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DE LA REFRACTION.
Discours Second.

D’autant que nous aurons besoin cy aprés de sçauoir exactement la quantité de cette refraction, et qu’elle peut assés commodément estre entendue par la comparaison, dont ie viens de me seruir, ie croy qu’il est à propos, que ie tasche icy tout d’vn train de l’expliquer, et que ie parle premierement de la reflexion, afin d’en rendre l’intelligence d’autant plus aysée. Pensons donc, qu’vne bale estant poussée d’A vers B, rencontre au point B, la superficie de la terre CBE, qui l’empeschant de passer outre, est cause qu’elle se detourne ; et voyons vers quel costé. Mais afin de ne nous embarasser point en desde nouuelles difficultés, supposons que la terre est parfaitement platte et dure, et que la balle va tousiours d’esgale vitesse, tant en descendant, qu’en remontant, sans nous enquerir en aucune AT VI, 94 façon de la puissance, qui continue de la mouuoir, apres qu’elle n’est plus touchée de la raquette, ny considerer aucun effect de sa pesanteur, ny de sa grosseur, ny de sa figure. Car il n’est pas icy question d’y regarder de si prés, et il n’y a aucune Maire, p. 14
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de ces choses qui ait lieu en l’action de la lumiere à la quelle cecy se doit rapporter. Seulement faut il remarquer, que la puissance, telle qu’elle soit, qui fait cõtinuer le mouuemẽt de ceste balle, est differente de celle qui la determine à se mouuoir plustost vers vn costé, que vers vn autre, ainsy qu’il est trés aysé à cognoistre de ce que c’est la force dont elle a esté poussée par la raquette, de qui depend son mouuement, et que ceste mesme force l’auroit pû faire mouuoir vers tout autre costé, aussy facilement que vers B, au lieu que c’est la situation de ceste raquette qui la determine à tendre vers B, et qui auroit pû l’y determiner en mesme façon, encores qu’vne autre force l’auroit meue. Ce qui monstre desia qu’il n’est pas impossible que ceste balle soit détournee par la rencontre de la terre, et ainsy que la determination qu’elle auoit à tendre vers B soit changée, sans qu’il y ait rien pour cela de changé en la force de son mouuement, puis que ce sont deux choses diverses : et par consequent qu’on ne doit pas imaginer qu’il soit necessaire qu’elle s’areste quelque moment au point B auant que de retourner vers F, ainsy que font plusieurs de nos Philosophes ; car si son mouuement estoit vne foix interrompu par cet arrest, il ne se trouueroit aucune cause, qui le fist par aprés recommencer. De plus il faut remarquer, que la determination à se mouuoir vers quelque costé, peut aussy AT VI, 95 bien que le mouuement, et generalement que toute autre sorte de quantité estre diuisée en toutes les parties, desquelles on peut imaginer qu’elle est composée. et qu’on peut aysement imaginer que celle de la balle qui se meut d’A vers B est composée de deux autres, Maire, p. 15
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dont l’vne la fait descendre de la ligne AF vers la ligne CE, et l’autre en mesme temps la fait aller de la gauche AC, vers la droite FE, en sorte que ces deux iointes ensemble la conduisent iusques à B suiuant la ligne droite AB. Et en suite il est ayse à entendre, que la rencontre de la terre ne peut empescher que l’vne de ces deux determinations, et non point l’autre en aucune façon. Car elle doit bien empescher celle qui faisoit descendre la balle d’AF vers CE, à cause qu’elle occupe tout l’espace qui est au dessous de CE, mais pourquoy empescheroit elle l’autre, qui la faisoit auancer vers la main droite, vû qu’elle ne luy est aucunement opposée en ce sens-la ? Pour trouuer donc iustement vers quel costé ceste balle doit retourner, descriuons vn cercle du centre B, qui passe par le point A, et disons qu’en autant de temps qu’elle aura mis à se mouuoir depuis A iusques à B, elle doit infalliblement retourner depuis B iusques à quelq; point de la circonference de ce cercle, d’autãt que tous les points qui sont aussy distans de cestuy cy B, qu’en est A, se trouuent en ceste circonference, et que nous supposons le mouuemẽt AT VI, 96 de ceste balle estre toujours esgalemẽt viste. Puis à fin de sçauoir précisement au quel de tous les points de ceste circonference elle doit retourner, tirons trois lignes droites Maire, p. 16
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AC, HB, et FE perpendiculaires sur CE, et en telle sorte, qu’il n’y ait ni plus ni moins de distance entre AC, et HB, qu’entre HB, et FE : et disons, qu’en autant de temps, que la bale a mis à s’auancer vers le costé droit, depuis A, l’vn des poins de la ligne AC, iusques à B, l’vn de ceux de la ligne HB, elle doit aussy s’auancer depuis la ligne HB, iusques à quelque point de la ligne FE car tous les poins de ceste ligne FE, sont autant esloignés de HB en ce sens là, l’vn comme l’autre, et autant que ceux de la ligne AC, et elle est aussy autant determinée à s’auancer vers ce costé-là, qu’elle a esté auparauant. Or est il, qu’elle ne peut arriuer en mesme tems en quelque point de la ligne FE, et ensemble à quelque point de la circonference du cercle AFD, si ce n’est au point D, ou au point F, d’autant qu’il n’y a que ces deux, où elles s’entrecoupent l’vne l’autre ; si bien que la terre l’empeschant de passer vers D, il faut conclure qu’elle doit aller infalliblement vers F. Et ainsi vous voyés facilement, comment se fait la reflexion, à sçauoir selon vn angle tousiours esgal à celuy qu’on nomme l’angle d’incidẽce. Cõme si vn rayon, venant du point A, tombe au point B sur la superficie du miroir plat CBE, il se refleschist vers F, en sorte que l’angle de la reflexion FBE, n’est ne plus ne moins grand que celuy de l’incidence ABC.

