Mélange optique

“ Bien des personnes s'imaginent qu'en envoyant la lumière dans l'œil, dans les microscopes, etc., au moyen de lentilles collectrices ou de miroirs concaves, on peut augmenter non-seulement la grandeur apparente de la surface lumineuse, mais encore sa clarté apparente. A toute augmentation de la quantité de lumière obtenue par ces moyens répond toujours un agrandissement correspondant de l'image, en sorte que l'image gagne en grandeur, mais non pas en éclat. Aucun instrument d'optique ne permet d'augmenter, pour l'œil, l'éclat d'une surface lumineuse de dimensions appréciables. ”

“ Dans l’appareil, l’image est rendue plus nette et plus intense par l’adaptation d’une lentille simple ou composée appelée objectif et placée devant l’ouverture circulaire de la chambre noire ; — nous n’expliquerons pas les différents jeux optiques des rayons lumineux à travers les lentilles de l’objectif, ni les distinctions qu’il convient de faire entre le foyer chimique et le foyer optique d’une lentille, car, dans ce guide, nous n’avons pas d’autre but que de rendre pratiques et faciles, pour les amateurs, les principales opérations photographiques. ”

“ Les grossissements considérables qu'on cherche à obtenir dans les lunettes astronomiques ou dans les microscopes exigent, pour la netteté des images, que les lentilles soient faites avec des verres d'une composition spéciale et d'une homogénéité parfaite, et c'est précisément l'obstacle qui s'est opposé pendant longtemps à la fabrication régulière des verres d'optique. ”

“ Quant à la lumière électrique, c'est le rayonnement d'un corps mis en incandescence par le rapprochement des deux piles du courant.
Qu'on nous pardonne ces détails, qui tiennent aux sciences théoriques ; ils se rattachent d'une manière directe à l'art photographique. La coexistence dans le même rayon lumineux de spectres thermique, optique et chimique dont les effets doivent se combiner pour produire l'image
photographique, fait seule comprendre la plupart des difficultés d'exécution qui entravent notre pratique et qui trop souvent sont pour nous inexpliquées. ”

“ Cette intéressante question, sur la connaissance de laquelle est fondée la construction des instruments d'optique, ne présente aucune difficulté, lorsqu'on est bien pénétré des détails qui précèdent; il suffit de se souvenir que l'image réelle d'un objet peut être, comme l'objet qui l'a fournie, l'origine de nouveaux rayons divergents qui se comportent vis-à-vis d'une seconde lentille de la même façon que se serait comporté l'objet lui-même. ”

“ La quantité considérée dans la lumière, donne l’optique ; et la quantité considérée dans le mouvement de la lumière, les différentes branches d’optique. Lumière mue en ligne directe, optique proprement dite ; lumière réfléchie dans un seul et même milieu, catoptrique ; lumière rompue en passant d’un milieu dans un autre, dioptrique. C’est à l’optique qu’il faut rapporter la perspective. ”

“ Le rayon lumineux qui chemine alors à travers le liquide subit bien une double réfraction en traversant l'ellipsoïde optique de chaque molécule; mais comme les ellipsoïdes ont toutes les directions possibles, l'effet moyen qu'ils produisent est le même que s'ils étaient des sphères, et la biréfringence disparaît. Au contraire, eu vertu de la polarisation rotatoire, chaque molécule dévie la vibration lumineuse d'un angle, variable, il est vrai, avec l'orientation moléculaire, mais dont le sens est toujours le même, puisque ce
sens ne dépend que de l'arrangement moléculaire. ”

“ Pour produire un spectre, on fait tomber sur un prisme de la lumière passant par une fente étroite; on peut laisser pénétrer dans l'œil, soit directement, soit à travers une lunette, la lumière qui a traversé te prisme ; on peut encore, au moyen d'une lentille, en former une image objective du spectre. ”

“ Les deux faisceaux lumineux reçus par chaque surface de la lentille oculaire, et envoyés par le miroir sont donc, le premier considérable, puissant et formé de rayons convergents, le second faible et pâle étant formé de rayons divergents.
(N. B. Nous disons que le premier est formé de faisceaux convergents, eu égard à la circonstance dont nous avons exposé la nécessité pour l'éclairage de l'oeil, la formation de l'image ou la localisation du sommet du cône dans le cristallin même ou tout contre l'une ou l'autre de ses surfaces intérieures. C'est un point qu'il ne faut pas perdre de vue.) ”

“ Le plus simple phénomène de l’optique, la réflexion sur un miroir diaphane, est un grand moyen de polarisation. La lumière qui s’est réfléchie à la surface de l’eau sous l’angle de 37 degrés, à la surface d’un miroir de verre commun sous l’inclinaison de 35 degrés 25 minutes seulement, est tout aussi complétement polarisée que les deux faisceaux ordinaire et extraordinaire sortant d’un cristal d’Islande. ”

