Dans un sens moins étendu, l'optique est la partie de la physique qui traite des propriétés de la lumière et des couleurs, sans aucun rapport avec la vision.

Dans le sens le plus strict, l'optique est proprement la science qui a pour objet les effets de la lumière directe, et par conséquent la science de la vision directe, c'est-à-dire, de la vision des objets par des rayons qui viennent directement et immédiatement de ces objets à nos yeux, sans être ni réfléchis, ni réfractés par quelque corps réfléchissant ou réfringent.

Chaque point visible d'un objet pouvant être aperçu de tous côtés, on doit le concevoir comme le centre commun d'une infinité de rayons de lumière transmis ou réfléchis. Si notre il se trouve placé devant ce point visible, il reçoit un certain nombre de ces rayons, qui, partant tous d'un point commun, forment une pyramide dont la base est appuyée sur l'œil, et la pointe ou le sommet est à l'objet visible; ces rayons arrivent donc à l'œil divergents; et cette divergence se mesure par l'angle qu'ils forment entre eux cet angle est d'autant plus ouvert que l'objet est plus près de l'œil. Si l'objet est d'une grandeur sensible, il se trouve plusieurs points visibles tournés vers l'oeil, lequel étant placé dans un endroit quelconque, reçoit de chacun de ces points une pyramide composée de rayons divergents, lesquelles pyramides convergent à l'œil; et leur degré de convergence, qui détermine la grandeur apparente de l'objet, se mesure par l'angle qu'elles forment entre elles. Nous voyons donc cha

II.

que point de l'objet par une pyramide de rayons divergents; et nous voyons l'objet entier par le concours à notre œil de toutes ces pyramides qui partent de chaque point. C'est par le moyen de ces pyramides que nous jugeons de la direction dans laquelle se trouve l'objet, ainsi que de sa distance. La direction est toujours dans la longueur de l'axe de la pyramide; et nous rapportons la distance à l'endroit de l'axe où les rayons se croisent.

Malgré la certitude de ces règles, nous avons une infinité d'illusions d'optique, d'erreurs de la vue, dont nous ne pouvons nous défendre. Il est rare que nous apercevions sous sa vraie figure, un objet que nous voyons d'un peu loin. Supposons une rangée d'arbres plantés dans la circonférence d'une portion de cercle, dont la convexité est tournée vers l'œil: comme tous ces arbres nous paraissent également éclairés, nous les jugeons tous à égale distance de notre œil; nous devons donc les juger dans la circonférence d'un cercle dont notre œil occupe le centre: et, si nous en sommes un peu éloignés, cela forme une si petite portion d'un si grand cercle, que cela nous paraît être une ligne sensiblement droite. C'est pour cette raison que le soleil et la lune nous paraissent des plans circulaires, quoique ce soient des globes; car leurs centres ne nous paraissent pas plus lumineux que leurs bords: nous les jugeons donc aussi éloignés de nos yeux.

L'optique est une branche considérable de la physique et de l'astronomie, tant parce qu'elle explique les lois de la vision, que parce qu'elle rend raison d'une infinité de phénomènes physiques, qui seraient inexplicables sans son secours. En effet, n'est-ce pas par les principes de l'optique qu'on explique une infinité d'illusions et d'erreurs de la vue, une grande quantité de phénomènes curieux, comme l'arc-enciel, les parélies, l'augmentation des objets par le microscope et les lunettes ? Sans cette science, que pourrait-on dire de satisfaisant sur les mouvements apparents des planètes, et en particulier sur leurs stations et rétrogradations, sur leurs éclipses, etc?