Venons maintenant à la Refraction. Et premierement AT VI, 97 supposons qu’vne bale poussée d’A vers B, rencontre au point B, nõ plus la superficie de la terre, mais vne toile CBE, qui soit si foible et deliée que ceste bale ait la force de la rompre et de passer tout au trauers, en perdant seulement une partie de sa vitesse, à sçauoir, par exemple, la Maire, p. 17
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moitié. Or cela posé, à fin de sçauoir quel chemin elle doit suiure, considerons derechef, que son mouuement differe entieremẽt de sa determination à se mouuoir plustost vers vn costé que vers vn autre, d’où il suit que leur quantité doit estre examinée separément. Et considerons aussy que des deux parties, dont on peut imaginer que ceste determination est composée, il n’y a que celle qui faisoit tendre la bale de haut en bas, qui puisse estre chãgée en quelque facon par la rencontre de la toile ; et que pour celle qui la faisoit tendre vers la main droite, elle doit tousiours demeurer la mesme qu’elle a esté, à cause que cette toile ne luy est aucunemẽt opposée en ce sens-là. Puis ayant descrit du centre B le cercle AFD, et tiré à angles droits sur CBE les trois lignes droites AC, HB, FE, en telle sorte qu’il y ait deux fois autant de distance entre FE et HB, qu’entre HB et AC, nous verrons que ceste bale doit tendre vers le point I. Car puis qu’elle perd la moitie de sa vitesse, en trauersant la toile CBE, elle doit employer deux fois autant de AT VI, 98 tems à passer au dessous, depuis B, iusques à quelque point de la circonference du cercle AFD, qu’elle a fait au dessus à venir depuis A, iusques à B. Et puis qu’elle ne perd rien du tout de la determination qu’elle auoit à s’auancer Maire, p. 18
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vers le costé droit, en deux fois autant de temps, qu’elle en a mis à passer depuis la ligne AC, iusques à HB, elle doit faire deux fois autant de chemin vers ce mesme costé, et par consequent arriuer à quelque point de la ligne droite FE, au mesme instant qu’elle arriue aussi à quelque point de la circonference du cercle AFD. Ce qui seroit impossible, si elle n’alloit vers I, d’autant que c’est le seul point au dessous de la toile CBE, où le cercle AFD, et la ligne droite FE, s’entrecoupent.

Pensons maintenant que la bale qui vient d’A, vers D, rencontre au point B, non plus vne toile, mais de l’eau, dont la superficie CBE luy oste iustement la moitie de sa vitesse ainsi que faisoit cette toile. Et le reste posé comme deuant, ie dis que ceste bale doit passer de B en ligne droite non vers D, mais vers I. Car premierement il est certain, que la superficie de l’eau la doit detourner vers là en mesme façon que la toile, vû qu’elle luy oste tout autant de sa force, et qu’elle luy est opposée en mesme sens. Puis pour le reste du cors de l’eau qui remplist tout l’espace qui est depuis B iusques à I, encores qu’il luy resiste plus AT VI, 99 ou moins que ne faisoit l’air que nous y supposions auparauant, ce n’est pas à dire pour cela qu’il doiue plus ou moins la detourner : car il se peut ouurir Maire, p. 19
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pour luy faire passage tout aussi facilement vers vn costé que vers vn autre, au moins si on suppose tousiours, comme nous faisons, que ny la pesanteur ou legereté de ceste bale, ny sa grosseur, ny sa figure, ny aucune autre telle cause estrangere ne change son cours. Et on peut icy remarquer, qu’elle est d’autant plus detournee par la superficie de l’eau ou de la toile, qu’elle la rencontre plus obliquement, en sorte que si elle la rencontre à angles droits, comme lors qu’elle est poussée d’H, vers B, elle doit passer outre en ligne droite vers G sans aucunement se detourner. Mais si elle est poussée suiuant vne ligne, comme AB, qui soit si fort inclinée sur la superficie de l’eau ou de la toile CBE, que la ligne FE estant tirée, comme tantost, ne coupe point le cercle AD, cete bale ne doit aucunement la penetrer, mais reiaillir de sa superficie B, vers l’air L, tout de mesme que si elle y auoit rencontré de la terre. Ce qu’on a quelque fois experimẽté auec regret, lors que faisant tirer pour plaisir des pieces d’Artillerie vers le fons d’vne riuiere, on a blessé ceux qui estoyent de l’autre costé sur le riuage.