“ Si, à la surface d’une sphère d’un mètre de rayon, on compte, par exemple, 10 000 molécules sur l’étendue d’un millimètre carré, il y en aura, sur une étendue égale, le quart, ou 2 500 à la distance 2 ; le neuvième, ou 1 111 à la distance 3, le dix millième, ou une seulement à la distance 100. En admettant, comme on l’a fait généralement, que l’éclat d’un objet soit proportionnel au nombre de molécules lumineuses qui vont le frapper, on arrive à cette importante loi d’optique que l’intensité éclairante d’un point diminue, quand les distances s’accroissent, proportionnellement à leurs carrés. ”

“ Tout ce qu’on tire, dit-il, à l’aide de quelque procédé que ce soit, d’un faisceau de lumière blanche, y était contenu à l’état de mélange. Le prisme de verre n’a aucune faculté créatrice. Si le faisceau parallèle et infiniment délié de lumière solaire qui tombe sur sa première face, sort par la seconde en divergeant et avec une largeur sensible, c’est que le verre sépare ce qui, dans le faisceau blanc, était, par sa nature, inégalement réfrangible. ”

“ L'emploi des verres grossissants a été appliqué à un autre instrument d'optique, appelé microscope, dont l'effet est d'amplifier considérablement l'image des objets qui sont à peine visibles ou qui échappent totalement à notre vue. ”

“ Les rayons lumineux, en traversant des corps diaphanes, tels que l'air, l'eau, le verre, etc., et en passant d'un de ces milieux dans un autre, subissent en général une inflexion qui change leur direction. Ce phénomène nommé réfraction de la lumière est le but d'une autre branche de l'optique appelée dioptrique.
8. La réfraction est le plus souvent acwmpagnée d'une espèce d'épanouissement
dans le rayon lumineux. Alors chaque partie de ce rayon réfracté excite des sensations de couleurs différentes. Ce phénomène a reçu le nom de dispersion de la lumière ou de chromatique. ”

“ Il est toujours nécessaire que l'épaisseur et l'ouverture de la lentille soient petites par rapport aux rayons de leur surface, pour que les rayons parallèles qu'elles réfractent se réunissent sensiblement en un seul foyer.
i58. Microscopes composés. Dans tout instrument d'optique composé de plusieurs verres, celui qui est tourné vers l'objet, s'appelle objectif, et celui qui est tourné vers l'œil oculaire. Pour augmenter l'effet d'un microscope simple, on combine en-
'semble plusieurs verres convexes, ce qui constitue le microscope composé. ”

“ Rien n'est définitif évidemment dans l'étude optique de ces derniers; on ne connaît pas encore - s'il en est — les substances dans lesquelles ces rayons se réfléchiraient, se réfracteraient,. l'eau n'est-elle pas opaque dans l'infra-rouge, l'argent transparent dans l'ultra-violet, tandis que le verre y est extrêmement opaque. Ces matières colorantes (fuchsine, verre de Magdala) ont une bande d'absorption nette et opaque, la transparence existant de part et d'autre de cette bande. La densité des corps est indépendante de ces propriétés. ”

“ Les théories modernes de l'optique en ont donné les lois physiques et l'explication théorique, en même temps qu'elles ont fait reconnaître que c'est pour ainsi dire la plus générale des propriétés des rayons lumineux. ”

“ Le physicien a fait sur ce sujet tout ce qu'il pouvait faire en l'état actuel de la science, quand il a établi que, considéré comme instrumentation optique, l'appareil cristallinien et cornéal peuvent être approximativement comparés à un système de lentilles achromatiques corrigeant, en elles-mêmes et dans leur constitution moléculaire, les défauts dus à l'homogénéité, à l'invariabilité de structure intime de leurs soeurs infirmes de l'optique industrielle. ”

“ Leur foyer principal n'est donc jamais un point, mais une ligne focale de même direction que l'axe du cylindre. Leur puissance s'exprime en dioptries comme
pour les verres sphériques. Leur action optique étant nulle sur les rayons contenus dans le plan parallèle à leur axe, on fait coïncider la direction de ce plan avec celle du méridien vu nettement par l'œil, pour ne pas altérer sa réfraction. Les rayons passant par les plans perpendiculaires sont réfractés ; ils ramènent sur la rétine les foyers principaux correspondant aux méridiens amétropes et la vision devient nette. ”

