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NOTE

SOR UN PH^nOMÈNB REMARQUABLE QUI S'OBSERVE DANS LA DIFFRACTION DE LA LUMIÈRE ^*^ LUE X L'INSTITUT, LB 96 révRIEB 1816, PAR M. ABAGO.

I^a Olasse nous a chargés, M. Poinsot et moi, de lui rendre compte d'un Mémoii^e sur la diffraction de la lumière, qui lui a été présenté par M. Fres- ^^iy ancien élève de l'Ecole polytechnique, et actuellement ingénieur des ponts

-^^uia&f de chimie et de physique, t. 1, p. 199; cahier de février 1816. — Pendant les premier^ mois de 1816, Fresnei, autorisé à se rendre à Paris, avait fait avec Arago, com- "^^^®^ir^e de T Académie des sciences pour l'examen de ses Mémoires sur la diffraction, beau- ^P d^^xp^ences de vérification (Lettres à Léonor Fresnei du 1 8 féviier et du 4 mars 1816, ^^X. ) , Arago , dans cette note , rend compte d'une de ces expériences. ^^ ^'^stpas sans intérêt de rapprocher le récit de Fresnei de la note d' Arago. ^ * • « J'ai sujet d'être satisfait relativement à la vérification c[u' Arago fait de ma théorie . . . ^ ixfkaginé dernièrement une nouvelle expérience à laquelle je n'avais pas pensé et dont ^*"^^tat est encore une confirmation de ma théorie. Au lieu d'intercepter la lumière sur ^^s bords du fil avec un corps opaque , il y a placé un verre et les franges intérieures disparu. »

* "^ ^^ Vis sommes rentra chez moi pour en chercher la raison : je lui ai fait voir que cela ç| ^^^if; du retard que la lumière avait éprouvé en traversant le verre d'un cAté, en sorte que ^ j *^^nges des 1", a*, 3* et W ordres, les seules qu'on puisse bien voir, se trouvaient hors p 1;,,^^ ^^mbre. Je lui ai annoncé que si l'on mettait à la place de ce verre une lame de mica ^ * **"^^^^iince , ou une de ces feuiUes de verre souflBé, il pourrait se faire que les franges inté- ^* ^^^*^^s ne sortissent pas de l'ombre, et qu'on les vit alors se porter du côté de la feuille ppi> ^^ parente. Nous avons fait le lendemain cette expérience, et tout s'est passé comme je ^ îs prédit ; il en a été enchanté. ^ ^ *^* en a rendu compte lundi dernier à l'Institut, dans luie note où il dit que mon Mé- ^ ^^ï*« est de nature h faire une révolution dans la science. ^ (Extrait d'une lettre d'A. Fres- ^ t.. F. en date du li mars 1816.)

iN"" VI. et chaussées. Je me suis occupé, autant que l'état du ciel l'a permi», de la vérification des lois auxquelles cet habile physicien a été conduit, et qui me semblent destinées à faire époque dans la science. Dans peu ce travail sera complet, et j'en présenterai une analyse détaillée à la Classe; mais, en attendant, j'ai cru devoir extraire de mes observations un fait qui me paratt nouveau, et qui, rattaché à la théorie que M. Fresnel développe dans son Mémoire , semble devoir conduire à des conséquences importantes.

Lorsqu'un corps opaque est placé dans un faisceau de lumière, son ombre est bordée à l'extérieur de bandes de diverses nuances et de diverses largeurs. Ces bandes ont été étudiées par Newton, dans le troisième livre de son Optique; mais ce célèbre physicien ne parle pas des bandes non moins remarquables qui se forment dans l'intérieur de l'ombre des corps déliés, quoique Grimaldi en eût déjà donné une description détaillée dans son ouvrage, et il affirme même positivement qu'aucune lumière ne pénètre dans l'ombre géométrique. L'inexactitude de ce résultat fut suffisamment prouvée par Maraldi et Delisle^'^ qui, du reste , n'ajoutèrent rien de saillant à ce que Grimaldi avait découvert longtemps avant. Tel était l'état de nos connaissances sur cette question délicate, lorsque le docteur Thomas Young fit l'expérience très-remarquable qui se trouve consignée dans les Transactions philosophiques pour i8o4 ^^\ et d*où il résulte que, pour faire disparaître la totalité des bandes qui se forment dans l'intérieur de l'ombre d'un corps, il suffit d'arrêter, avec un écran opaque, la portion de lumière qui vient de raser, ou qui va raser I'un seul des deux bords, et quoique les rayons qui passent près du bord opposé puissent continuer leur course comme précédemment.

