des tenants de l'émission contre lesquels il bataille, que pour ménager leur susceptibilité, en ne bouleversant pas à la fois leur langage et leurs idées. Ses successeurs imiteront sa réserve, par respect pour lui sans doute; et c'est ainsi que la théorie ondulatoire actuelle parle toujours la langue des disciples de Newton. Ces vocables sonnent étrangement aux oreilles de nos étudiants, trop rarement instruits de l'évolution historique des théories physiques, et jettent parfois le trouble dans leurs idées.

Revenons au Traité de la lumière. Nous avons dit ce qu'il contient; voici ce qu'on n'y trouve pas.

Dans ses raisonnements, Huygens n'a jamais égard qu'à l'onde produite par une « pulsation » unique du centre lumineux. Sans doute, il la conçoit précédée et suivie d'ondes semblables, douées des mêmes propriétés; mais il ne suppose entre elles aucune relation générale qui lui permette de combiner leurs effets : en particulier, la notion de périodicité entrainant celle d'interference constante de deux ondulations qui apporteraient sans cesse, en un même point, des sollicitations opposées l'une à l'autre, lui est absolument étrangère. C'est pour cela qu'il n'a, de la vérité de son principe, qu'un sentiment sans preuve, sans réponse aux objections graves qu'il soulève; c'est pour cela aussi que ses vues théoriques sur la réflexion et la réfraction restent inconsistantes. L'optique des ondes longitudinales indépendantes avait donné, entre ses mains, tout ce dont elle était capable. Le progrès en réclamait une autre: l'optique des ondes longitudinales périodiques, dont Young fut l'artisan. Elle le conduisit d'emblée au principe des interférences dont il fournit la preuve expérimentale.

Les vibrations sonores, qui résultent du libre jeu des forces élastiques d'un milieu pondérable périodi

la

quement ébranlé, sont décomposables, d'une infinité de manières, en deux demi-vibrations exactement contraires; en sorte qu'à deux époques séparées par la durée d'une demi-vibration ou, plus généralement, d'un nombre impair de demi-vibrations, les vitesses des molécules du milieu ébranlé et leurs distances à leur position d'équilibre, sont égales et directement opposées. Il s'ensuit que si deux vibrations de ce genre, parties en même temps d'une même origine, viennent, après avoir parcouru des chemins inégaux, se réunir en un même point, sous des directions sensiblement parallèles, elles devront se renforcer ou s'affaiblir mutuellement et de façon permanente, suivant que différence des temps de propagation, depuis l'origine, les maintient en accord ou en désaccord constant. Si, en outre, la différence des chemins parcourus n'est qu'une petite fraction de ces chemins eux-mêmes, en sorte que les intensités de ces deux vibrations soient restées à peu près égales, comme elles l'étaient à l'origine, il y aura repos presque absolu et permanent au point où elles seront en désaccord complet. Dans ces conditions, le son s'ajoutant au son produira le silence. Dès lors, si la lumière est assimilable au son, il faut que, dans les mêmes conditions, de la lumière ajoutée à la lumière résulte l'obscurité.

Young voulut s'assurer qu'il en était bien ainsi. Il introduisit dans la chambre obscure, par une ouverture étroite, un faisceau de rayons solaires qu'il dirigea sur une lame opaque, percée de deux trous très petits et très voisins. Les cônes lumineux qui se propagent au delà de l'écran, dilatés par la diffraction, empiètent bientôt l'un sur l'autre. On reçoit ce remous d'ondes sur un écran: dans la partie commune aux deux faisceaux, on constate, non pas un accroissement général de l'intensité lumineuse, mais une série de bandes alternativement obscures et brillantes, dispo

sées là où l'idée qui a présidé à l'expérience demande que les mouvements vibratoires s'affaiblissent ou se renforcent.

C'est en étudiant, sans doute, la propagation du son et, peut-être, le phénomène des battements dont il s'est occupé, que Young fut amené à prévoir l'extinction mutuelle des vibrations lumineuses. Toutefois, lui-même mentionne, à plusieurs reprises, un passage de Newton où se rencontre une première application du principe des interférences. Ce n'est pas dans l'Optique, mais dans le livre des Principes qu'il faut le chercher; il n'y est question ni du son ni de la lumière, mais de l'explication de certaines marées anormales observées par Halley dans la Mer de Chine. Les ondes de la marée océanique y pénètrent par deux détroits, situés au nord et au sud de l'archipel des Philippines; dans les ports où elles arrivent avec un retard relatif de six heures, elles s'affaiblissent, ou même s'entre-détruisent dans certaines circonstances qui assurent l'égalité entre les deux marées consécutives d'un même jour.

