rayons : ce qui fait qu’ils se réfléchiront entierement au lieu de se rompre.
2°. La lumiere se rompt & se réfléchit plusieurs fois alternativement dans les lames minces du verre, à mesure que leur épaisseur augmente en progression arithmétique. C’est l’épaisseur de ces lames qui fait qu’elle se réfléchit ou qu’elle se transmet alternativement, sur quoi voyez Lumiere & Couleur.
3°. Quoique le pouvoir que les corps ont de réfléchir & de rompre la lumiere, soit à peu près proportionnel à leur densité, on trouve cependant que les corps gras & sulphureux la réfléchissent avec plus de force que leur densité ne sembleroit l’exiger ; car comme les rayons agissent avec plus de force sur ces corps pour les allumer que sur les autres ; de même les corps, par leur attraction mutuelle agissent avec plus de force sur les rayons pour les rompre.
Enfin ce ne sont point seulement les rayons qui passent à-travers le verre, qui se rompent, ceux même qui passent de l’air dans le vuide ou dans un air beaucoup plus rare, ou même vers les extrémités de la plûpart des corps opaques, par exemple, le bord d’un canif, souffrent la même inflexion à cause de l’attraction du corps. Voyez Diffraction.
Voici comment on peut expliquer la maniere dont se fait la réfraction par une simple attraction sans aucun contact immédiat. Supposons que HI (Pl. optiq. fig. 56.) termine les deux milieux N & O, dont le premier soit le plus rare, par exemple, de l’air ; le second plus dense, savoir du verre, l’attraction des milieux sera ici comme leurs densités. Supposons que PS soit le terme auquel la force attractive du milieu le plus dense s’étende au-dedans du plus rare, & que RT soit le terme auquel s’étend l’attraction du milieu plus rare dans le milieu plus dense.
Soit maintenant un rayon de lumiere Aa qui tombe obliquement sur la surface qui sépare les milieux, ou plutôt sur la surface PS, où commence l’action du second milieu qui attire le plus, toute attraction se faisant suivant des lignes perpendiculaires au corps attirant ; dès que le rayon arrivera au point a, il commencera à être détourné de sa direction, par une force supérieure qui l’attire davantage vers le milieu O que vers le milieu N, c’est-à-dire, par une force qui le poussera suivant une direction perpendiculaire à la surface HI ; de-là vient que le rayon s’écarte de la ligne droite à chaque point de son passage entre PS & RT, qui sont les limites au-dedans desquelles l’attraction agit. Il décrira donc une courbe aBC entre ces deux lignes. Il faut supposer cette ligne courbe tracée, quoique nous ne l’ayons représentée que par deux lignes droites qui font un angle en B) Mais étant parvenu au-delà de RT, il se trouvera hors de la sphere d’attraction du milieu N : ce qui fait qu’il sera attiré également en tous sens par le milieu O, & par conséquent s’avancera en ligne droite vers C, suivant la direction de la tangente de la courbe en B.
Supposons de nouveau que N soit le milieu le plus dense, O le plus rare, & HI la ligne qui les termine. Soit RT la distance à laquelle le milieu le plus dense étend sa force attractive dans le plus rare : le rayon ayant passé le point a, sera dans la sphere de l’attraction supérieure du milieu le plus dense ; mais comme cette attraction agit suivant les lignes perpendiculaires à sa surface, le rayon s’éloignera continuellement de son droit chemin AM, & s’approchera perpendiculairement vers PS : étant donc ainsi poussé par deux différentes forces, il aura un mouvement composé par lequel, au lieu de aM, il décrira la courbe am.
Enfin quand il sera arrivé en m, se trouvant hors de l’attraction du milieu N, il se mouvera uniformément dans une ligne droite, dans la direction où
l’extrémité de la courbe le laisse. On voit donc comment la réfraction se fait tant en s’approchant de la perpendiculaire DE, qu’en s’en éloignant, savoir en s’en approchant, lorsque O est plus dense que N, & en s’en éloignant, lorsque N est plus dense que O.
Il faut observer que l’attraction du milieu le plus dense de N, par exemple, diminue continuellement à mesure que le rayon avance de B vers la limite de l’attraction RT, à cause qu’il se trouve de plus en plus un moindre nombre des parties qui agissent ; car plus le corps s’approche de RS, plus il s’éloigne du milieu supérieur, & plus par conséquent l’attraction de ce milieu devient foible.
Remarquez encore que la distance entre PS & RT étant fort petite, on ne fait point attention, quand il est question de réfraction, à la partie courbe du rayon ; mais on la considere comme composée de deux lignes droites CB, AB, ou MB, AB.
Un rayon AB (Pl. Optiq. fig. 56.), tombant obliquement du point lumineux A sur le point B d’une surface diaphane HI plus rare ou plus dense que le milieu par lequel il a passé en venant de l’objet lumineux, change donc en général de direction, & se détourne vers C ou vers m, au lieu d’aller vers M en ligne droite.
Ce détour est appellé la réfraction du rayon : BC, le rayon rompu, ou la ligne de réfraction : & B le point de réfraction.
La ligne AB est appellée ligne ou rayon d’incidence, & à son égard B est aussi appellé le point d’incidence.
Le plan dans lequel les rayons incidens & rompus se trouvent, est appellé plan de réfraction, la ligne BE menée dans le milieu où se fait la réfraction perpendiculairement à la surface rompante au point de réfraction B, axe de réfraction. La ligne DB menée perpendiculairement sur la surface rompante au point d’incidence B par le milieu où passe le rayon incident, est appellée axe d’incidence : ces deux axes sont toujours en ligne droite, puisque la surface HI est commune aux deux milieux.
L’angle ABI compris entre le rayon incident & la surface rompante, est appellé angle d’inclinaison ; & l’angle ABD compris entre le rayon incident & l’axe d’incidence, angle d’incidence.
L’angle MBC que le rayon rompu fait avec celui d’incidence, s’appelle l’angle rompu ; & l’angle CBE que le rayon rompu CBE fait avec l’axe de réfraction, angle de réfraction.
Loix générales de la réfraction ; 1°. du rayon de lumiere qui entre dans un milieu plus dense, en sortant d’un milieu plus rare, par exemple de l’air dans le verre, se rompt en s’approchant de la perpendiculaire, c’est-à-dire, de l’axe de réfraction.
Il suit de-là que l’angle de réfraction est plus petit que celui d’incidence, puisqu’ils seroient égaux, si le rayon alloit en droite ligne de A vers M. Il suit encore qu’un rayon perpendiculaire à la surface rompante passera à-travers sans se rompre, puisqu’il ne peut être rompu en s’approchant de la perpendiculaire. La raison en est que l’attraction du milieu le plus dense qui dans des incidences obliques à sa surface agissant perpendiculairement à cette même surface, détourne le rayon de sa route directe, cette attraction, dis-je, lorsque l’incidence est perpendiculaire, agit suivant la direction du rayon, & par conséquent ne change point cette direction.
2°. La raison du sinus de l’angle d’incidence à celui de l’angle de réfraction, est fixe & constante ; si la réfraction se fait de l’air dans le verre, elle est plus grande que 114 à 76, mais moindre que 115 à 76, c’est-à-dire, à peu près comme 3 à 2.
Cette raison s’accorde avec une autre de M. Newton, qui fait le sinus de l’angle d’incidence au sinus