L'expérience qui fait l'objet de cette note consiste en ceci : (jue pour faire disparaître également la totalité des bandes intérieures, on peut substituer un verre diaphane et à faces parallèles à l'écran opaque du physicien anglais. M. Young avait montré que la production des bandes colorées intérieures nécessite le concours des deux faisceaux blancs infléchis dans l'ombre par les deux bords du corps. Ce que je viens de dire prouve, de plus, que ces faisceaux ne fournissent de bandes que lorsqu'ils se rencontrent sous certaines cir-

^■^ Diverses expériences d'optique. Mémoires de V Académie royale des sciences pour 1 79.3 . p. 111.

'W Experiments and Calcnlations relative to physical Optics. — Exper. 1. — Exper. 2. (Pkiloscpk. Transaet. for 180/1, p. 1, ei'Miscellaneous Works, l. I. p. 179)

constances particulières ; et ce qui semble ne laisser aucun doute sur la nature N*" VI. <ie ces circonstances-, c'est qu'en employant des écrans diaphanes de plus en plus épais, on arrive par degrés au terme de la disparition. Ainsi des lames iriflr-ininces de verre, soufflées au chalumeau, n*éteignent pas les bandes intéri^nres, mais les déplacent toutes de un, de deux, de trois, etc. intervalles, ^taWant qu'elles ont plus ou moins d'épaisseur. J'ai trouvé des lames de mica c|vi les transportaient sur l'espace qu'occupent les bandes extérieures ordinaires, et ceci conduit à penser que les verres plus épais, placés d'un seul cAté du corps, ne les font disparaître qu'en les transportant dans l'espace éclairé par la lumière non infléchie. Les bandes intérieures sont, à toutes distances, symétriquement placées de part et d'autre du centre de l'ombre. Celles qui se /brment sous l'influence de la petite lame de verre sortent plus ou moins de i ojxmbre, suivant qu'on les reçoit plus ou moins loin du corps, et se rapprochent toujours du bord auquel la lame est adaptée. Un verre , de quelque épaisseur- qu'il soit, ne nuit point à la formation des bandes intérieures, s'il déborde ie c^orps opaque des deux côtés, en sorte que les rayons infléchis en dedans ai^KXteu la même épaisseur de verre à traverser. Deux verres inégalement épais, plsicés des deux côtés du corps, agissent comme une lame unique d'une épaisseur r égale à leur différence.

Toutes les circonstances de cette expérience s'expliquent très-bien dans la

tHéorie que M. Fresnel a adoptée; mais pour cela il faudrait admettre que la

luKXiière se meut plus lentement dans le verre que dans l'air. Telle serait alors,

a la vérité, la liaison des faits, qu'on pourrait facilement évaluer la perte de

vitesse pour chaque épaisseur de verre, ou de tout autre milieu quelconque,

^1 fonction d'une ondulation aérienne prise pour unité. Je puis même ajouter

^Ue J\4^ Fresnel devina l'effet qu'aurait dû produire l'interposition d'une lame

***'«o^, lorsque je lui eus fait part seulement des phénomènes cjue présente un

^^*"ï*^ épais. Ce sera aussi dans la même théorie qu'il faudra chercher, sans

^^^^-e, l'explication des bandes diffractées singulières et de diverses nuances

f^^ «ae forment dans le voisinage des petites stries qu'on remarque sur les lames

*^^^ca, et dans d'autres circonstances analogues.