Recherches expérimentales sur le phénomène de Purkinje

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Submitted on 1 Jan 1882

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Recherches expérimentales sur le phénomène de Purkinje

J. Macé de Lépinay, W. Nicati

To cite this version:

J. Macé de Lépinay, W. Nicati. Recherches expérimentales sur le phénomène de Purkinje. J. Phys.

Theor. Appl., 1882, 1 (1), pp.33-39. �10.1051/jphystap:01882001003300�. �jpa-00237966�

33

RECHERCHES

EXPÉRIMENTALES

SUR LE PHÉNOMÈNE ^DE PURKINJE ;

PAR MM. J. MACÉ DE LÉPINAY ET W. NICATI.

1. Le

phénomène

que ^{nous nous sommes}

proposé d’étudier,

^dé-

couvert par

Purkinje (i),

^étudié

depuis

par

Dove, Helmholtz (2), Dobrowolsky (3), joue

^{un rôle}

capital,

ainsi que ^{le fait} remarquer Helmholtz

(4),

^{dans toutes les}

expériences ayant

pour but la ^com-

paraison photométrique

^de deux surfaces éclairées par des ^sources de couleurs différentes.

Cependant

Fraunhofer

(1),

^Vierordt

(6)

^et

Draper (7) qui,

^avant

nous-mêmes,

^s’étaient

proposé

^{d’étudier la}

distribution de la lumière dans le

spectre solaire,

^{n’en ont tenu}

aucun

compte.

Helmholtz l’énonce ainsi : L’intensité de la sensation est une

jonction

^de l’intensité lumineuse

qui diffère

^suivant

l’espèce

^de

lumière

(8).

L’intensité de la sensation croît

plus

^{lentement et dé-}

croît

plus

^lentement pour le bleu que pour le rouge, pour ^une même variation de l’intensité lumineuse

ohjective (9).

Pour faire mieux saisir

quelle

^{est la}

signification

^{de la définition}

que nous venons de

reproduire,

^{il nous} suffira de

rappeler

^l’une

des

expériences

de Helmholtz :

imaginons

^{deux sources de lumières}

colorées,

^l’une

bleue,

^l’autre

jaune;

^nous pourrons

toujours

^les

disposer

^{devant un} écran blanc de telle sorte que ^{les deux}

ombres, produites

par

elles,

^d’une

tige

opaque

placée

devant l’écran

parais-

(1) Zur Physiologie ^{der Sinne, t.} II, p. iog.

(2) Optique physiologique, p. 318 (421 ^{de la} traduction).

(3) P.flüger’s ^Archiv. f. d. gesammte Physzologie, ^t. XXIV,p. 189; ^1881.

(4) Optique physiologique, p. 317 (420 de ^la traduction).

(5) Denkschriften ^der Bayrischen Akademie; ^{18 15.}

(6) Anwendung ^des Spectralcxpparcztes, ^etc. Tübinben; 1871.

(1)Philosophical Magazine, 3e série, t. VIII, ^et Journal de Physique, ^{t. IX,} p. 210.

(8) Conlptes ^{rendus des} séances de l’Acadéinie des Sciences, ³ mai, ^{II oc-} tobre, 27 décembre 1880.

(9) L’appréciation ^de l’égalité d’éclairage ^de deux ombres voisines de couleurs très différentes, qui ^{semble à} première ^vue impossible, ^{se fait} cependant ^sans peine, quoique ^{les erreurs} possibles puissent ^être quatre ^ou cinq ^fois plus ^fortes

que si les deux ombres comparées avaient même coloration.

J. de Phys., ^2e série, ^{t. I.} (Janvier 1882.) ³

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01882001003300

sent

également

éclairées.

Rapprochons

alors l’une et l’autre source

de

l’écran, j usqu’â

doubler par

exemple

^les

quantités

^{de lumière}

envoyées

^sur l’écran par l’une ^et l’autre source : nous constaterons

de suite que l’ombre bleue

paraîtra plus

sornbre que

l’ombre jaune.

Réciproquement,

^{si nous} avions réduit à la moitié de leur valeur

primitive

^les

quantités

de lumière

envoyées

^sur l’écran par l’une ^et F autre _source, l’omhre bleue aurait paru

plus

^éclairée que l’ombre ,

jaune.

