manière d’amener en eolneidenee Ira raiea el

le» bande» noire». — Pour obtenir de bons résultats par la méthode de MM. Fizeau et Foucault, on ne peut se contenter déjuger à l’œil de la coïncidence d’une bande noire avec une raie du spectre. Le peu d’éclat de celui-ci empêche qu’on distingue la raie dès qu’elle commence à être couverte par la région sombre qui avoisine la ligne noire. M. Wiedemann met d’abord le réticule d’un oculaire positif en coïncidence avec la raie, puis amène le milieu de la bande sous le til du réticule. Ce procédé vaut mieux que celui de M. Arndtsen, qui faisait coïncider le fil avec les bords de la bande obscure, bords toujours mal définis.

D’ailleurs, pour les raies D, E, F, situées dans la partie la plus brillante du spectre, la méthode de M. Wiedemann laisse peu à désirer; les nombres trouvés diffèrent au plus de 5 à îo minutes. Mais avant la raie C et après la raie G, le spectre est si peu lumineux que tout s’éteint sous la bande noire.

ti'l.

loin

LEÇONS StiK L'OPTIQUE.

Et même pour les raies G et G, il existe une cause «l'erreur facile à concevoir; c«*s raies sont situées en «les points où l’intensité lumineuse décroît rapidement (fig. 3 à i), et lorsque la ligne noire coïncidera avec une de ces raies, l’obscurité sc prolongera inégalement de chaque côté; il suit de là que le milieu de la région obscure n’est

(•■If.

pas du tout la ligne noire; de plus, une seule des limites de la région obscure sera assez tranchée pour être observée, et cela ne suffit nullement pour déterminer le point qu’il faut amener sur la raie.

Le moyen le plus satisfaisant pour obvier à cette difficulté consiste à armer l’œil d’un verre de couleur rouge pour G, bleu ou v iolet pour G; on affaiblit ainsi beaucoup le jaune et le vert, ce «jui diminue l’effet du contraste; et de plus on a l’avantage d’avoir le maximum d’intensité lumineuse tout près de la raie qu’on observe. On est donc dans les meilleures conditions pour opérer.

Toutefois, on n’observe pas au delà de G et de G ; on n’a donc que cinq déterminations à effectuer; la longueur d’onde varie dans cet intervalle entre des limites qui sont entre elb's environ comme- est ài.

578. Ké»ulu»t« de» observation*. — La loi «|u’on devait s’attendre à trouver est naturellement celle qu’on croyait exister pour certains liquides actifs par eux-mêmes : c’est la loi de la raison inverse du carré des longueurs d’onde.

Une expérience de M. E. Becquerel semblait confirmer cette idée. Ge physicien avait placé un verre pesant entre les branches de l’appareil de M. Ruhmkorff, et en avant une dissolution de sucre capable de rétablir la teinte de passage par une rotation égale et contraire à celle «jue produisait le verre. Si les lois de la rotation sont les

POLARISATION ROTATOIRE MAGNÉTIQUE

mêmes pour le verre et le sucre, tout phénomène rotatoire doit disparaître, et c'est ce qu’il crut reconnaître.

Mais, pour apprécier la valeur de celte observation, supposons que la rotation produite par le sucre soit de i a degrés pour le rouge, de iti degrés pour la teinte de passage, de »8 degrés pour le violet; qu'on superpose à ces rotations celles qui sont produites par le verre pesant , savoir : t o degrés pour le rouge . — i G degrés

pour le passage du rouge au violet, et — 36 degrés pour le violet. Il restera des rotations du plan de polarisation : iî- io = +3 degrés pour les rayons rouges, zéro pour les rayons jaunes moyens, a 8 — 36= -8 degrés pour le violet.

Ainsi, sur un espace qui n’aura pas plus de to degrés d’étendue, se trouveraient les plans de polarisation de toutes les couleurs: d’autre part, si l’on songe qu’une plaque de quartz de J de millimètre qui donne des rotations de même ordre ne présente aucune coloration quand on opère avec la lumière d’une lampe ou des nuées, on comprendra que dans le cas actuel toute coloration soit insensible: il en serait de même pour une plus grande différence dans les rotations : on ne verrait que des minima sans variations de teintes.

Mais en opérant avec la lumière solaire il reste une coloration très-sensible aux environs de l'extinction; elle prouve que tous les rayons ne s’annulent pas en même temps. Ainsi, tout ce qu’on peut dire, c’est que la loi supposée n'est pas exacte et que les rotations sont d’autant plus grandes que la longueur d’onde est plus petite, sans prétendre donner de loi précise.

M. \\ iedemann a tiré les mêmes conclusions d’observations sur le sulfure de carbone, mais la précision de ses mesures n’atteignait pas plus de ’ de degré et même a degrés. Il déterminait à » de degré près les variations que l’hélice produit dans le pouvoir rotatoire des essences de térébenthine et de citron. Ici l’addition du quartz ou d’une dissolution quelconque était inutile, et ou mesurait directement les azimuts; les résultats obtenus montrent que la variation du pouvoir rotatoire est pour chaque couleur proportionnelle au pouvoir propre de l’essence relatif à cette couleur.