INSTRUMENTS D'OPTIQUE,

MIROIRS PLANS. Un des instruments les plus simples d'optique, c'est le miroir à un seul plan qui se compose d'une plaque de verre ou de cristal, à surfaces parallèles, dont l'une est recouverte d'un amalgame d'étain et de mercure. Le verre, dans cette espèce de miroir plan, ne sert qu'à maintenir polie et brillante la couche mince de métal qui lui est appliquée. Si les surfaces de la plaque de verre ne sont

pas parallèles, elle réfléchira obliquement deux, trois ou quatre images d'un objet lumineux; lors même que les surfaces sont parallèles, il y a toujours deux images réfléchies, l'une par la surface plane extérieure du miroir, l'autre par la surface plane métallique intérieure, et la distance entre ces images s'accroît à mesure que l'épaisseur de la glace augmente. L'image réfléchie par la glace est d'ailleurs très-faible comparativement à l'autre, en sorte que, pour l'usage ordinaire, le miroir plan étamé est très-suffisant; mais lorsque le miroir plan fait partie d'un instrument d'optique destiné à manifester les phénomènes de la vision, ce miroir alors doit être d'acier, d'argent, ou d'un alliage de cuivre et d'étain, et il prend le nom de spéculum.

KALEIDOSCOPE. En combinant d'une certaine manière deux miroirs plans, et les plaçant dans une position particulière par rapport à l'œil, et à l'objet ou à la scène des objets que les miroirs doivent réfléchir, on forme le kaleidoscope, instrument qui crée et reproduit une grande variété de belles images, au moyen de divers objets transparents diversement colorés, que l'on place dans un compartiment étroit, ménagé entre deux morceaux de verre circulaires, dont celui qui forme l'objectif est dépoli. Eu imprimant un mouvement circulaire à ce compartiment, qui s'ajuste contre le plan où se terminent les réflecteurs, les images qui se présentent à l'œil sont d'une beauté et d'un brillant au-dessus de toute description, et forment un spectacle qui varie à l'infini sans reproduire les mêmes tableaux.

MIROIRS PLANS COMBURANTS. On peut, à l'aide de miroirs plans comburants disposés convenablement, former une machine comburante très-puissante, et ilest probable que c'est par ce moyen qu'Archimede parvint à embraser les vaisseaux de Marcellus. Buffon a construit un appareil comburaut sur un principe qu'il est facile d'expliquer: si l'on réfléchit sur la joue la lumière du soleil par un petit miroir, on éprouvera moius de chaleur que si la joue recevait l'impression directe de la chaleur du soleil; mais si, d'un autre côté, l'on réfléchit avec un second miroir la lumière du soleil sur la même joue, la chaleur augmentera, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'elle devienne insupportable par le concours de cinq ou six morceaux de miroirs. Buffon combina cent soixante-huit morceaux de miroirs de six pouces sur huit, de telle sorte, qu'au moyen d'un mécanisme simple, il put diriger sur un même point la lumière du soleil. Ces morceaux de miroirs furent choisis de manière à donner l'image la plus faible du soleil, à deux cent cinquante pieds environ. Voici les effets produits par divers nombres de miroirs.

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40...... Plaques d'argent en fusion.

Comme il est difficile d'ajuster les miroirs quand le soleil change de place, M. Peyrard propose de produire les effets les plus puissants, en montant chaque miroir dans un cadre séparé, portant uninstrument au moyen duquel une personne peut diriger les rayons réfléchis vers l'objet à brûler. Il assure qu'avec 590 verres d'environ 20 pouces de diamètre, il pourrait réduire une flotte en cendre à la distance d'un quart de lieue, et à une demi-liene avec des verres d'un diamètre double.

MIROIRS CONCAVES ET CONVEXES. Les miroirs concaves ont la propriété de former devant eux et dans l'air des images renversées et plus grandes des objets droits placés à quelque distance en avant de leur foyer principal. Les miroirs convexes ont la propriété de former des images droites et en petit de tous les objets que l'on place devant eux, et ces images paraissent être placées derrière le miroir. Les miroirs concaves sont quelquefois employés pour produire de vives combustions, parce que la chaleur qui accompagne les rayons solaires est concentrée avec eux au même foyer; mais comme le foyer des miroirs sphériques ne réunit que les rayons les plus voisins de l'axe optique, l'étendue du miroir augmente peu la température du foyer. En substituant aux miroirs sphériques des miroirs paraboliques, et en y plaçant l'axe de figure parallèlement aux rayous solaires, tous les rayons reçus par le miroir se réunissent au foyer, et on obtient une température beaucoup plus élevée. Voyez MIROIRS.

