LIVRE IV. - CHAPITRE XVIH

de la réfraction de la lumière. Descartes eut à ce sujet avec Fermât une longue querelle, que les Cartésiens prolongèrent après sa mort, et qui fournit à Fermât l'occasion heureuse d'appliquer sa belle méthode de rnaximis et minimis aux expressions radicales. En considérant cet objet sous un point de vue métaphysique, il chercha la loi de la réfraction par le principe que nous avons exposé précédemment, et il fut très surpris d'arriver à celle de Descartes. Mais ayant trouvé que, pour satisfaire à son principe, la vitesse de la lumière devait être plus petite dans les milieux diaphanes que dans le vide, pendant que Descartes la faisait plus grande, ce qui lui paraissait invraisemblable, il se confirma dans la pensée que la démonstration de ce grand géomètre était fautive.

On a vu, dans le Chapitre If du Livre III, comment le principe de Fermât a conduit à celui de la moindre action, dont l'application au mouvement de la lumière dans les corps diaphanes cristallisés fait dépendre les lois de la réfraction et de la réflexion de celle de l'action de ces corps sur la lumière; ce qui prouve que ce genre de phénomènes est le résultat de forces attractives et répulsives, et place la loi d'Huygens au rang des vérités rigoureuses.

En examinant avec attention les phénomènes capillaires, aussi variés que ceux du mouvement de la lumière, j'ai reconnu qu'ils dépendent comme eux de forces attractives, qui cessent d'être sensibles aux plus petites distances perceptibles à nos sens, et je suis parvenu, au moyen de cette propriété seule, à les soumettre à une analyse rigoureuse. Considérons d'abord le principal de ces phénomènes, celui de l'ascension et de la dépression des liquides dans les tubes très étroits.

Si l'on trempe dans une eau dormante le bout d'un tube cylindrique de verre fort menu, l'eau s'élèvera dans ce tube, à une hauteur réciproquement proportionnelle au diamètre de sa cavité. Si ce diamètre est de i"", et si l'intérieur du tube est très humecté, la hauteur de l'eau au-dessus du niveau sera de 3o™'^,5 à fort peu près, à la température de lo^. Tous les liquides présentent des phénomènes semblables, mais leurs élévations ne sont pas les mêmes ; quelques-uns, au lieu de

$*élever, s'abaissent au-dessous du niveau; mais la dépression est toujours en raison inverse du diamètre intérieur du tube; cette dépression est d'environ i3'"" pour le mercure, dans un tube de verre dont le diamètre de la cavité est de i"". Des tubes de marbre ou de toute autre matière offrent des résultats analogues aux précédents; s'ils sont très étroits, les liquides s'y élèvent ou s'y abaissent réciproquement aux diamètres de leurs cavités.

Dans les tubes et généralement dans les espaces capillaires, la surface du liquide est concave lorsqu'il s'élève au-dessus du niveau; elle est convexe lorsqu'il s'abaisse au-dessous.

Tous ces phénomènes ont lieu dans le vide comme en plein air; par conséquent, ils ne dépendent point de la pression de l'atmosphère; ils ne peuvent donc résulter que de l'attraction des molécules liquides les unes par les autres et par les parois qui les renferment.

L'épaisseur plus ou moins grande des parois n'a aucune influence sensible sur ces phénomènes; l'élévation et la dépression des liquides dans les tubes capillaires sont toujours les mêmes, quelle que soit cette épaisseur, pourvu que les diamètres intérieurs soient égaux. Les couches cylindriques qui sont à une distance sensible de la surface intérieure ne contribuent donc point à l'ascension du liquide, quoique dans chacune d'elles, prise séparément, il doive s'élever au-dessus du niveau. Il est naturel de penser que leur action n'est point empêchée par l'interposition des couches qu'elles embrassent, et que les attractions de ce genre se transmettent à travers les corps, ainsi que la pesanteur; l'action des couches sensiblement éloignées de la surface intérieure du tube ne disparait donc qu'à raison de leur distance au liquide, d'où il suit que l'action des corps sur les liquides, comme sur la lumière, n'est sensible qu'à des distances insensibles.

Mais la force attractive agit d'une manière bien différente dans la production des phénomènes capillaires et dans la réfraction de la lumière. Ce dernier phénomène est dû à l'action entière des milieux diaphanes, et lorsqu'ils sont terminés par des surfaces courbes, on peut, comme on l'a vu, négliger l'action du ménisque que retranche un plan