Appareils schémas pour l'explication des lois et formules de l'optique élémentaire

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Submitted on 1 Jan 1875

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Appareils schémas pour l’explication des lois et formules de l’optique élémentaire

C.-M. Gariel

To cite this version:

C.-M. Gariel. Appareils schémas pour l’explication des lois et formules de l’optique élémentaire. J.

Phys. Theor. Appl., 1875, 4 (1), pp.140-143. �10.1051/jphystap:018750040014001�. �jpa-00237034�

140

6° Si les tubes sont ouverts aux deux

bouts,

les apparences ^sont les mèmes que

lorsqu’une

^{extrémité est fermée.}

70

En faisant

1 expérience

^{avec le tube de i 24} centimètres dans

l’obscurité,

^{on a}

l’apparence

d’un tube de Geissler illuminé par ^un seul mouvement de

l’interrupteur.

APPAREILS SCHÉMAS POUR L’EXPLICATION DES LOIS ET FORMULES DE L’OPTIQUE ÉLÉMENTAIRE (1);

PAR M. C.-M. GARIEL , Ingénieur ^{des Ponts et} Chaussées,

Agrégé ^de Physique ^à la Faculté de Médecine de Paris.

Quelque simples

que ^soient les lois de la réflexion et de la réfrac- tion ainsi que ^la discussion des diverses formules

qui

^en

découlent,

il peut ^arriver

qu’on éprouve

^un embarras réel à les faire com-

prendrelorsquc

les personnes

auxquelles

^{on s’adresse} manquent ^com-

plétement

^de connaissances

mathématiques.

^{Nous avons}

pensé qu’on

arriverait à rendre les

explications

^{faciles en faisant usage}

d’appa-

reils

schématiques

^dans

lesquels

les rayons lumineux ^seraient

représentés

par des

tiges

^{liéès entre elles} de manière que le ^mou-

vement de l’une se transniit aux autres conformément aux lois de

.

1 Optique.

Nous ne nous arrêterons pas ^aux

appareils qui

peuvent ^servir pour la loi ^de la réflexion :

l’emploi

^des

losanges

^{articulés résout}

immédiatement la

question.

Pour la loi de la réfraction nous nous sommes

appuyé

^{sur la}

remarque suivante :

Soient deux cercles

concentriques (/~. 1)

dont les rayons ^{IE et IIi} 1. ^# 1 1. ^IF l,. d. d ’f ^. d l,

sont liés par la

relation ~ F

^-= _{ni, ni} étant l’indice de réfraction del’un

1 E

des milieux dans

lesquels

^se

produit

la réfraction _par rapport ^à

l’autre,

^et la surface de

séparation

^{des milieux XY} passant par le

( a) ^Ces appareils ^{ont été} présentés, ^{en août} i8~i, ^au Congrès ^{tenu à Lille par l’Asso-}

ciation frctttcaise pOlir l’avancement des Sciences. ^{On trouvera} dans les comptes rendus de cette session quelques renseignements plus ^{détaillés et} plus complets.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018750040014001

141

point

^{I. Si l’on} considère deux rayons AI ^et

IB,

tels que le

prolon-

~en~emt ^du

premier

^{et le second} coupent ^les circonférences IE et IF

en deux

points

^{C et}

^D,

tels que la

ligne

^{CD soit}

parallèle

^{à la}

normale ON ^au

point d’incidence,

^{ces deux} rayons ^seront le _rayon incident et le rayon ^réfracté

correspondants.

^{On aura, en}

^effet,

Pour réaliser

pratiquement

^ces

conditions, j’ai

^{fait construire}

l’appareil

^{suivant :}

¡’~iff. 1. Fig. 2.

Sur ^un tableau

( fib . 2},

^la

ligne

^XY marque la surface ^de

sépa

ration des deux

milieux,

^et KK’ la normale. Une

règle

^noire

^AI,

^mo-

bile autour du

point I,

^est

prolongée

^{d’une certaine}

longueur

^{en IC.}

Une

réglette HK, égale à IC,

peut ^{tourner autour du}

point K

^{sur la}

normale;

^{enfin une}

règle

^{à coulisse}

CH,

^{dont la}

longueur

^est

égale

^à

IK, complète

^le

parallélogramme ICHK, qui

^{a un côté fixe. Une}

autre

règle IB,

^{mobile autour de 1 et}

représentant

^le rayon

réfracté,

porte ^{un bouton}

D, qui

^{se meut dans} la coulisse

CH;

^la

position

l b el ’ ^., 1 d.. ID

d . dC ^ce bouton est déterminée _par la condition que IC ⁼⁼ ni, indice

iL

de réfraction. Il est facile de voir que les

lignes

^{IA et IB sont bien}

astreintes ainsi à la condition que ^{nous avons}

exprimée précédem-

ment. Cet

appareil

permet ^{donc de montrer dans un cours ce} que c’cst _que la loi de la réfraction

(’ ~ .