LENTILLES. Les lentilles sont des microscopes simples, qui servent à examiner les objets de trespetite dimension. Les besicles et les lunettes sont les plus simples de tous les instruments d'optique, et ceux dont l'usage est le plus général. Pour rendre distincts à une petite distance les objets d'une

grande ténuité, des caractères très-fins, une lentille convexe à foyer très-court peut servir également à tous ceux qui ont les yeux mauvais, soit qu'ils aient la vue courte ou longue. Le docteur Wollaston a inventé un nouveau genre de besicles, appelées périscopiques, dont les verres ont une courbure à peu près pareille à celle de l'œil, et, de quelque côté que se porte cet organe, il y voit distinctement, parce que les verres présentent partout à peu près la même courbure aux rayons lumineux venant de tous côtés de l'espace. M. Cauchois, opticien à Paris, a apporté un perfectionnement à ces verres, en aplatissant assez la première surface pour que son foyer s'opère bien au-delà de la rétine, de manière à ne plus y former d'images distinctes. Ainsi, avec ces besicles, on peut considérer un corps lumineux, et l'on obtient une image nette. De nombreux essais sur différentes vues ont eu constamment le succès le plus complet.

Les lentilles convexes possèdent des avantages particuliers pour concentrer les rayons solaires et pour concentrer à de grandes distances un faisceau combiné et parallèle de rayons lumineux. Si les deux convexités d'une lentille sont égales de part et d'autre, le foyer est distant du centre du verre d'une quantité égale au rayon de la convexité; mais si les convexités sont inégales, la distance du foyer au centre du verre est exprimée par la moitié de la somme des rayons des deux convexités: de sorte qu'en général le foyer d'une lentille comburante est à une distance de son centre qui égale la moitié de la somme des rayons des deux convexités. Si l'on expose au foyer d'une telle lentille différents corps, et que cette lentille ait une certaine grandeur, les corps inflammables s'y embrasent; les autres y fondent, s'y calcinent ou s'y vitrifient; et ces effets sont d'autant plus complets, que la longueur focale de la lentille est plus grande. Buffon a prouvé qu'une lentille de trente-deux pouces de diamètre et six pouces de longueur focale, avec un foyer de huit lignes de diamètre, fondait le cuivre en moins d'une minute, tandis qu'une petite lentille de trente-deux lignes de diamètre et un foyer de 2/3 de ligné, était à peine capable de chauffer le cuivre. La lentille comburante la plus parfaite qui ait jamais été construite, est celle exécutée par M. Parker, et qui a coûté 16,800 fr. Elle était de flintglass, de trois pieds de diamètre, et pesait 96 kil. Elle avait à son centre trois pouces un quart d'épaisseur; la distance focale était de six pieds huit pouces, et le diamètre de l'image du soleil à son foyer était d'un pouce. Les rayons réfractés par cette lentille, étaient reçus par une seconde lentille

au foyer de laquelle on plaçait les objets à mettre en fusion. Cette seconde lentille avait treize pouces de diamètre; son épaisseur au centre était de pouce 5/8, et sa longueur focale de 29 pouces ; le diamètre de l'image focale était de 3/8 de pouce. La longueur focale combinée des deux foyers était de 5 pieds 3 pouces, et le diamètre de l'image focale d'un demi-pouce. Au moyen de cette puissante lentille comburante, le platiue, l'or, l'argent, le cuivre, l'étain, le quartz, l'agate, le jaspe, le silex, la topaze, le grenat, l'asbeste, etc., étaient mis en fusion en peu de secondes.

