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un rayon de lumière qui passe d’un milieu dans un au-tre se prouve par une expérience très simple. Si dans unvase à parois non transparentes et rempli d’eau on placeau fond, enC (PI. 56‘, fig. io ), une pièce de monnaie, et- ..qu’on s’éloigne de manière à avoir l’œil en A dans la direc-tion BA du rayon réfracté BC, on apercevra la pièce demonnaie dans la direction AB, comme si elle était placéeen D au fond du vase ; mais si on ôte l’eau du vase, enlaissant tout le reste dans les mêmes conditions, on nepourra plus apercevoir la pièce métallique.

On formule en ces termes la loi générale de cette ré-fraction de la lumière :

gles ÏIOE, LOF d’après le nom du milieu où ils sont :V angle dans l'air, l’angle dans l'eau , dans 1er erre, etc.

Les rapports de réfraction les plus importans sontceux qui existent entre l’air et le verre, l’air et l’eau.Le dernier est à peu près celui de 4 à 3; quant au pre-mier, il varie selon la nature du verre; ainsi entre l’air

3

et le verre commun il est environ - , ou plus exacte-

a

*7

ment —i.

ii

entre l’air et le crown glass

i55

-, et entre

ioo

l’air et le flint glass

i58

ioo

Lorsqu'un rayon lumineux passe obliquement d’unmilieu transparent dans un autre, il s’e'carle de sàdirection primitive et subit une réfraction. Si par lepoint d’incidence où le rayon rencontre le second mi-lieu , on conçoit une ligne perpendiculaire a la surfaceréfractante, le rayon en se réfractant s’approchera decette perpendiculaire, si le milieu où il entre est plusdenseque celui qu’il quitte ; et, au contraire, s’il est plusrare, il s’en écartera.

Supposons que O ( PI. 5G, fig 11 ) soit le point où lerayon de lumière RO passe d’un milieu dans un autre,soit que la surface qui sépare les deux milieux se trouveplane comme MIf, ou concave comme AB, ou enfin con-vexe comme CD; supposons en outre que le milieu leplus rare soit au-dessus de la surface de séparation, etle milieu le plus dense au-dessous; si l’on élève en Ola droite EF perpendiculaire à la surface de séparation,et qu’on imagine un plan qui passe par RO et EF, lerayon réfracté OL reste bien aussi dans le même plan ,mais l’angle LOF qu’il fait avec la perpendiculaire EFest plus petit que l’angle ROE que fait le rayon incidentRO avec cette même perpendiculaire.

Si du point O comme centre et avec un rayon arbi-traire on décrit le cercle EGFL, et que des points G et Loù le rayon incident et le rayon réfracté coupent sacirconférence on mène les droites GP et LQ perpen-diculaires à EF, ces droites seront les sinus des anglesd’incidence et de réfraction ROE, LOF. Or, Descartes a découvert que ces sinus ont toujours un rapport in-variable, quel que soit l’angle d’incidence, les deuxmilieux où la lumière se meut restant les mêmes. (Foy.Optique.) Ce rapport constant du sinus d’incidence ausinus de réfraction est la loi fondamentale de la diop-trique; on l’énonce ainsi :

Lorsqu’un rayon lumineux passe d’un milieu dansun autre, il est réfracte de manière que le sinus de” angle d’incidence et celui de l'angle de réfractionsont entre eux dans un rapport constant.

Les physiciens nomment ce rapport le rapport deréfraction. Ils out aussi la coutume de désigner lesan-

Re'fraction atmosphérique. Déviation qu’éprouventles rayons lumineux émanés des astres, en traversantnotre atmosphère, et par laquelle ces astres nous pa-raissent plus élevés au-dessus de l’horizon qu’ils ne lesont en effet.

Supposons T (PI. 56, fig. ta) la terre, C le lieud’un observateur, et A un astre quelconque d’où partun rayon de lumière. Ce rayon suivra une ligne droitejusqu’à ce qu’il rencontre l’atmosphère terrestre en P ;là il commencera à subir un changement de direction ,et pénétrant successivement dans des couches d’air deplus en plus denses, en approchant de la terre , il vien-dra frapper l’œil de l’observateur en C après avoir dé-crit dans l’atmosphère une ligne courbe PC. Maiscomme l’observateur ne peut juger de la situation del’astre sur la voûte céleste que par l’impression qu’il areçue, au lieu de le rapporter au point A il le rapporteraau point A' de la droite CA' , suivant laquelle l’astre afait impression dans son œil; donc il verra l’astre plusélevé qu’il n’est réellement.

Les détours successifs qu’éprouve un rayon de lu-mière, en pénétrant dans l’atmosphère, se font tou-jours dans un même plan vertical ; ainsi la réfractionn’a pas d’autre effet que de faire paraître les astres plusélevés qu’ils ne le sont. Aussi voyons-nous le soleil, lalune, etc., au-dessus de l’horizon, tandis qu’ils sontencore au-dessous ; et en général le lever apparent desastres précède toujours leur lever réel, tandis que leurcoucher apparent ne s’effectue qu’après leur coucherréel.

Les anciens avaient remarqué les effets de la réfrac-tion, mais comme ils n’avaient aucun moyen de lesmesurer; ils les négligèrent toujours dans leurs calculsastronomiques. En i583,Tycho Brahé reconnut qu’ellesurpassait 3o' à l’horizon et il entreprit de calculerune table pour les différentes hauteurs au-dessus del’horizon, mais Dominique Cassini est le premier q ulait proposé une hypothèse propre à calculer les réfrac-tions pour toutes les hauteurs, et la table qu’il en dressaétait déjà d’une exactitude remarquable.

Picard reconnut, en 1669 , par des hauteurs mén-