La Dioptrique es un tratado de René Descartes sobre óptica que forma parte de los ensayos (con Les Météores y La Géométrie ) que completan el Discurso sobre el método de 1637. Descartes enuncia la ley de los senos sobre la refracción .
Este tratado, que aparece siguiendo el Discurso del método , tiene como objetivo ilustrar el uso de este método de pensamiento en el contexto de la ciencia y cómo puede conducir a resultados prácticos.
"Por la dioptría, tuve el designio de afirmar que se podía ir muy lejos en filosofía para llegar por sus medios hasta el conocimiento de las artes que son útiles a la vida, porque la invención de las gafas de aproximaciones, que ahí expliqué. , es uno de los más difíciles que jamás se hayan tratado ”
- Descartes, Principios de la filosofía
El tema no es nuevo. El Tratado de óptica de Alhazen sobre óptica geométrica y óptica fisiológica ha sido traducido por Vitellion . Kepler publicó en 1611 su Dioptrica sobre la luz, la reflexión , la refracción y el funcionamiento del ojo.
Los vasos de vistas existido desde el final de la XIII º siglo y el telescopio es conocido y empíricamente utilizan desde los trabajos de Galileo y Christoph Scheiner pero la forma para ser tomada por la superficie de una lente para que sea convergente (transformación de rayos paralelos en rayos convergentes) no se resuelve matemáticamente. Su plan equivalente a la búsqueda de “curvas anaclásticas” aún permanece en 1623 con un problema abierto. Probablemente fue en los años 1626-1627 cuando Descartes descubrió la ley de los senos y notó las propiedades anaclásticas de la hipérbola y la elipse . A partir de 1630, trabajó en el proyecto para escribir sobre óptica.
Presentar los resultados de su investigación en óptica siguiendo el discurso del método es, para Descartes, una especie de ensayo: convencido de la veracidad de las tesis que allí desarrolló, espera convencer a sus lectores por la fuerza. De su razonamiento y del rigor de su desarrollo y así probar los méritos de su Método .
El título de " Dioptrías ", que se refiere a la refracción, se justifica por el hecho de que el tratado da como resultado la enunciación de una ley de refracción y la construcción de instrumentos ópticos, pero Descartes también se ocupa de la naturaleza de la luz, el reflejo, la visión y la el ojo.
La obra se compone de diez discursos: Discurso I habla de la naturaleza de la luz, Discurso II sobre reflexión y refracción, Discursos III a VI tratan de los sentidos, el ojo y la visión. Los discursos VII a X buscan encontrar formas de mejorar esta visión: en general (discurso VII), teóricamente con el estudio de curvas anaclásticas (discurso VIII) luego prácticamente con la descripción de un telescopio astronómico (discurso IX) y la técnica de corte de lentes ( discurso X). Se trata, por tanto, de un trabajo teórico, matemático, fisiológico y técnico.
Para que su lector comprenda la naturaleza de la luz, Descartes utiliza tres imágenes
Utilizando la analogía de la pelota de tenis que rebota en las paredes, explica el fenómeno del reflejo. Continuando con la analogía con la pelota que golpea un obstáculo suave, ofrece una explicación de la refracción. Para Descartes, la componente paralela al plano de incidencia de la velocidad del rayo de luz permanece invariable pero su componente perpendicular a la superficie se modifica cuando atraviesa la superficie refractiva, de modo que la velocidad resultante se modifica por un factor constante. Esto induce un cambio en la dirección del rayo. Deduce la ley de refracción: si llamamos "ángulo de incidencia" al ángulo que forma el rayo incidente y la normal a la superficie, y "ángulo de refracción" al ángulo que forma el rayo refractado con esta misma normal, la relación sinusoidal. de estos dos ángulos es constante. Observando que cuando un rayo entra en el agua su ángulo de refracción es menor que el ángulo de incidencia, deduce que la velocidad aumenta al pasar del aire al agua.
Es esta última observación, en perfecta contradicción con la idea de que es más difícil que la luz se transmita en un entorno más denso, lo que suscitará una fuerte oposición de Pierre de Fermat y un largo intercambio de cartas entre Marin Mersenne , Fermat y Descartes. . Fermat, utilizando su principio, sin embargo, llega, con diferentes premisas, a la misma ley sobre la refracción. La aparición en 1662 de las obras de Willebrord Snell , que había definido esta misma ley antes de Descartes, creó una nueva perturbación entre los estudiosos. Christian Huygens llega incluso a acusar a Descartes de plagio. Si ahora parece seguro que Descartes no había oído hablar de la obra de Snell, ni de las de Ibn Sahl , mucho antes , el misterio permanece en el razonamiento que le permitió obtener su ley a pesar de las inconsistencias.
Los discursos III a VI constituyen una respuesta a las teorías de la visión y el ojo planteadas por Johannes Kepler en su Optica (1604) y su Dioptricae (1611). Se trata de una auténtica ruptura con la teoría medieval sobre la visión y el funcionamiento del ojo.
Descartes, en su discurso VII, explora formas prácticas de mejorar la visión. En cuanto a la visión de objetos cercanos, Descartes recomienda el empirismo para la construcción de gafas adaptadas a la vista de cada uno porque “no podemos conocer la figura precisa del ojo” . Respecto a la idea de agrandar figuras distantes, imagina un sistema de óptica y refracciones que permitiría que los rayos entren en el ojo "de la misma manera que si vinieran de un objeto más grande y cercano" , un diafragma que desempeña el papel de el alumno.
Para continuar con su presentación, primero debe trabajar en la forma de las lentes que se van a poner en juego, por lo que el Discurso VIII aborda el problema de las curvas anaclásticas o la forma de las superficies que refractan rayos paralelos en rayos convergentes. Demuestra que la elipse y la hipérbola permiten transformar por refracción rayos paralelos al eje principal en un rayo convergente hacia uno de los focos, luego elige las superficies hiperbólicas.
El Discurso IX está dedicado a la descripción de gafas astronómicas construidas con lentes hiperbólicas y el Discurso X describe cómo se pueden cortar estas diferentes lentes.