DEUXIÈME MÉMOIRE

SUR

LA DIFFRACTION DE LA LUMIÈRE

OÙ L'Oit KXAXUB PARTICULIKREMB5T 1.8 PHinOUkxt DBS FRANGES COLOREES QUE PRÉSESTBHT LIS 0H6RF.S DBS CORPS ÉCLAIRÉS PAR 0» POINT LDHIHBUX W.

1 . Lorsque l'on fait entrer la lumière dans une chambre obscure par un très-petit trou, on remarque que les ombres des corps ainsi éclairés, au lieu d'être terminées nettement, sont bordées à l'extérieur de franges de diverses nuances et de différentes largeurs. Si le corps opaque est suffisamment étroit, quoique beaucoup moins que le point lumineux, et que Ton reçoive l'ombre à une distance assez considérable, on verra dans son intérieur des bandes obscures et brillantes qui la partagent en intervalles égaux, et qui sont colorées comme les premières.

2. Avant d'exposer les lois suivant lesquelles les franges tant exté-

<" Ce Mémoire a été déposé à l'Institut le a3 octobre 181 5

<*> Annales de chimie et de physique; 1. 1 , p. 939, cahier de mars 1816. — Nous reproduisons ici le texte d'un tirage à part corrigé par l'auteur.

<w Le Mémoire déposé à l'Institut à la date indiquée est le premier Mémoire sur la diffraction, qui forme le n* II de la présente édition ; le Mémoire imprimé dans les Annales de chimie et de physique, que nous avons dû désigner comme un deuxième Mémoire, est en réalité une refonte complète de tous les écrits antérieurs de l'auteur.

N° VIII. rieures qu'intérieures varient de largeur, je vais rendre compte des observations qui me les ont fait découvrir.

3. Pour obtenir le 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 promptcment le foyer, et chaque 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 13 millimètres de foyer; cllè 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. Éclairé 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 même 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 sans 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-ctonné 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 N' VIII. seulement était dépolie, et dès lors je recounus 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 contiguë et dépolie. Je répétai cette expérience avec des loupes de divers foyers et à différentes distances 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'applique)* 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 paraît alors bordé de franges extérieures dans les deux parties. Ces franges sont d'autant plus larges que l'endroit observé est plus éloigné du foyer, 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 fil, 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-

M" VIII. tance 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 W, 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.

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