ta

i\ Vin. heures qu'intérieures varient de largeur, je vais rendre compte des observations qui me les ont fait découvrir.

3. Pour obtenir te point éclairant, je me servais d'abord d'un trèspetit trou pratiqué dans une feuille d'étain, et sur lequel je rassemblais beaucoup de lumière à l'aide d'une grande lentille; mais le mouvement du soleil déplaçait promptement le foyer, et cbaque observation ne pouvait durer qu'un instant. Enfin j'ai employé le moyen que M. Arago m'avait indiqué, et qui m'a parfaitement réussi. J'ai adapté à l'ouverture du volet de ma chambre obscure une lentille très-convexe, sur laquelle un miroir renvoyait les rayons solaires; l'image formée au foyer était alors extrêmement resserrée, à cause de la grande convexité de la lentille, et produisait des franges colorées, comme le point lumineux qu'on obtient à l'aide d'un très-petit trou. La lentille que j'ai employée a la millimètres de foyer; elle donnait des franges assez nettes tant que le corps opaque n'en était pas éloigné de moins de 5o centimètres; mais lorsque je l'en approchais davantage, ces franges devenaient très-vagues et ne pouvaient plus être mesurées assez exactement. N'ayant pas à ma disposition, pendant mes premiers essais, de lentille plus forte, j'eus recours à un globule de miel que je déposai sur un petit trou pratiqué dans une feuille de cuivre. Eclairé par ce globule, le fil de fer, dont je mesurais les franges, en produisait encore de fort nettes, même lorsqu'il n'était plus qu'à un centimètre du point lumineux. Il est inutile d'ajouter que les lentilles de verre d'un très-court foyer, dont je me suis servi depuis, font le môme effet.

à. Pour reconnaître si les corps, dans le phénomène de la diffraction, agissent sur la lumière à des distances aussi considérables que le suppose Newton, j'ai cherché à observer les franges extérieures le plus près possible de leur origine; mais comme, en recevant l'ombre sur un carton, il est difficile d'approcher assez l'œil pour les bien distinguer Bans intercepter la lumière incidente, j'imaginai de la recevoir sur un verre dépoli, et de regarder par derrière avec une loupe. Or je fus très-étonné de voir au delà des bords du verre des franges absolument semblables à celles qui étaient peintes sur sa surface. Pour

les comparer plus facilement, je me servis d une glace dont une moitié \' Mil. seulement était dépolie, et dès lors je reconnus que les franges qui parvenaient à mon œil, au travers de la partie transparente, étaient sur le prolongement de celles qui se peignaient sur la portion conliguë et dépolie. Je répétai cette expérience avec des loupes de divers foyers et à différentes dislances du corps opaque, et toujours avec le même résultat. Dès qu'il fut prouvé par là que la loupe montre les franges telles qu'elles existent à son foyer, et que par conséquent l'interposition d'un écran de verre dépoli est inutile, je m'empressai d'appliquer ce nouveau moyen d'observation à l'étude des circonstances qui accompagnent leur formation. Or je découvris bientôt qu'elles partent des bords du corps, ou du moins que l'intervalle qui les en sépare est extrêmement petit, puisqu'il devient insensible pour l'œil aidé d'une très-forte loupe.

Pour faire cette expérience commodément, il faut placer la loupe sur un support, et fixer devant elle un fil incliné de manière qu'une partie se trouve au delà du foyer et le reste en deçà. Le fil parait alors bordé de franges extérieures dans les deux parties. Ces franges sont d'autant plus larges que l'endroit observé est plus éloigné du loyer, et se confondent avec les bords au foyer même.

5. Après m'être ainsi assuré que les franges partaient du bord même des corps, autant que j'en pouvais juger avec une forte loupe, et croyant qu'elles se propageaient en ligne droite, je cherchai à découvrir, par une série d'observations, suivant quelle loi l'angle de diffraction varie lorsqu'on rapproche le corps du point lumineux. Pour cela je me servis d'un fil de fer dont je connaissais exactement le diamètre, qui était d'un millimètre; je le plaçai à différentes distances du point lumineux, et recevant son ombre sur un carton j'en mesurai la largeur entre les lignes de séparation du rouge et du violet dans les deux bandes extérieures du premier ordre. Connaissant le diamètre du tiï , je pouvais calculer la largeur de l'ombre telle qu'elle aurait été sans la diffraction. Par une soustraction je trouvais de combien la première bande s'en éloignait; et, divisant cette différence par la dis-

V VIII. lance au carton, j'avais la mesure de l'angle de diffraction, le sommet étant supposé sur le bord du corps.

(Je substitue ici aux nombreux résultats que j'avais obtenus dans mes premières expériences, à l'aide de la lumière blanche quelques déviations angulaires qui m ont été fournies depuis par des observations faites dans la lumière rouge homogène.)

Dans les quatre mesures dont le tableau présente les résultats, les bandes ont toujours été reçues à un mètre du fil qui les produisait.

BBTUCt

point lumineui au fil.

1 » . i . M ' lui ii rlm

pour

las haskdaa obaruraa

pmu»er ordre.

lieu m iirrucntM poor

le* btodes obaram

iraiimr ordn-

Dans le cas le plus défavorable, qui est celui de la quatrième observation, la largeur apparente angulaire de la bande obscure du premier ordre ne surpassait pas a' 17'; la bande obscure du second ordre était beaucoup moindre. Les incertitudes des mesures n'ont, par conséquent, jamais dù surpasser un petit nombre de secondes, ce qui d'ailleurs était aussi prouvé par l'accord des résultats partiels. En calculant ces déviations angulaires, j'ai toujours supposé que le point de diffraction, ou le sommet de l'angle, se trouve sur le bord du corps, ce qui est conforme aux observations que nous avons rapportées. Du reste, si, pour expliquer dans le système newlonien les variations considérables que le tableau présente, on admettait que les rayons qui forment les

W Voyez plus haut N" II. S i3 et S 18.

bandes sont repoussés à dislance, on ne pourrait concilier les observations extrêmes de la bande du second ordre, par exemple, qu'en admettant que son origine est à oro,ooo45 du corps, ce qui est évidemment beaucoup trop considérable : on peut, en outre, remarquer que cette valeur n'accorderait pas les observations intermédiaires.

