LOIS DE LA REFRACTION

se meuvent deux alidades aa\ oe, placées par derrière. L*alidade double aa' porte un miroir m destiné à renvoyer les rayons solaires dans la direction dn centre, à travers un petit trou pratiqué dans un diaphragme qui ferme le tobe a. En a' est un trait dans la direction du rayon du cercle, et sur ce trait est implantée une petite aiguille perpendiculaire à l'alidade. L'autre alidade oe, représentée de profil en o'e est aussi munie d'une aiguille e' et d'un tube à diaphragme percé t. LL' est une échelle horizontale divisée en millimètres, et pouvant se fixer, au moyen d'une vis de pression, à différentes hauteurs sur le pied de l'instrument. En avant du cercle, est fixé un vase cylindrique en verre, dont Taxe horizontal passe par le centre, et qui est rempli de liquide jusqu'au niveau de ce centre. — Pour vérifier les lois de la réfraction, on fait arriver un rayon incident ao au centre du cercle, ce rayon entre dans le liquide en se réfractant, et en sort sans éprouver de nouvelle déviation, parce qu'il est normal à la surface de sortie. On dispose ensuite l'alidade oe de manière que le rayon réfracté passe par le trou du diaphragme du tube t, puis on place la règle LL' de manière que la petite aiguille e' de l'alidade, en touche le bord supérieur. La distance ec représente alors le ^nus de l'angle de réfraction. On relève ensuite l'alidade oe, et faisant monter la règle jusqu'à ce qu'elle touche Taiguille de l'alidade aa\ on obtient de même le ^nus de l'angle coa\ qui est égal à l'angle d'incidence, puis on calcule le rapport de ces deux sinus. On répète ensuite l'expérience en choisissant d'autres angles d'incidence, et l'on trouve toujours le même rapport ; ce qui vérifie la seconde loi. Quant à la première, elle résulte de ce que les rayons incident et réfracté passent par les ouvertures des diaphragmes, qui sont également distantes du plan du cercle vertical, et sont, par conséquent, dans un plan normal à la surface du liquide. — Pour avoir plus de précision, on peut mesurer les angles d'incidence et de réfraction au moyen des verniers m et v,v adaptés aux alidades, et l'on cherche les simu de ces angles dans les tables trigonométriques.

On voit que l'appareil qui précède peut servira vérifier les lois de la réflexion Je la lumière; il suflSt, pour cela, de porter l'alidade oe au-dessus de la surface réfléchissante du liquide, que l'on peut aussi remplacer par un petit miroir plan, et de mesurer les angles d'incidence et de réflexion. De même, Tappareil décrit plus haut pour constater les lois de la réflexion ( 1894, fig, 1404) peut servir à celles de la réfraction. On remplace alors le miroir central par un vase ilemi-cylindrique to, et l'on porte le curseur e en e\ pour recevoir le rayon

Fig. U62.

réfracté. Des régies divisées rr, pouvant glisser sur 'le diamètre vertical du cercle, donnent les sinus des angles d'incidence et de réfraction, quand on ne veut pas se servir des tables trigonométriques.

Les méthodes qui précédent s'appliquent à une substance solide, en plaçant au centre du cercle, un demi-cylindre fait avec cette substance. Nous ferons connaître plus tard des méthodes très précises , au moyen desquelles on évalue le rapport entre les sintts des angles d'incidence et de réfraction dans une substance donnée. Ces méthodes, conduisant toujours au même rapport, quel que soit l'angle d'incidence employé, on y trouve une nouvelle démonstration des lois de Deseartes, basée sur des mesures très précises.

t94V. lBdie« oa rapport de réfraetlon. — Le rapport entre les sinus des angles d'incidence et de réfraction formés par un rayon qui passe du vide dans un milieu transparent, se nomme Yindice, le rapport ou le coefficient de réfraction absolue de ce milieu. Le plus grand indice de réfraction est égal à 3; il appartient au chromate de plomb. Celui de l'eau est i,336, et celui du verre ordinaire 1,5 environ.

Quand le rayon de lumière passe d'un milieu pondérable dans uu autre, le rapport des sinus se nomme l'indice de réfraction relatif Ae^ deux milieux.

1948. Loi de réelproelté. — Les rayons incident et réfracté étant construits, si l'on suppose que la lumière marche en sens contraire, c'est-^-dire si l'on prend le rayon réfracté pour rayon incident, le rayon incident primitif deviendra le nouveau rayon réfracté. Ce résultat est un cas particulier d'une loi générale d'optique qu'on peut énoncer, ainsi : La lumière qui traverse un système de corps transparents, suit toujours le même chemin^ quel que soit le sens dans lequel elle se propage. Cela posé, quand on donne l'indice de réfraction relatif à deux milieux, on prend toujours pour numérateur du rapport, le sinus du plus grand des deux angles formés avec la normale, à moins qu'on n'avertisse du contraire. Il en résulte que les nombres qui représentent les indices de réfractions sont toujours plus grands que l'unité.

Conséqaenee. — Il résulte de la loi de Descartes, que, si le plus grand des deux angles faits par un rayon lumineux avec la normale vient à augmenter, le plus petit augmentera d'une moindre quantité. En effet, d'abord, le plus grand sinus devra augmenter plus que le plus petit, pour que le rapport reste constant ; en outre, les arcs qui mesurent les angles sont plus grands que leur sinus, et ils en diffèrent d'autant plus que ces sinus sont plus grands ; l'arc le plus grand devra donc à fortiori plus augmenter que le plus petit.

4949. Ancie Unité. — Quand un rayon passe dans un milieu plus réfringent que celui d'où il vient, une partie seulement pénètre dans le second milieu ; l'autre est réfléchie par la surface de séparation. C'est pour cela que les corps transparents projettent une ombre , comme on peut le reconnaître avec une lame de verre. La proportion réfléchie varie avec l'angle d'incidence (1898), et il passe toujours une partie des rayons incidents, quelle que soit leur obliquité. Mais quand le second milieu est moins réfringent que le