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8UB LA REFLEXION ET LA REFRACTION GONSIDERJ^ES DANS LE SYSTÀMB DB L'ÉMISSION.

1. Pour expliquer la régularité de la réflexion, on suppose, dans le système de l'émission , que les corps exercent sur les molécules lumineuses une force répulsive dont faction s'étend à des distances beaucoup plus grandes que les petites aspérités qui couvrent toujours k surfaces les mieux polies; car, ainsi que le remarque Newton, cril n'esIB^^^^Bst crpas concevable qu'avec du grès, de la potée et du tripoii, matière^^ -^^^j* trdont on se sert pour travailler les verres, on puisse donner à leur (rplus petites parties un assez beau poli pour qu'elles ne fassent toutes fr qu'une surface parfaitement lisse. Il est clair au contraire que cr matières ne peuvent que sillonner le verre, puis user ses aspérit

(fPlus elles seront réduites en poudre fine, plus les sillons du veri

cr seront petits; mais quelque fine que soit cette poudre, jamais el

(rne parviendra à les eflacer totalement. D'où il résulte que, si la li

crmière était réfléchie de dessus les parties solides des corps, elle ic — r^Mie

fr serait pas moins dispersée par le \erre le plus poli que par le plt^^^^us

rrraboteux W. 7^

Après avoir admis cette force répulsive qui s'exerce à des distanc sensibles de la surface des corps, on est obligé, pour expliquer la rfraction, de supposer en outre une force attractive dont la sphè^ -T^ d'activité est moins étendue, et qui ne se fait sentir que tout près ^mde la surface; en sorte que les molécules lumineuses qui ont pu échappa- ^r

*'^ Optique de Newton, p. 98 du tomf» II de la traduction française, par Maral (dite? c/e Beauxëe).

.N"* XII (I). face doucie, sous une incidence voisine de la perpendiculaire ^^^ Et quon ne suppose pas que cette vision plus distincte tient simplement à ce que la quantité de lumière réfléchie sur le verre, sous une incidence voisine de la perpendiculaire, est beaucoup moindre que celle qui le traverse; car en recevant préalablement sur un miroir de verre noir les rayons qui doivent traverser la plaque doucie, pour les réduire au même degré d'intensité que les rayons directs qu elle réfléchit, on trouve toujours que Timage transmise à travers la surface doucie est beaucoup plus nette que Tirnage réfléchie par la même surface.

3. Tout le monde a pu faire cette observation; mais il me semble qu'on n'a pas fait assez d'attention à la grande difficulté que ce phénomène remarquable présente dans le système de l'émission. Je ne vois pas comment on peut le concilier avec l'explication que Newton donnée de la réfraction, qui parait aux partisans de son système une des con6rmations les plus frappantes de l'hypothèse de l'émission.

Dans le système des ondulations ce fait est au contraire une consé-

quence nécessaire de la théorie; car la régularité de la réfraction doii tenir, comme celle de la réflexion, à l'égalité des chemins parcourui par les rayons qui sont tombés sur les difi'érents points de la surfai qui sépare les deux milieux. Or, sous l'incidence perpendiculaire, exemple, la différence des chemins parcourus par les rayons réfléchisur les sommets des petites éminences, et dans les points les plus ren foncés de la surface, est égale au double de la saillie des premiers si les seconds; tandis que pour les rayons transmis la différence d chemins parcourus ne consiste plus que dans la différence des milie traversés simultanément par ceux qui tombent sur les sommités ou dar les renfoncements de la surface. Or le raccourcissement qu'éprouve les ondes lumineuses dans le verre étant environ d'un tiers de le longueur dans l'air, la plus grande différence des chemins parcour

^^^ Je suppose ici que l'incidence est peu le poli du miroir, pourvu que sa surfiEice i

oblique , parce qu'en inclinant suffisamment bien dressée ; c'est un fait qui s'explique aué

le miroir on parvient toujours à rendre nette aisément dans la théorie de rémission €p^jre

rimage réfléchie, quelque imparfait que soit dans celle des ondulations.

N* XII (I). les moyens de les soumettre au calcul. La théorie newtonienne n a pu calculer jusqu'à présent la réfraction et la réflexion que dans le cas particulier d'une surface continue et indéfiniment étendue. La théorie des ondulations, qui conduit aussi simplement aux mêmes résultats, fait connaître de plus la marche des rayons réfléchis et réfractés lorsque la surface est étroite ou discontinue, en déterminant en même temps les intensités relatives de ceux qui s'écartent plus ou moins de la direction ordinaire; car, dans les cas généraux dont il s'agit, la totalité de la lumière n'est plus réfléchie suivant un angle égal à l'angle d'incidence, ou réfractée de manière que le rapport des sinus d'incidence et de réfraction soit constant. Les lois de ces phénomènes sont beaucoup plus compliquées, quoiqu'elles découlent naturellement de considérations théoriques très-simples. Il eût été bien difficile à la seule observation de les découvrir; tandis que, sans consulter Texpérience, on eût pu les déduire d'avance du principe de la coexistence des petits mouvements et de celui des interférences, qui sont l'un et l'autre des conséquences immédiates de l'hypothèse fondamentale.

