Commentaires des Principes de Newton - Solution analytique, 3
SECTION III
Explication de la réfraction de la Lumiere, en employant le principe de l'attraction.
I.
LEs effets que. Ies corps exercent les uns fur les autres par leur attraction, ne font ſenſibles que lorſqu'elle n'eſt pas abſorbée par celle de la terre, & l'on a vu que cette attraction mutuelle des corps ne s'apperçoit ſenſiblement que lorſqu'ils font preſque contigus, & qu'alors elle agit dans un rapport plus que triplé des diſtances; or les corps agiflant fur la lumiere d'une maniere ſenſible, il eſt certain que fi l'attraction en eſt la cauſe, elle doit ſuivre ce rapport.
L'avantage du principe de l'attraction eſt de n'avoir beſoin d'aucune ſuppoſition; mais feulement de la connoiffance des phénoménes, & plus les obſervations & les expériences font exactes, plus. il eſt facile d'appliquer le principe attractif à leur explication.
II.
On fçait aſſez que la lumiere ſe détourne de ſon chemin en traverſant obliquement des milieux de différente denſité. Snellius, & depuis lui Descartes, ont trouvé par l'expérience que le ſinus d'incidence & celui de réfraction font toujours en raiſon conſtante.
M. Newton employe la quatorziéme & derniere Section de ſon premier Livre à faire voir la raiſon pour laquelle ces ſinus doivent être en raiſon conſtante, & à prouver que ce rapport dépend du principe attractif.
M. Clairault a éclairci & démontré cette théorie de M. Newton dans un mémoire donné à l’Académie en 1739. & dont je parlerai ci-après.
III
Tout rayon de lumiere qui pénétre obliquement dans un mi- lieu quelconque, eſt dans le cas d’un mobile ſollicité en même temps par deux forces, & c’eſt ainſi qu’il faut conſidérer les rayons afin de pouvoir appliquer à leurs effets les principes de la méchanique.
Defsartes & Fermat conſidérérent la lumiere comme un corps d’une grandeur ſenſible, & fur lequel les milieux agiſſent de la même maniere qu’ils paroiffent le faire fur les autres corps : & trouvant que les milieux que la lumiere traverſe faifoient fur elle des effets contraires à ceux qui devoient réſulter des principes méchaniques, ils imaginérent chacun une hypothèſe pour accorder dans ce cas les loix de la méchanique dont on ne peut douter, & les effets phyſiques qui font presque auſſi certains.
IV.
On fçait que plus les milieux font denſes, plus ils réſiſtent aux corps qui tendent à ſéparer leurs parties en les pénétrant ; or dans ce cas l’angle rompu eſt plus grand que l’angle d’incidence, parce que la vîteffe verticale du corps étant diminuée par la réſiſtance du milieu, la vîteffe horisontale influe davantage dans la direction de la diagonale que le corps parcourt en obéiſſant à ces deux forces, dans lesquelles ſon mouvement ſe décompoſe. C’eſt par ce principe que lorſque la réſiſtance du milieu eſt invincible, le corps au lieu de le pénétrer retourne fur ſes pas par ſon élasticité, & l’on pourroit donner telle proportion entre cette réſiſtance & la vîteffe verticale du corps, que ce corps perdroit tout ſon mouvement vertical, & glifferoit fur la ſurface du milieu, s’il étoit fans reſſort & que cette ſurface fut un plan parfaitement poli.
V.
Or il arrive tout le contraire aux rayons de lumiere, plus le milieu qu’ils traverſent eſt denſe, plus le ſinus d’incidence ſurpaſſe celui de réfraction ; donc la vîteffe verticale des rayons eſt aug- mentée dans ce cas, & il leur arrive alors tout le contraire de ce que les loix de la méchanique paroiffent indiquer. Deſcartes pour les accorder avec l’expérience qu’il ne pouvoit éluder, prétendoit que plus les milieux étoient denſes, plus ils ouvroient un paſſage facile à la lumiere. Mais c’étoit donner de ce phénomène une raiſon plus capable de le faire révoquer en doute que l’expliquer.
VI.
Fermat trouvant l’explication phyſique de Deſcartes impoſſible à admettre, aima mieux avoir recours à la métaphyſique & aux cauſes finales. Il ſe retrancha donc à dire qu’il étoit convenable à la ſageſſe de l’auteur de la nature, de faire aller la lumiere d’un point à un autre par le chemin du plus court temps, puiſqu’elle n’y va pas par le chemin le plus court qui feroit la ligne droite. Ce principe admis, il fuivoit que les ſinus d’incidence & de réfraction étoient entr’eux comme les facilités des milieux à être pénétrés.
VII.
Il est aisé de voir comment l’attraction donne le dénouement de cette difficulté ; car ce principe montre que le mouvement progreſſif de la lumiere n’eſt pas feulement moins retardé dans le milieu le plus denſe, comme le vouloit Descartes, mais qu’il eſt réellement accéléré, & cela par l’attraction du milieu plus denſe lorſqu’il le pénétre. Ce n’eſt pas feulement lorſque le rayon a atteint le milieu refringent & au point d’incidence, qu’il agit fur lui ; l’incurvation Page:Isaac Newton - Principes mathématiques de la philosophie naturelle, tome2 (1759).djvu/376 Page:Isaac Newton - Principes mathématiques de la philosophie naturelle, tome2 (1759).djvu/377 Page:Isaac Newton - Principes mathématiques de la philosophie naturelle, tome2 (1759).djvu/378 Page:Isaac Newton - Principes mathématiques de la philosophie naturelle, tome2 (1759).djvu/379 Page:Isaac Newton - Principes mathématiques de la philosophie naturelle, tome2 (1759).djvu/380 Page:Isaac Newton - Principes mathématiques de la philosophie naturelle, tome2 (1759).djvu/381