Mais faisons encore icy vne autre supposition, et pensons que la bale ayant esté premierement poussée d’A, vers B, est poussée derechef estant au point B, AT VI, 100 par la raquette CBE, qui augmente la force de son mouuement, par exemple, d’vn tiers, en sorte qu’elle puisse Maire, p. 20
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faire par aprés autant de chemin en deux momens, qu’elle en faisoit en trois auparauant. Ce qui fera le mesme effect, que si elle rencontroit au point B vn cors de telle nature, qu’elle passast au trauers de sa superficie CBE, d’vn tiers plus facilement que par l’air. Et il suit manifestement de ce qui a esté desia demonstré, que si l’on descrit le cercle AD comme deuant, et les lignes AC, HB, FE, en telle sorte qu’il y ait d’vn tiers moins de distance entre FE et HB, qu’entre HB et AC, le point I, où la ligne droite FE, et la circulaire AD, s’entrecoupent, designera le lieu vers lequel ceste bale estant au point B, se doit detourner.

Or on peut prendre aussi le reuers de cette conclusion et dire que puis que la bale qui vient d’A en ligne droite iusques à B, se detourne estant au point B, et prend son cours de là vers I, cela signifie que la force ou facilité, dont elle entre dans le cors CBEI, est à celle, dont elle sort du cors ACBE, comme la distance qui est entre AC et HB, à celle qui est entre HB et FI, c’est à dire comme la ligne CB est à BE.

Enfin d’autant que l’action de la lumiere suit en cecy les mesmes loix que le mouuement de cette bale, il faut dire que lors que ses rayons passent obliquement Maire, p. 21
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d’vn cors transparant dans vn autre, qui les reçoit plus ou moins facilement que le premier, ils s’y detournent AT VI, 101 en telle sorte, qu’ils se trouuent tousiours moins inclinés sur la superficie de ces cors, du costé où est celuy qui les reçoit le plus aysement, que du costé où est l’autre : et ce iustement à proportion de ce qu’il les reçoit plus aysement que ne fait l’autre. Seulement faut-il prendre garde que cette inclination se doit mesurer par la quantité des lignes droites, comme CB ou AH, et EB ou IG, et semblables, comparées les vnes aux autres ; non par celle des angles, tels que sont ABH, ou GBI, ny beaucoup moins par celle des semblables à DBI, qu’on nomme les angles de Refraction. Car la raison ou proportion qui est entre ces angles, varie à toutes les diuerses inclinations des rayons ; au lieu que celle qui est entre les lignes AH et IG, ou semblables, demeure la mesme en toutes les refractions qui sont causées par les mesmes cors. Comme par exemple, s’il passe vn rayon dans l’air d’A, vers B, qui rencontrant au point B la superficie du verre CBR, se detourne vers I dans ce verre ; et qu’il en viene vn autre de K vers B, qui se detourne vers L ; et vn autre de P vers R, qui se detourne uers S ; il doit y auoir mesme proportion entre les Maire, p. 22
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lignes KM et LN, ou PQ et ST, qu’entre AH et IG, mais non pas la mesme entre les angles KBM et LBN, ou PRQ et SRT, qu’entre ABH et IBG.

Si bien que vous voyés maintenant en quelle sorte AT VI, 102 se doiuent mesurer les refractions ; et encores que pour determiner leur quantité, en tant qu’elle depend de la Nature particuliere des cors où elles se font, il soit besoin d’en venir à l’experience, on ne laisse pas de le pouuoir faire assés certainement et aysement, depuis qu’elles sont ainsi toutes reduites sous vne mesme mesure ; car il suffit de les examiner en vn seul rayon pour cognoistre toutes celles qui se font en vne mesme superficie, et on peut euiter toute erreur, si on les examine outre cela en quelques autres. Comme si nous voulons sçauoir la quantité de celles qui se font en la superficie CBR, qui separe l’air AKP, du verre LIS ; nous n’auons qu’à l’esprouuer en celle du rayon ABI, en cherchant la proportion qui est entre les lignes AH et IG. Puis si nous craignons d’auoir failli en ceste experience, il faut encores l’esprouuer en quelques autres rayons, comme KBL, ou PRS, et trouuant mesme proportion de KM à LN, et de PQ à ST, que d’AH à IG, nous n’aurõs plus aucune occasiõ de douter de la verité.