II. Les recherches que nous avons

entreprises

pour étudier

quantitativelllent

^ce

phénomène reposent

^sur les remarques sui-

vantes :

Si nous faisons tomber sur une page

imprimée

de la lumière de couleur

quelconque

^et d’intensité de

plus

^en

plus faible,

^on

éprouve

pour la lire ^une difficulté

croissante,

^et

l’observateur,

pour distin- guer les

caractères,

^{doit s’en}

rapprocher

^de

plus

^en

plus.

^{C’est ce}

qu’on exprime

^en disant que l’acuité visuelle diminue avec l’inten- sité de

l’éclairage (1).

L’acuité visuelle

dépend

donc essentielle-

(1) ^{L’acuité visuelle est mesurée} par l’inverse de l’angle ^sous lequel ^{on doit voir}

un objet déterminé pour ^en reconnaître la forme. On estime habituellement sa valeur

en présentant à l’observateur un tableau placé ^{à 5m de} distance, ^sur lequel ^{sont des-}

sinés des caractères d’imprimerie de diverses grandeurs, ^{et en} déterminant quels

sont les plus petits ^{d’entre eux} qui ^{sont encore} distingués ^{dans ces} conditions. On ohtient des résultats numériques plus précis ^en n’employant, comme nous l’avons fait, qu’une ^seule grandeur ^de lettres, et mesurant la distance à laquelle ^l’observa-

teur doit se rapprocher pour ^les distinguer. Ajoutons que, pour éviter les ^erreurs

qui proviennent ^{de ce} que diverses lettres de même grandeur ^{ne sont} pas ^{tout à fait} équivalentes, nous avons substitué aux caractères d’imprimerie ordinairement em-

ployés, ^et qui ^{ont la forme} que ^nous reproduisons ^ici (fig. 1), ^un signe ^{de même} forme générale, constitué par trois traits horizontaux, ^{noirs sur fond blanchi à la} céruse, ^{de 5mm de} longueur, distant de imm et larges ^d’autant (fig. 2).

D’après ^les conventious faites, l’acuité visuelle est égale ^{à i} (V = ⁱ⁾ lorsque ^l’obser-

vateur voit l’intervalle de deux traits consécutifs sous l’angle ^{de i’. Il est facile de voir} qu’avec les dimensions du signe que nous avons employé, lorsque ^{la distance de l’ob-}

servateur à l’objet ^{était de rt} mètres, ^l’acuité visuelle était

35 ment de l’intensité de

l’éclairage,

c’est-à-dire

plus

exactement de Ici

quantité

de lumière perçue par

l’0153il,

^{ou encore de} 1 "intensité de la sensation llllllineuse.

On

voit, d’après

^ce

qui précède,

que, pour étudier le

phénolllène

de

Purkinje,

^{nous étions conduits à résoudre la}

question

^sui-

vante : Conznzezzt

varie,

pour chacune des radiations

simples

^(lit

spectre

solaire,

^{l’ acuile}

visitelle,

^avec l’intensité lumineuse ob-

jectiVe ?

III. Deux méthodes différentes ont été

adoptées

par ^nous, pour résoudre cette

question, l’une,

^{dans les}

expériences

^{relatives à la}

région

de la raie D du

spectre,

^l’autre pour celles relatives à treize

autres

régions

^du

spectre, comprises

^{entre l’extrême rouge et la}

raie G dans

l’indigo.

^{Nous nous} contenterions de décrire ici la _pre- mière d’entre

elles,

^la

plus

^{directe et la}

plus générale (i).

Après

avoir fixé le

signe

^{dans la}

région

^{voulue du} spectre,

réglons

la fente du

spectroscope

^{de telle sorte} que l’acuité visuelle prenne

une certaine

valeur,

^{V -} o, 328 _par

exemple.

Immédiatement

après,

doublons la

quantité

de lumière blanche

qui

^{traverse la}

fente

(2),

^{nous trouvons} que l’acuité visuelle ^est devenue

Elle ^a donc

augmenté

^{de AV = 0,}

064.

A la suite d’un

grand

^{nombre de mesures}

analogues,

^{toutes reh..-}

(1) ^{Pour tous} les détails relatifs à la seconde méthode, ^nous prions les lecteurs de

se reporter ^{à notre Mémoire :} Recherches sur- la cOlnparaison plzotomzétr-ique ^des

diverses parties ^{d’un même} spectre, Chap.’ ^IX (Ann. ^{de Chimie et de} Physique)

51 série, ^t. XXIV, p. 289; 1881). ^Ils pourront ^se convaincre que ^cette méthode ne le cède en rien à la première, ^au point ^{de vue de la} précision.