PRISMES. On désigne par ce nom une masse de verre ou de toute autre substance diaphane, servant à décomposer la lumière; sa forme est le plus ordinairement triangulaire, parce que l'angle compris entre les deux faces qui livrent passage aux rayons lumineux ne peut aller au-delà d'une certaine limite facile à déterminer lorsque l'on connaît la faculté réfringente de la matière. Dans un prisme de verre, qui de tous les corps solides est celui qui réfracte le moins puissamment, l'angle réfrintel prisme était quadrangulaire, il y aurait au moins gent ne saurait avoir plus de 81°: dès lors, si un deux des angles qui ne pourraient être d'aucun les faces seraient plus multipliées. usage, et ce nombre augmenterait à mesure que

Indépendamment des prismes dioptriques qui servent à disperser la lumière, il en est d'autres que l'on nomme achromatiques, et qui, formés de substances dont la faculté dispersive est variable, réfractent la lumière sans la décomposer, ou plutôt la recomposent en lui faisant éprouver des déviatious en sens contraire. Voyez PRISME.

CHAMBRE OBSCURE. La chambre obscure ou chambre noire est un instrument d'optique en forme de boîte pyramidale, dont l'extrémité supérieure porte un grand objectif surmonté d'un miroir, ou un prisme qu'on incline à volonté, et par le moyen duquel tous les objets extérieurs viennent se peindre distinctement, et avec leurs couleurs naturelles, sur un fond blaue placé au-dedans de la chambre et au foyer du verre : les arbres et les nuages s'y montrant agités du même mouvement que dans l'air, et tous les objets y déployant les mêmes poses et les mêmes gestes que dans la nature, la ressemblance parfaite entre cette image et la nature procure chaque fois un nouveau plaisir et de l'étonnement, même à ceux qui ne la voient pas pour la première fois. L'image cependant est renversée; le fond sur lequel on la reçoit doit être concave et former une portion de sphère dont le rayon est la distance fo

cale de la lentille convexe. Voyez CHAMBRE OB

SCURE.

Le CAMERA LUCIDA ou chambre claire, est un instrument inventé par M. Wollaston, au moyen duquel on peut dessiner tous les objets avec la plus grande fidélité. Voyez CHAMBRE CLAIRE.

La LANTERNE MAGIQUE est un instrument inventé par Kircher, qui a la propriété de faire paraître en grand, sur un fond blanc placé dans un lieu obscur, des figures peintes en petit sur des morceaux de verre mince, et avec des couleurs bien transparentes. Voyez Microscope.

MICROSCOPE. Le microscope est un instrument d'optique destiné à amplifier et à permettre l'exa'men des plus petits objets. Il y en a de deux sortes: le microscope simple, et le microscope composé.

Le microscope simple n'est autre chose qu'une lentille ou sphère de substance transparente, au foyer de laquelle on place les petits objets que l'on veut examiner. Les rayons qui partent de chaque point de l'objet sont réfractés par la lentille suivant des rayons parallèles qui, pénétrant l'œil placé immédiatement derrière la lentille, apportent une vision distincte de l'objet : le pouvoir grossissant d'un microscope de ce genre est égal à la distance à laquelle on peut examiner l'objet le plus distinctement possible, divisée par la longueur focale de la lentille ou sphéroïde. Si cette distance est de cinq pouces, distance convenable aux yeux bons pour l'examen des petits objets, le pouvoir grossissant de chaque lentille sera dans l'ordre suivant : Pouvoir grossiss. Pouvoir grossiss. superficiel.

Longueur focale. 5 pouces

I

1/10 1/100

linéaire. I

5

50

500

I

25

2,500

250,000

Le pouvoir grossissant linéaire est le nombre de fois qu'un objet s'augmente en longueur, et le pouvoir grossissant superficiel est le nombre de fois qu'un objet s'augmente en superficie. Ainsi, lorsque l'objet est un petit carré, une lentille d'un pouce de foyer augmentera cinq fois le côté du carré, et vingt-cinq fois son aire ou sa superficie.