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Mais peutestre vous estonnerés vous en faisant ces experiences, de trouuer que les rayons de la lumiere s’inclinent plus dans l’air, que dans l’eau, sur les superficies où se fait leur refraction ; et encores plus dans l’eau que dans le verre, tout au contraire d’vne bale qui s’incline d’avantage dans l’eau que dans l’air, AT VI, 103 et ne peut aucunement passer dans le verre. Car par exemple, si c’est vne bale, qui estant poussée dans l’air d’A, vers B, rencontre au point B la superficie de l’eau CBE, elle se detournera de B vers V ; et si c’est vn rayon, il ira tout au contraire de B, vers I. Ce que vous cesserés toutesfois de trouuer estrange, si vous vous souuenés de la nature que i’ay attribuée à la lumiere, quand i’ay dit qu’elle n’estoit autre chose, qu’vn certain mouuement ou vne action receuë en vne matiere tres-subtile, qui remplist les pores des autres cors : et que vous consideriés, que comme vne bale perd d’avantage de son agitation, en donnant contre vn cors mou, que contre vn qui est dur ; et qu’elle roule moins aysement sur vn tapis, que sur vne table toute nuë. ainsi l’action de ceste matiere subtile, peut beaucoup plus estre empeschée par les parties de l’air, qui estant comme molles et mal-iointes, ne luy font pas beaucoup de resistance, que par celles de l’eau, qui luy en font d’auantage ; et encores plus par celles de l’eau, que par celles du verre, ou du cristal. Maire, p. 24
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En sorte que d’autant que les petites parties d’vn cors transparant sont plus dures et plus fermes, d’autant laissent elles passer la lumiere plus aysement, car cette lumiere n’en doit pas chasser aucunes hors de leurs places, ainsi qu’vne bale en doit chasser de celles de l’eau, pour trouuer passage parmy elles.

Au reste, sçachant ainsi la cause des refractions qui AT VI, 104 se font dans l’eau, et dans le verre, et communement en tous les autres cors transparans qui sont autour de nous, on peut remarquer qu’elles y doiuent estre toutes semblables, quand les rayons sortent de ces cors, et quand ils y entrent.Voyés la figure en la page 22. Comme si le rayon qui vient d’A, vers B, se detourne de B, vers I, en passant de l’air dans le verre, celuy qui reviendra d’I, vers B, doit aussi se detourner de B, vers A. Toutesfois il se peut bien trouuer d’autres cors, principalement dans le ciel, où les refractions procedant d’autres causes, ne sont pas ainsi reciproques. Et il se peut aussy trouuer certains cas, ausquels les rayons se doiuent courber, encores qu’ils ne passent que par vn seul cors transparant. Ainsi que se courbe souuent le mouuement d’vne bale, pource qu’elle est detournée vers vn costé par sa pesanteur, et vers vn autre par l’action dont on l’a poussée ; ou pour diverses autres raisons. Car enfin i’ose dire que les trois comparaisons, dont ie viens de me seruir, sont si propres, que toutes les particularités qui s’y peuuent remarquer, se raportent à quelques autres qui se trouuent toutes semblables en la lumiere : mais ie n’ay tasché que d’expliquer celles qui faisoient le plus à mon suiet. Et ie ne vous veux plus faire icy considerer autre chose, si Maire, p. 25
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non que les superficies des cors transparens qui sont courbées, detournent les rayons qui passent par chacun de leurs AT VI, 105 poins, en mesme sorte que feroient les superficies plattes, qu’on peut imaginer toucher ces cors aux mesmes poins. Comme par exemple, la refraction des rayons AB, AC, AD, qui venans du flambeau A, tombent sur la superficie courbe de la boule de cristal BCD, doit estre considerée en mesme sorte, que si AB tomboit sur la superficie plate EBF, et AC sur GCH, et AD sur IDK, et ainsi des autres. D’où vous voyés que ces rayons se peuuent assembler, ou escarter diuersement, selon qu’ils tombent sur des superficies qui sont courbées diuersement. Et il est temps que ie commence à vous descrire, qu’elle est la structure de l’œil, afin de vous pouuoir faire entendre comment les rayons, qui entrent dedans, s’y disposent pour causer le sentiment de la veuë.