6. J'avais collé plusieurs fois un petit carré de papier noir sur un côté d'un fil de fer, et j'avais toujours vu les bandes de l'intérieur de l'ombre disparaître vi»-à~-vù de ce papier. Mais je ne cherchais que son influence sur les franges extérieures "\ et je me refusais en quelque sorte à la conséquence remarquable où me conduisait ce phénomène w. Elle m'a frappé dès que j'ai étudié les bandes intérieures, et j'ai fait sur-leehamp cette réflexion : puisqu'en interceptant la lumière d'un côté du fi] on fait disparaître les bandes intérieures, le concours des rayons qui arrivent des deux côtés est nécessaire à leur production. Ces franges ne peuvent pas provenir du simple mélange des rayons, puisque chaque côté du fil ne jette dans l'ombre qu'une lumière blanche continue; c'est donc la rencontre, le croisement même de ces rayons qui produit les franges. Cette conséquence, qui n'est pour ainsi dire que la traduction du phénomène, me semble tout à fait opposée à l'hypothèse de l'émission, et confirme le système qui fait consister la lumière dans les vibrations d'un fluide particulier.

Je n'employai* dans mes expérience* que des fils qui avaient au moins tin millimètre de diamètre. Je ne pouvais pas supposer, par conséquent, que le petit papier agissait par attraction sur les rayons passant de l'autre côté du fil , la distance liant aussi considérable. D'ailleurs les franges sont indépendantes de la masse on de la surface du corps contre lequel s'infléchit la lumière. Le tranchant et le dos d'un rasoir, un fil métallique poli ou couvert de noir de fumée, et les corps dont les pouvoirs réfrin^mts sont les plus différents, donnent toujours les

" M. Arago, chargé par l'Institut d'examiner mon Mémoire , m'a appris qne cette expérience avait déjà été fait* depuis longtemps par le célèbre docteur Thomas Voung. qui en avait conclu l'influence des rayons lumineux les uns sur les autres, et l'avait même rendue plus évidente en interceptant la lumière sur un coté du corps , snit avant qu'elle y arrivât, soit après son passage, afin d'éviter l'objection fondée sur le changement de masse de ce corps, provenant de l'addition de l'écran.

N" VIII. On conçoit aisément, en effet, que deux ondulations qui se croisent sous un petit angle doivent se contrarier et s'affaiblir lorsque les nœuds dilatés des unes répondent aux nœuds condensés des autres <*\ et se fortifier mutuellement, au contraire, lorsque leurs mouvements sont en harmonie; c'est ce qu'amène sans doute le croisement des rayons à l'extérieur de l'ombre comme dans son intérieur'1). Lorsqu'on éclaire les corps par un point lumineux, les ondulations partent d'une même source ; les points d'accords et de discordances se trouvent toujours sur les mêmes lignes : le phénomène est constant, et peut être aperçu. La même chose n'a plus lieu lorsque les ondulations qui se rencontrent provienneut de deux sources différentes; car s'il n'y a aucune dépendance entre les centres de vibration, Y instant du départ d'un système d'ondes ne sera pas lié à l'instant du départ des ondes voisines, puisque la cause quelconque qui les engendre n'opère pas des changements simultanés dans les deux points lumineux; dès lors les lignes d'accord et de discordance varieront de place continuellement, et l'œil n'aura plus que la sensation d'une lumière uniforme; c'est ce qui a sans doute empêché pendant si longtemps de reconnaître l'influence que les rayons lumineux exercent les uns sur les autres.

7. Pour expliquer nettement la manière dont je conçois le croisement des ondulations dans le phénomène de la diffraction, je les ai représentées dans la figure ire jointe à ce Mémoire.

(,) Dans cette supposition , les (ranges bandes intérieures proviendraient du croi-

extéricures seraient produites par la ren- sèment des rayons infléchis dans l'ombit

contre des rayons partant du point lumi- par les deux bords opposes, neux et des bords du fil, tandis que les

:,) Le texte imprimé dans les Annales de chimie et de physique porte, «lorsque les ventre» "des unes répondent aux noeuds des autres,» mais ce membre de phrase est corrigé de la main de Frcsncl sur l'exemplaire du tirage à part, qui nous a servi pour la présente édition. [E. Vesdbt. J

S est le point radieux, A et B les extrémités du corps qui porte ombre. Des points S, A et B comme centres, j'ai décrit uue suite de cercle», en augmentant toujours le rayon de la même quantité, que je suppose être égale à la longueur d'une demi-ondulation. Les cercles en lignes pleines représentent les nœuds condensés, par exemple, dans chaque système d'ondulation, et les cercles ponctués les nœuds dila-

tés. I>es intersections des cercles de différentes espèces donnent les points de discordance complète, et, par conséquent , les endroits les plus sombres des franges.

Tai tracé les hyperboles que tonnent ces points d'intersection. La rencontre de ces hyperboles avec le carton sur

dé-

i des bandes hyperboles F\

F'; V\ F*, etc. donnent les bandes extérieures du premier ordre, du second ordre, etc. les hyperboles p.

bandes intérieures du premier ordre, du second, du troisième, etc. On voit, par l'inspection même de celte figure , pourquoi l'ombre contient d'autant plus de bandes intérieures qu'on la reçoit plus près du fil.