“ On commence par tendre deux fils en croix à la surface même de l'objectif, puis, après avoir mis la lunette au point, on regarde l'anneau oculaire au moyen d'un appareil du genre des microscopes composés construit de telle sorte qu'il se fasse une image réelle dans l'intérieur. Ce sera , si l'on veut, une lunette à oculaire soit positif soit négatif, mais ayant pour objectif une lentille à court foyer. Dans le lieu où se forme l'image réelle intérieure, on insère un diaphragme qui porte une plaque de verre mince sur laquelle est tracée une division en parties égales. ”

“ La question s’est ainsi considérablement agrandie, et la théorie des ondulations se transportant naturellement du domaine de la lumière à celui de la chaleur, tous les faits de l’optique moderne que cette théorie a expliqués ou fait découvrir ne doivent plus être particuliers à la lumière et deviennent des propriétés communes à tous les rayons solaires. Une multitude de travaux s’est ainsi offerte aux expérimentateurs avec l’exemple de ceux qui ont été faits dans l’optique, et la presque certitude de résultats que l’on pouvait calculer à l’avance. ”

“ Cinq thèmes se sont partagé la quasi-totalité des 53 communications faites dans le domaine de l'Optique, à savoir : le microscope ; les miroirs, verres et loupes ; la réfraction de la lumière ; la photographie ; la projection d'images et la télévision.
C. Bourgeois (vers 1825) , G. Lechalas et A. Lecaplain (vers 1900) , puis B. Lefebvre (de 1963 à 1981) furent les Académiciens les plus actifs dans cette spécialité.
A l'interface Optique/Physiologie, les problèmes de vision retinrent très sérieusement l'attention, qu'il s'agisse : de verres concaves et convexes (1805) ”

“ Le globe oculaire , comme nous l'avons déjà dit, est un instrument d'optique, ou plutôt de dioptrique, destiné à recevoir la lumière, et à lui faire subir la réfraction nécessaire pour en réunir tous les rayons convergents sur un seul point de la ré-r tine. C'est d'après la conformation de l'œil et des divers milieux plus ou moins réfringents qu'il renferme, que les physiciens ont créé la dioptrique et confectionné leurs divers instruments d'optique. ”

“ De bons objectifs et des oculaires convenables, fixés à une monture très-imparfaite, permettront à l'examinateur de reconnaître des détails de structure fort délicats qui resteront cachés avec un système d'optique imparfait pourvu d'un admirable mécanisme. Cependant, abstraction faite d'un maniement pénible, les supports incomplets ou qui laissent à désirer, sont préjudiciables au microscope, attendu qu'ils empêchent de donner à l'éclairage les modifications nécessaires.
Tout instrument moderne exige plusieurs objectifs formés de lentilles réunies, autant que possible, d'une
manière fixe ”

“ Les réflexions, même sous de très-grandes incidences, sont insensibles, si on les compare à celles qui se manifestent à l'entrée des rayons aériens dans le verre, parce que la quantité de lumière efficace et concourant à une belle formation de l'image, se trouve considérablement augmentée. Ceci est un avantage réel, équivalant à une amplification de l'angle d'ouverture qui, comme on le sait, améliore d'une façon très-notable la netteté de la vision microscopique. ”

“ Faisceau optique, (Optique.) assemblage d’une infinité de rayons de lumiere qui partent de chaque point d’un objet éclairé, & s’étendent en tout sens. Alors ceux d’entre ces rayons qui tombent sur la portion de la cornée qui répond à la prunelle, feront un cone dont la pointe est dans l’objet, & la base sur la cornée ; ainsi autant de points dans l’objet éclairé, autant de cones de rayons réfléchis : or c’est l’assemblage des différens faisceaux optiques de rayons de lumiere, qui peint l’image des objets renversés dans le fond de l’œil. ”

“ Il s’ensuit qu’une lumière composée de plusieurs longueurs d’ondes différentes, comme la lumière du soleil par exemple, observée à travers une fente fine, donnera des franges d’interférence différemment placées selon leur longueur d’onde. En un mot, la lumière sera décomposée, étalée, dispersée par une fente fine, comme par un prisme. Sur ce principe on a construit des « réseaux de diffraction, » constitués par des stries très fines tracées sur verre et qui permettent, comme le spectroscope ordinaire à prismes, d’analyser la lumière et de définir les longueurs d’onde. ”

“ Comme l'eau est un milieu qui réfracte la lumière plus fortement que l'air, la réflexion des rayons lumineux sera considérablement amoindrie à la surface supérieure de la lamelle de verre, et, plus loin, à la surface inférieure de l'objectif, on peut dire qu'elle disparaît, en quelque sorte, entièrement. En conséquence, un plus grand nombre de rayons pénètrent dans le microscope, et le peu d'épaisseur de la couche d'eau produit le même effet qu'un agrandissement de l'angle d'ouverture. ”