DISPERSION

S 1. - DISPERSION , OU DÉCOMPOSITION DE LA LIMIÈRE PAR LA RÉFRACTION. I. TbMrit de la dispersita.

Spe«cre solaire. — On a cru pendant longtemps, qu*il n'y a^it rien de plus indivisible qu*un rayon lumineux, et si quelque phihisophe s'était avisé de prédire qu'on pourrait un jour en séparer plusieurs parties distinctes, il n'aurait certainement rencontré que des incrédules. Une eipérience ancienne reproduite et variée par Newton, lui a servi de point de départ pour une longue série de brillantes recherches, il^la suite desquelles il a prouvé que la lumière blanche la plus pure est composée d'une multitude de rayons de couleur différente. Voici cette expérience.

On fait passer à travers un prisme P (fiy. 1533) un mince pinceau ^P de rayons solaires. Ce pinceau est dévié vers la base, et si on le reçoit sur un écran blanc, on reconnaît qu'il s'étale en éventail perpendiculairement aux arêtes du prisme , c'est-à-dire dans le plan de réfraction ; tandis qu'il conserve ses dimensions dans le sens parallèle à ces arêtes. Si l'écran est suffisamment éloigné, l'image allongée se montre colorée des nuances les plus vives, se succédant d'une extrémité à l'autre. Newton a donné à cette image le nom de spectre solaire, et au phénomène de l'apparition des couleurs dans le faisceau réfracté, le nom de dispersion. La forme du spectre est un rectangle, si l'ouverture du volet est elle-même rectangulaire. Les bords latéraux sont nettement terminés, mais les extrémités sont diffuses. Quand cette ouverture est circulaire, les extrémités sont arrondies en demi-cercle.

Newton a distingué dans le spectre solaire sept couleurs principales, qui sont, en commençant du côté de la base du prisme :

violet, indigo, bleu, vert, jaune, orangé, rouge ;

série facile à retenir, parce qu'elle forme un vers alexandrin. Ces sept couleurs se désignent souvent sons les noms de couleurs du spectre, couleurs de riris. Elles ne sont pas les seules qui composent le spectre ; car on remarque qu'elles se fondent les unes dans les autres, de manière qu'on ne peut reconnaître les limites précises qui les séparent. Il y a donc une inanité de couleurs intermédiaires. Nous devons dire cependant qu'il existe une multitude d'inter-

ruptions dans le spectre solaire, mais elles sont excessivement petites ; nous en parlerons es particulier sous le nom de raies du spectre (SOSi).

Newton, aGfi d'éviter toute objection relativement aux modiGcations que la réflexion pourrait faire subir aux qualités des rayons, a fait ses expériences avec les rayons solaires entrant directement par le volet de la chambre obscure. Quand on veut se soumettre à la même condition, on se sert d'un tube t [fig. 1533) qui traverse une sphère pouvant tourner sur elle-même dans une cavité annulaire dje même courbure, ce qui permet de placer le tube dans la direction des rayons solaires. En même temps, ce tube intercepte la lumière diffuse, qui pénétrerait, par un trou percé dans une lame mince. Quand il ne s'agit que de répéter les expériences, on peut employer sans inconvénient la lumière solaire réfléchie par un miroir métallique, ou, dans la plupart des cas, la lampe photo-électrique (2000).

La plupart des sources lumineuses donnent un spectre, quand leurs rayons traversent le prisme ; ce spectre est généralement moins brillant que celui du soleil. Les couleurs sont toujours disposées dans le même ordre, mais quelquesunes peuvent manquer, et Ton voit à leur place des bandes obscures.

La dispersion hait connue des anciens. Sénèque en parle, et fait un rapprochement très juste entre ce phénomène et celui de Tarc-en-ciel. Grimaldi avait observé la dispersion, mais il n'y vit qu'une dilatation accidentelle du faisceau, due au défaut d'homogénéité du prisme, et il attribua les couleurs à une modification apportée par le verre à la nature des rayons, et dépendant de l'épaisseur qu'ils traversaient. Newton, ayant cherché à construire des lentilles sans aberration, reconnut que cela était impossible, quelles que fussent les courbures des faces, la dispersion se produisant, et les divers rayons colorés formant des foyers différents. Il étudia alors cette dispersion, et consigna les résultats de ses expériences dans son Traité d'optique, destiné spécialement au développement de sa théorie des couleurs, ouvrage qui excita, lors de son apparition, une admiration comparable à celle qui avait accueilli le livre des principes (1, 444).

S0S4. De rctendiae dln sf^ctre solaire* — l» La longueur du spectre augmente avec l'angle du prisme , comme on peut le constater au moyen des prismes à angle variables des fig, 1489 et 1490. Pour avoir un beau spectre, on emploie un prisme en flint-glass dont l'angle est au moins de 60^.

2o L'étendue du spectre dépend de la substance du prisme. On le reconnaît ;{u moyen au polyprisme AB (/¥^. 1534), composé de plusieurs prismes de même angle, mais de substance différente ; on fait tomber sur ce système un faisceau mince et assez large, dans le sens des arêtes, pour rencontrer à la fois tous les prismes, et Ton obtient plusieurs spectres placés les uns à cAté des autres, et de position et d'étendue très différentes. Si les prismes sont incolores, on remarque que tous les spectres présentent les mêmes couleurs disposées dans le même ordre ; mais ces couleurs n'y occupent pas des espaces proportionnels. Par exemple, avec un prisme de verre ordinaire ou crotun-glass, le rouge occupe relativement plus de place que daos le spectre formé par un