~’

(~ j ^On peut employer ^{le même} appareil pour la lui de la réflexion : il sullit de re-

porter ^en h’ 1’>,ti’.mitc h du 1’.ll’.dlt’IlB~iI’anll}OH’ ^articulé qui prend ^la position ^{1 CH’ K’,}

et de placer daiis la cuulibbc (-’11’ un bouton D’ fixé à la règle ^{IB et tel} que iC == ÏDB

142

Ayant

ainsi construit un

appareil qui

^donnait

rigoureusement

^la

liaison entre le rayon incident ^et le rayon réfracté, nous avons pu

appliquer

^{la même idée à la}

représentation

^des

phénomènes qui

^se

produisent

^{dans le passage d’un rayon}

homogène

^{à travers un}

prisme

^{ou dans la} réfraction à travers une surface

sphérique. 1 ous

ne croyons pas devoir décrire ^ces

appareils,

^bien

qu’ils

contiennent des détails assez

importants

^au

point

^{de vue de}

l’enseignement,

voulant nous borner à exposer le

principe

^{de ces} instruments.

C’est ^{en nous} appuyant ^sur des remarques différentes que ^nous

sommes arrivé à réaliser un

appareil ^analogue

^au

précédent,

^et

propre ^à faciliter l’étude ^et la discussion des formules des lentilles.

Nous nous occuperons ^{seulement du cas} d’une lentille convergente.

Soit une lentille

dont NP,

^{N’P’ son t les}

plans principaux,

^et

Ff?

F’ f’

^les

plans focaux;

^{soit un} rayon incident ^Ai

qui

^coupe

en f le

Fia. ^3.

premier plan

^focal.

Joignons fN;

^{on sait que le rayon réfracté sera}

parallèle

^à

~’1‘~T;

^il coupera d’ailleurs le

plan principal

^{N’P’ en 1" à}

la même liauteur que le rayon

incident;

^{il est donc}

déterininé,

^c’est

j~A‘;

^{mais on} sait aussi que,

f’~

^{étant le}

point

^{où ce} rayon réfracté coupe le second

plan

^{focal, si l’on}

joint~N~

^cette

^ligne

^est

^paral-

lèle au rayon imcident AI. On voit alors que

l’hexagone fII’f’N’N

a ses côtés égaux ^et

parallèles

^{deux à}

deux,

^et

qu’il

^{a un centre en}

C, point

d intersection des

diagonales.

^La

ligne qui joint

^les

points

ouïes rayons incident ^et réfracté percent ^les

plans

focaux passe ^donc par ^un

point

^{fixe et} y ^est diN isée en deux

parties égales.

^De

plus,

^et

dams les limites où l’on peut

employer

les constructions et les for-

mules,

^la

longueur ff’

^est sensiblement

égale

^{à la distance FF~. Si}

143 donc on a une

réglette

^{dont la}

longueur

^soit

égale

^{à FI~’’ et}

qui

^soit

mobile en son milieu autour du

point C,

^{et si l’on}

prend,

^d’autre part, ^deux

règles

^{AI et}

I‘A’,

^mobiles

respectivement

^{autour de 1}

et l’et

s’appuyant

constamment sur la

réglette ff’,

^ces

règles

^seront

les rayons incident et réf racté

correspondants.

Pour diverses raisons, ^{il est}

plus

^commode

d’employer

^{une ré-}

glette ~b’,

^{mobile autour du}

point

^{0, milieu de}

N 1~ ~,

^et ayant ^une

longueur égale

^à

GG’,

^les

points

^{G et G’ étant} tels que les ^distances L’G et F’G’ soient

égales

^à la distance focale. Avec la même ap-

proximation

que

précédemment,

les rayons

qui s’appuient

^{sur les}

extrémités de cette

réglette

^se

correspondent.

^{Ce mode de liaison}

se

prête

fort bien d’ailleurs à la démonstration ^a

posteriori

^des

formules

classiques -

⁺

^{I, - I,}

^{ou ll’ ==}

~2.

On remarquera que p P

.Î

l’on tient compte ^de

l’épaisseur

^{de la}

lentille,

^mais

qu’il

^serait

très-facile de construire

l’appareil

pour le ^cas d’une lentille exces-

sivement mince.

Nous passons ^{sur divers} détails

qui

^ont leur utilité pour la ^dé- monstration dans un cours, aussi bien que ^{sur un}

appareil

^{basé sur}

la même

construction,

^et

qui représente

le passage d’un rayon dans

une lentille

divergente;

^ce que nous avons dit suffit pour faire ^con-

~evoir

^le

parti

^{que l’on peut tirer de ces}

appareils

^{dans les cours}

élémentaires de

Physique.

SUR LA DÉTERMINATION DE LA CAPACITÉ ÉLECTRIQUE DES CORPS,

ET DU POUVOIR CONDENSANT, ^{A L’AIDE DE} L’ÉLECTROMÈTRE DE THOMSON;

PAR M. A. TERQUEM.

1.

L’électromètre de M. Thomson ^a été décrit dans les articles que 31. Cornu ^a

publiés

^{dans les}

premiers

^{numéros de ce}

journal (~),

articles consacrés surtout à montrer toute

l’importance

^du

potentiel

dans les théories relatives à

l’électrostatique. Depuis

^cette

époque,

( t ) ^{Sur les mesures} électrostatiques, ^t. l, p. 7, 8 j ^et 241