Quoi qu'il en soit, Young eut le sentiment très net de la vérité et de la fécondité de son principe. Sa belle expérience n'était pas à ses yeux ce que Biot voulut y voir, la manifestation d'une propriété « curieuse » de la lumière, explicable peut-être par les lois de notre organisme; mais une de ses propriétés essentielles, la conséquence nécessaire et évidente de l'hypothèse qui voit, dans sa propagation, celle d'une série d'ondes périodiques. Si la découverte était, en effet, curieuse, la clairvoyance de son auteur la rendit considérable et en fit le fondement de la plupart de ses théories.

C'est du principe des interférences que Young déduit l'explication des couleurs des lames minces et des lames épaisses, celle des franges extérieures et intérieures à l'ombre des corps opaques éclairés par des sources lumineuses suffisamment petites, celle des

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phénomènes naturels, tels que les couronnes solaires et lunaires, l'irisation superficielle des métaux, les reflets chatoyants des plumes des oiseaux et des surfaces striées, etc. Enfin, il le fit servir à la détermination des éléments numériques fondamentaux des vibrations lumineuses.

Soit V la vitesse de la lumière dans le vide, connue alors par les recherches de Roemer sur les éclipses des satellites de Jupiter et par la découverte de l'aberration par Bradley: elle mesure 300 000 kilomètres environ à la seconde. Si T est la période, ou la durée de la vibration lumineuse correspondant à une couleur déterminée, N la fréquence et à la longueur d'onde, ou le chemin parcouru par la propagation, avec la vitesse V pendant le temps T, on a, entre ces quantités, les relations :

Dans un autre milieu, pour la même radiation, Tet N ne varient pas la période et la fréquence peuvent donc servir à caractériser numériquement la radiation employée, quel que soit le milieu; V et à varient, mais leur rapport, égal à N, reste constant: la longueur d'onde peut donc aussi caractériser la radiation étudiée, dans un milieu donné où V serait connu. C'est la << longueur d'accès de facile réflexion ou de facile transmission » de la théorie de l'émission, qui nous revient ici, sous un autre nom, mais pour jouer le même personnage.

On ne peut expérimentalement ni compter N ni mesurer T; mais le phénomène des interférences permet de déterminer la valeur de λ et, par suite, de calculer N et T. Donnons un exemple.

Au jaune moyen du spectre correspondent des vibrations dont la longueur d'onde mesure 555 millionièmes

de millimètre; leur fréquence est donc

3.1014

9 555

soit

540 trillions à la seconde, et leur période, l'inverse de ce 1 nombre, dure de seconde. Du rouge 540 000 000 000 000 au violet, la longueur d'onde se raccourcit, la fréquence augmente et la période diminue.

Young se complait dans les spéculations théoriques. Il met sa gloire et son plaisir, dit-il, à se passer autant que possible du contrôle de l'expérience qu'il juge surabondant, tant la vérité de ses principes lui paraît claire « For my part, écrit-il à Gurney, it is my pride and pleasure, as far I am able, to supersede the necessity of experiments. » Facilement, il substitue au raisonnement rigoureux que réclament ses contradicteurs, un aperçu ingénieux qui suffit à sa conviction. mais n'entraîne pas la leur. Le détail ni ne l'intéresse ni ne le retient; il va droit à l'explication en gros des phénomènes. Il n'a cure des objections; loin de les prévoir ou de les soumettre à la critique, il semble ne point entendre celles qu'on lui oppose. Il en est cependant de très graves, soulevées par presque toutes les applications du principe d'Huygens et de la loi des interférences; aux yeux d'illustres géomètres, ce sont autant d'excellentes raisons qui justifient leur opposition aux idées nouvelles. Elle se traduit en critiques impitoyables, parfois malveillantes. Young en est écœuré, découragé; il reste convaincu, mais renonce à convaincre personne. Encore, en face des phénomènes de polarisation n'a-t-il rien à ajouter à la parole d'Huygens: « Pour dire comment cela se fait, je n'ai rien trouvé jusqu'ici qui me satisfasse. »

Pour triompher de cette opposition et embrasser dans une même théorie l'ensemble des phénomènes lumineux, un nouvel effort était nécessaire, un des plus grands et des plus heureux qui aient fait honneur à