

Quant à Yare^en-ciel blanc, il n'a pas encore été complètement expliqué. M. Bravais en a donné une Aéorie mathématique, mais dans laquelle il suppose que les nuages sont composés de globules creux ; ce qui ne peut être admis (11,1172). Nous pensons que l' arc-en-ciel blanc n'est autre chose qu'un arcen-ciel ordinaire, dont les couleurs sont extrêmement pâles, â cause de la petitesse des gouttelettes d'eau qui le produisent. On a, en effet, observé des arcs-en-ciel formés dans les conditions ordinaires, et dont les couleurs n'étaient pas distinctes. Mariotte en citç plusieurs exemples, et il i^marque qu'ils se

prodaisent dans des brouillards épais. II résulte de cette explication que ie diamètre du cercle d*UlIoa devrait être constant et égal à 41"" environ. Or, c'est ce que Ton peut admettre ; car les mesures données par divers observateurs varient de S?*' à 42^, quand elles ont été prises par des moyens susceptibles de quelque précision. Or, la diffusion des contours ne permet guère d'arriver à une grande exactitude, et des mesures prises sur un même cercle ont donné des différences tout aussi grandes. Par exemple, Bravais a trouvé, sur le Fanlhoni, 37 "^ 49' pour le demi-diamètre horizontal du cercle dTIloa, 39'' i9' un quart d'heure après^ et 38° 44' une heure après. Ajoutons qu'il a remarqué une légère teinte rouge à l'extérieur. M. Kaemtz a distingué du bleu en dedans et du rouge en dehors. Enfin, Scoresby a aperçu un cercle entourant une gloircy et présentant des couleurs très faibles; un second cercle plus grand enveloppait le premier. Il n'hésite pas à regarder ces deux cercles, comme des arcs-en-cicl ordinaires intérieur et extérieur ; malheureusement, il ne donne pas leur diamètre angulaire.

ftiMH bis. Expériences des eomtomnem. — Nous avons vu (11,948) comment on peut, en raréfiant rapidement l'air humide sous un récipient, y déterminer la précipitation de la vapeur, sous forme de brouillard. Si, pendant l'opération, on se place à une 4 676. certaine distance, on voit, autour de la flamme d'une

bougie disposée de l'autre côté du récipient, de belles couronnes irisées {fig. 1675), qui disparaissent bientôt, en même temps que le brouillard.