(2) ^La disposition expérimentale que nous avions adoptée pour faire varier rapi- dement, ^{dans une} proportion connue, la quantité de Iumière solaire qui traversait la fente repose ^{sur un} principe qui, découvert par Bouguer, ^a été utilisé par de ^nom- breux expérimentateurs, ^{entre autres} par MNI. Charpentier ^{et Cornu} (Journal ^de Physique) ^t. X; 1881). Le faisceau de lumière solaire traversait une lentille à grande

distance focale qui ^{donnait une} petite image ^{du Soleil en} coïncidence ^anec la fente du spectroscope. ^Des diaphragme, munis d’ouverture de 1mmq, 2mmq, 3mmq, 1mmq, etc., pouvaient recouvrir successivement la lentille, ^{et être} rapidement substitués l’iiii à l’autre. La quantité ^{de lumière} qui ^traverse la fente du spectroscope est, ^à chaque instant, proportionnelle ^à la surface de l’ouv erture du diaphragme.

tives à la même

région

^du

spectre (raie D),

nous avons pu dresser

un Tableau dont nous donnons ici un extrait.

Dans la

première

colonne de ce Tableau

figurent

les valeurs que

prend

^{l’acuité visuelle}

lorsqu’on emploie

^une

quantité

^convenable

de

lumière ;

dans la deuxième colonne

figurent

^les accroissements de l’acuité visuelle

lorsqu’on

^{vient à doubler la}

quantité

^{de lumière}

objective.

Dans

lafig. ^3, qui

^résume les données

numériques

inscrites dans

ce

Tableau,

nous avons

pris

pour abscisses les valeurs

primitives

de l’acuité visuelle

V,

pour ordonnées les accroissements 3V de cette

acuité, lorsqu’on

^{vient à} doubler la

quantité

^{de lumière.}

Fig. ^3.

Cette courbe étant

construite,

^{il nous sera} facile d’obtenir celle

qui,

pour la même

région

^du

spectre, figurera

^{comment varie l’a-}

cuité visuelle avec l’intensité lumineuse

objective. Représentons

en effet par ^{i oo} la

quantité

^de

lumière jaune

nécessaire pour ob- tenir la valeur V=

o, 33

de l’acuité visuelle. L’ordonnée corres-

pondante

^{de la courbe}

(fig. 3)

^{se trouve être}

o, o67.

Nous concluons de là

qu’en employant

^une

quantité

^{de lumière 200,} l’acuité visuelle devient

En

répétant

pour ^l’acuité visuelle _o,

397

^{le même}

raisonnement,

^et ainsi de suite de

proche

^en

proche,

^nous pourrons dresser le Ta- bleau suivant :

37

Si ^nous prenons pour abscisses les

quantités

^de

lumière,

pour ordonnées les acuités

visuelles,

^nous obtiendrons la courbe dessinée

en traits

pleins

^dans

la fig. 4.

Les données

numériques,

^obtenues

par la

^seconde

méthode, qui

nous permettront de construire les courbes

correspondantes

^{à cha-}

cune des treize autres

régions

étudiées du

spectre,

^{sont résumées} dans le Tableau suivant :

TABLEAU III.

Dans ce

Tableau,

^ainsi

qu’on ^peut

^le

^voir,

^nous n’avons inscrit

qu’une

^seule série de nombres pour ^{toutes les} radiations

comprises

entre l’extrême rouge ^et la radiation de

longueur d’onde k=003BC, 507 (deuxième

^colonne

verticale),

^cette dernière radiation correspon- dant à la limite du vert pur ^et du vert bleuâtre.

C’est

qu’en

^{effet de toutes les mesures relatives aux radiations}

moins

réfrangibles

que celle-ci ressort, ^{avec une}

grande ^netteté,

^la

loi

suivante, établie,

pensons-nous, pour ^la

première

^{fois :}

PItEMIÈRE LOI. ^- La relation

qui

^{existe entre l’acuité visuelle.}

et l’intensité lumineuse

objective

^est

identique pour toutes les radia-

tions moins

refrangibles

^{que celle de}

longueur

^{d’onde k ok" , 007.}

On peut ^encore l’énoncer ainsi :