N"* XII (J). La différence des chemins parcourus résultant du plus ou moins de saillie des diverses parties de la surface réfléchissante devient dautant plus petite que la réflexion se fait sous des incidences pins obliques, et voilà pourquoi des surfaces bien dressées, mais qui n'ont point reçu le poli, réfléchissent cependant des images distinctes et ré- {^ulières des objets, quand on les incline suffisamment sur le rayon visuel.

On dit qu'un miroir a reçu le poli spéculaire lorsqu'il présente des images bien nettes, même sous Tincidence perpendiculaire; ce qui doit avoir lieu, d après la théorie des ondes lumineuses, quand les inégalités de sa surface sont très-petites par rapport à la longueur d'une ondulation. Or les ondes lumineuses qui composent la lumière blanche ayant des longueurs différentes, il en résulte que la même surface est plus polie pour une espèce de rayons que pour une autre, plus polie, par exemple, pour les vibrations rouges, qui sont les plu& longues, que pour les vibrations violettes, qui sont les plus courtes. Ainsi les rayons rouges doivent être en général moins dispersés que les rayons violets par la réflexion irrégulière, et par la même raison plus abondants dans la réflexion régulière. Mais comme les aspérités des surfaces polies sont très-petites relativement à la longueur des ondes lumineuses les plus courtes, les différences d'intensité dans la réflexion régulière des diverses espèces de rayons simples sont insensibles, en sorte que la couleur des objets n'en parait point altérée.

Il serait très-difficile, je crois, dans le travail d'un miroir, de s'arrêter à un degré de poli tel qu'il présentât une différence sensible entre la réflexion régulière des ondulations rouges et celle des ondulations violettes. Mais on peut atteindre le même but, et vérifier la théorie des ondes dans cette conséquence singulière, par un procédé très-simple et très-commode. Il suffit pour cela d'incliner graduellement sur le rayon visuel un miroir de verre ou de métal dont la surface n'a été que doucie. L'obliquité des rayons incidents diminuant les discordances qui résultent des petites aspérités de la surface, on obtient

NOTES DIVERSES SUR LA DIFFRACTtON. 227

mmij par des incUnaisons dillérentes du miroir, les mêmes effets que N** XII (J). produiraient» sous une incidence constante, toutes les variations possibles dans le degré du poli. Aussi remarque-tr-on, sous certaines inclinaisons, qui dépendent de la finesse du douci, que le rouge, rorangé et le jaune dominent dans les images d'objets blancs ainsi rédéclns, dont la couleur devient alors un peu fauve, quelle que soit la nature du miroir. Tai fait d*abord cette expérience sur une glace doucie, qui, vue par la tranche, paraissait légèrement verdâtre* Je ïm r^'pétée ensuite sur du spath calcaire parfaitement limpide, et sur de Tacier, et f ai toujours observé le même phénomène.

Jen ai fait lanalysc dans la chambre obscure, en recevant sur ces miroirs la lumière solaire, décomposée par son passage au travers d un prisme. Lorsque le miroir était très-incliné relativement aux rayons incidents, les dilléientes parties du spectre conservaient sensililement leurs rapports ordinaires d'intensité. Mais à mesure que Foliliquité diminuait, rextrcmité violette du spectre s'alTaibhssait bien plus rapidemenl que l'extrémité rouge, et disparaissait bientôt, ainsi que Findigo et le bleu, lorsquon distinguait encore le rouge extrême, malgré son éclat très-inférieur à celui des rayons bleus, qui s'étaient évanouis» Quant au vert, il ne disparaissait entièrement ([u'avec le reste du spectre solaire. Les rayons verts, beaucoup plus brillants que les rayons rouges, n'en diffèrent, d'ailleurs, que d'un sixième environ dans la longueur de leurs vibrations; en sorte que la même dillérence rfe chemins parcourus, qui apporte une discordance complète d*une demi-ondulation dans les premiers, aJTaiblit extrêmement les autres. C'est par cette dernière raison que la lumière blanche, rélléclne obliquement sur des surfaces non polies, au lieu de se colorer en rouge dans sa réflexion régulière, comme cela résulterait de la suppression des rayons verts, prend seulement une teinte fauve ou orangée*

On conçoit que des effets du même genre peuvent être produits

par le passage de la lumière au tiavers d'un milieu qui n'est point

homogène. Je présume que la teinte rougeâtre dont le soleil se colore,

N"* \II (J). lorsqu'il parait à travers le brouillard, tient aussi aux différences des rlieinins parcourus par les rayons qui arrivent à notre œil sans avoir traversé les petites gouttes d'eau, après un grand nombre d*inflexions successives, que permet alors- la discontinuité du milieu. Le brouillard est sans doute plus transparent pour les rayons rouges que pour les ^^^^ rayons violets, comme les coi*ps imparfaitement polis sont plus polis ^k;^ ^ pour les rayons rouges que pour les rayons violets.

N» XIIL

RAPPORT