Le microscope composé est formé de deux ou plusieurs lentilles, dont l'une forme une image étendue des objets, tandis que l'autre grossit cette image. Voyez Microscope.

LUNETTES, TÉLESCOPES. Ces instruments sont de plusieurs sortes: ceux qu'on appelle dioptriques, sont fondés, comme les microscopes, sur la convergence des rayons dans les lentilles; c'est le même appareil, avec un objectif plus grand et des rayons

qui viennent d'un objet plus éloigné; du reste on y multiplie également les verres, tant pour en augmenter le pouvoir, que pour détruire les aberrations de réfrangibilité et de sphéricité; mais on doit en outre y placer un objectif achromatique, c'està-dire, composé de deux verres doués d'un pouvoir de dispersion différent, pour rassembler au mème point les rayons de diverses couleurs.

Les instruments qui n'ont point de miroirs portent plus spécialement le nom de lunettes. On en connaît qui ont jusqu'à 32 pieds, et, par la combinaison parfaite des verres, on est parvenu à leur faire produire des effets aussi extraordinaires qu'aux grands télescopes, et avec beaucoup plus de précision et de netteté.

Après ces instruments si puissants, la petite lunette de spectacle, qu'on appelle aussi lorgnette ou lunette de Galilée, mérite une mention particulière pour les nombreux services qu'elle nous rend dans des espaces plus limités; c'est d'ailleurs avec cet appareil construit sur des proportions très-grandes, que Galilée a fait ses plus belles découvertes. Cette lunette est composée d'un objectif convexe et d'un oculaire concave ; celui-ci, placé entre l'objectif et son foyer, a l'avantage de raccourcir l'instrument et de présenter les objets dans leur situation directe, tandis que, dans les lunettes astronomiques, ils sont toujours renversés.

Les télescopes proprement dits sont des instruments catoptriques, ou plutôt catadioptriques, c'està-dire, qui sont construits d'après les propriétés de la réflexion et de la réfraction de la lumière, et renferment des miroirs et des lentilles. Les physiciens et les astronomes en ont établi de tous genres et les ont successivement beaucoup perfectionnés; mais les principaux sont les suivants : celui de Grégory, dans lequel les rayons concentrés au foyer d'un miroir métallique concave sont renvoyés par un petit miroir de même forme, placé ́un peu audelà de ce foyer, vers l'œil armé d'une lentille convergente et située derrière le grand miroir, qui a son centre percé d'un trou. On voit que dans cet instrument une partie des rayons arrivants est interceptée par le petit miroir. Il en est de même dans le télescope de Cassegrain, qui ne differe du précédent qu'en ce que le petit miroir, au lieu d'étre concave, est convexe, et placé un peu en avant du foyer du grand miroir; mais ce télescope a l'inconvénient de montrer les objets renversés. Celui qui porte le nom de Newton, emploie un petit miroir plan et incliné à l'axe pour rejeter les rayons de côté hors du tuyau: on observe alors l'image, toujours avec une loupe, mais par un trou percé à

une des parois latérales du tube. Tous ces instruments ont l'inconvénient de faire subir aux rayons deux réflexions. Herschell, d'après l'idée de Lemaire, a évité en partie ces inconvénients en inclinant le miroir réflecteur; il en résulte que les rayons sont concentrés hors de l'axe de l'instrument sur le côté, où on les observe avec une lentille. Voyez TELESCOPES.

ORAGE. Violente agitation de l'air, accompagnée de pluie, d'éclairs, de tonnerre, quelquefois de grêle, et presque toujours occasionée par l'électricité; changements qui, se manifestant brusquement dans l'atmosphère, offrent une complication de phénomènes qui passent avec rapidité, mais dont l'énergie destructive semble menacer la nature d'un bouleversement général.

En France, les mois de mai et de juin sont les époques de l'année où les orages sont le plus communs dans les départements limitrophes de la Méditerranée; ceux de juin et de juillet, dans les départements du centre du royaume; ceux de juillet et d'août, dans les départements du nord.