Le

phénomène

^de

Purkinje

^{ne se}

produit

^{pas, du} moins d’une

manière

appréciable,

^{pour toutes} les radiations moins

réfrangibles

que celle de

longueur

^{d’onde k= 003BC,}

507’

Par contre, de ^la

comparaison

des nombres inscrits dans les di-

verses colonnes du même Tableau ressort, avec

évidence,

^{laloi sui-}

vante :

SECONDE ^{LOI. -} L’acuité visuelle croît

plus

^{lentement et dé-}

croît

plus

Lentenzent _pour le bleu _que pour les radial ions ^moins

i-,éfi-angibles,

pour ^{une même} variation de l’intezzsité lumineuse

objective,

^{et cette}

différence

^{est d’autant}

plccs

accentuée que l’on considère tcne radiation

plus réfrangible à

^{artir dit ’vert.}

Cette même loi ressort encore

plus

^nettement de l’examen des courbes dessinées

(fig. 4),

^en

prenant

pour abscisses les intensités

Fig. 4.

lumineuses

objectives,

^et pour ordonnées les acuités visuelles. Dans

cette

figure,

^{la courbe dessinée en traits}

pleins correspond

^{aux ra-}

diations

rouges-jaunes-vertes,

la courbe dessinée en traits discon-

tinus,

^{à la radiation de}

longueur

^{d’onde î. =}

003BC, 442.

Fig. 5.

Si nous nous

reportons

^à la remarque que nous avons faite

précé-

demment, que l’acuité

^visuelle

dépend

essentiellement de l’intensité de la sensation

lumineuse,

^nous voyons que la loi que ^{nous venons}

39 de donner est

identique

^{au fond à} l’énoncé du

phénomène

^{de Pur-}

kinje,

^{donné par}

Helmholtz,

^et que nous avons

reproduit

^{au com-}

mencement de cet article. C est ^ce que démontre ^encore

plus

^com-

plètement l’analogie complète

que

présentent

^les courbes que ^nous

avons construites

(fig.4)

^{avec celles}

qui figurent

^{dans l’}

Optique physiologique

^{de Helmholtz}

(1)

^et que ^nous

reproduisons

^ici

(fig. 5), et qui pourraient ^figurer, d’après ^lui,

^comment

^varie,

pour le

jaune

^et pour ^le

bleu,

l’intensité de la

sensation,

^{avec l’in-}

tensité

objective

^de la lumière

( ’-’ ).

SUR L’APPLICATION DE LA PHOTOMÉTRIE A L’ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES

DE LA DIFFUSION DES LIQUIDES;

PAR M. S. v. WROBLEWSKI (3).

Berthollet

(4),

^en

^1803,

^a

comparé

^{la diffusion d’un} sel soluble dans l’eau à la

propagation

de la chaleur dans ^un solide. Plus

récemment,

^{on a donné le nom de}

coefficient

^de

diffusibilité

^{à la}

quantité qui

^serait

l’analogue

^du

coefficient

^de conductibilité

calorifique)

^{et l’on a}

essayé

^de déterminer ce coefficient avec

exactitude. Les nombres

ci-après, qui

^se

rapportent

^{au clilo-}

rure de

sodium,

démontrent ^le peu de ^{succès de ces} tentatives.

Le coefficient de diffusibilité devrait avoir les valeurs suivantes :

(1) Page 3ig (422 ^{de la} traduction).

(S) ^On trouvera, exposées ^dans l’Optiqtte physiologique ^de Helmholtz, ^{les nom-}

breuses conséquences ^{de la} propriété singulière de la rétine que nous avons étudiée.

L’une des plus importantes ^est que ^la sensation produite par une source de lumière blanche n’est pas constante, mais varie ^{3vec son} intensité, depuis ^{le blanc} jaunâtre (vive ^lumière solaire), jusqu’au blanc bleuâtre ( lumiére ^{de la} Lune). ^On pourrait,

pensons-nous, figurer d’une manière exacte, quoique peu scientifique, ^{cette consé-}

quence du phénomène ^de Purkinje, ^en altérant de la manière suivante ^un proverbe

bien connu : « La nuit, ^tous les chats sont bleus ^».

(2) Extrait par l’auteur d’un Mémoire publié ^{dans les Annalen der} Physik ^und Chen2ie, ^t. XIII, p. 606-G23; ^1881.

(4) BERTHOLLET, ^{Essai de} statique chinlÍque. Paris, ^{1803. Vol.} 1, p. 409-429.