Les orages qui ont lieu au printemps réveillent la nature de sa léthargie, et sont singulièrement favorables à la végétation. Dans l'été, ils sont souvent accompagnés de phénomènes redoutables.

Eu général les nuages se dirigent vers les montagnes, dont ils suivent les vallées, et vers les grandes forêts; ils se déchargent sur les arbres et sur les édifices élevés, sur les corps métalliques et bruyants, sur les corps agités, et plutôt sur les arbres isolés que sur les arbres réunis en masse. Presque toujours ils viennent du côté de l'horizon où se trouve le soleil; ils sont plus fréquents le jour que la nuit, le soir que le matin.

Les orages causent de l'agitation à tous les ètres animés; ils augmentent sensiblement dans l'homme le mouvement du pouls, et agitent surtout les personnes nerveuses ou affaiblies, dont ils troublent le sommeil.

Les orages rafraîchissent l'atmosphère et l'assainissent; sans eux les pays situés entre les tropiques seraient presque inhabitables, et les maladies y deviendraient fréquentes. Dans ces contrées les orages sont journaliers lors de la saison des pluies, et éclatent ordinairement aux heures les plus ardentes du jour.

ORBITE. ASTRONOMIE. Ligne courbe, suivant laquelle chaque planète fait son mouvement autour du soleil. Jusqu'à Képler on avait cru que les orbites des planètes étaient des cercles; mais ce grand

astronome a découvert que ce sont des ellipses dont le soleil occupe l'un des foyers.

Les différentes orbites ne sont pas toutes dans le même plan, elles sont inclinées plus ou moins, de manière à faire des angles plus ou moins grands dans leurs intersections. Comme on a l'habitude de tout rapporter à la terre, on mesure l'inclinaison des orbites des différentes planètes de notre système sur celle de la terre, qu'on nomme écliptique; c'est cette mesure qui est exprimée dans tous nos livres d'astronomie. Ces angles d'obliquité réciproque des orbites ne sont pas constamment les mêmes; ils varient de quelques fractions de seconde par siècle. Voyez OBLIQUIté de l'écliptique.

ORDRE PUBLIC. L'ordre public résulte de l'observation exacte des lois politiques qui régissent un état; nous disons politiques, parce que les lois purement civiles, qui ont pour but exclusif le réglement des intérêts particuliers entre eux, pcuvent être violées sans que l'ordre public en soit troublé. Cette distinction sera facilement saisie quand le sens de ces mots lois civiles, lois politiques, sera bien fixé.

La loi politique n'est pas seulement celle qui a trait au gouvernement d'un état, comme la charte, la loi sur les élections, la garde nationale, etc.; la loi politique est encore celle qui tient à la constitution de la société tout entière, dont un état n'est qu'un membre.

La loi civile, laissant de côté le citoyen dans ses rapports avec l'état et l'homme dans ses rapports avec la société, s'occupe de l'individu dans ses rapports avec ses semblables.

Le droit de propriété en lui-même, intéressant la société, repose sur la loi politique; les règles de transmission de ce droit, n'intéressant que les particuliers, constituent une loi civile. On conçoit en effet deux états: l'un où l'hérédité des biens aura lieu en ligne directe et en ligne collatérale à tous les degrés; l'autre où l'hérédité ne profitera qu'aux descendants; mais l'on ne peut concevoir un état dans lequel il n'existerait aucun droit de propriété.

Si donc l'ordre public ne consiste pas seulement dans cette circonstance que personne n'aura poussé dans les rues des cris hostiles au roi ou à la ligue, suivant les temps; si la bonne et parfaite harmonie entre les gouvernants et les gouvernés est surtout ce qui le constitue; s'il est enfin le résultat de l'observation générale des lois, la conclusion est simple: c'est que quiconque rompt l'harmonie et viole la loi commet un désordre public. Nous ne crai