On a reconnu , au moyen d’expériences assez nombreuses, que

la marche du phénomène est la même dans le quartz el dans la plupart des liquides organiques. La loi de la raison inverse du carré des longueurs d’onde n’est qu’une première approximation de la loi réelle: les rotations varient plus rapidement qu’elle ne l’indique. \insi, comparons les rotations à relie qui correspond à la raie K, rotation que nous prendrons pour unité, el soient pour une substance quelconque

les rotations calculées; on trouvera par expérience

"I constamment

La différence entre une rotation quelconque et la rotation prise pour unité est plus grande que la loi ne l’indique ; elle est du reste supérieure aux erreurs d’observation.

C’est sous cette forme qu’il convient de présenter les résultats des expériences. On choisit la rotation correspondante à la raie K pour unité, parce que celle raie occupe à peu près le milieu du spectre; il est donc facile de bien déterminer la différence des azimuts suivant lesquels il y a coïncidence de la bande noire avec la raie K, pour deux directions opposées du courant, c’est-à-dire le double de la rotation. On passe ensuite à I), puis on revient à K; on compare la valeur trouvée pour D à la moyenne des valeurs trouvées pour E, et ainsi de suite.

Mais ou ne pourra se contenter de cette seule série d’observations, à cause des erreurs de pointé de la lunette. Le fil du réticule cache les raies étroites et ne vise pas mieux les raies trop larges, de sorte qu’il faut réitérer plusieurs fois les observations dans un sens, puis en sens contraire. D’après cela, la détermination complète des rotations correspondant aux cinq raies G, 1), K, F. G ne demande pas moins de aoo à 3on lectures d’azimuts.

Il faut avoir soin d’éviter réchauffement et de réduire à peu de

Digitizejt by Googl

POLARISATION ROTATOIRE MAGNÉTIQUE

chose les variations de la pile, en se servant de couples de Bunsen récemment préparés.

Avec ces précautions, on trouve que toute» les substances donnent une loi de rariations de rotation /dus rapide que la loi de l’inverse du carré des lon/rucurs d’onde. De plus, elles se divisent en deux catégories : celles dont l’indice de réfraction ou, ce qui revient au même, le pouvoir dispersif est faible : elles s'écartent peu de la loi énoncée; telles sont l’eau et les dissolutions de chlorure de calcium, de chlorure de zinc et de protochlorure d’étain; les écarts sont irréguliers, difficiles à esmer avec rigueur, car ils dépassent de fort peu les erreurs d’expérience.

Quant aux substances très-réfringentes ou très-dispersives, comme les essences d’anis, de cannelle, de cassia, de sassafras, le bichlorure d’étain, la créosote, le sulfure de carbone, etc., elles offrent avec la loi des différences considérables, qu’il est impossible d’expliquer par des erreurs d’expérience, car elles en sont des multiples assez grands. La loi exacte de la dispersion des plans de polarisation spéciale à une substance donnée est toujours telle que le produit de la rotation par le carré de la longueur d’onde aille en croissant de l’ extrémité la moins réfrangible à l’extrémité la plus réfrangible du spectre. Ainsi, les pouvoirs rotatoires magnétiques du sulfure de carbone et de la créosote, rapportés à la même intensité du courant, ont présenté les valeurs suivantes pour les principales raies du spectre :

Sulfure de carbone. 5.37.'! 6,978 9,089 11.906 ib.h'jb

Créosote 3. 869 5,! 17 6,768 8.370 11,696

Les produits de ces nombres par les carrés des longueurs d’ondulation exprimées en cent-millièmes de millimètre ont pour valeurs :

Sulfure de carbone . 98,180 96,178 «8,908 -i6,a83 98,696

Créosote 16,669 17.760 18,670 19.689 91,607

Les différences avec la loi de l’inverse du carré des longueurs d’onde sont donc très-grandes pour les liquides dont le pouvoir dispersif est considérable: mais la variation des rotations pour diverse s

1016 LEÇONS SljR L’OPTIQUE.

subxtonces ne suit fins l'ordre des pouvoirs dispersifs. comme on peut le voir par la comparaison des expériences faites sur le sulfure de carbone et la créosote. Si l’on prend, en ell'et, le rapport de chacun des produits indiqués ci-dessus à leur taleur moyenne, on obtient les deux séries suivantes :

Sulfure île carbone . 0,909 0,969 0,987 J.oSs 1,1 «9

Créosote 0.886 0.96s 0.99a 1,066 1,137

La variation relative est donc plus grande dans le cas de la créosote. et cependant l'indice de réfraction varie bien plus de la raie G à la raie G, dans le cas du sulfure de carbone, que dans celui de la créosote.

Ces résultats présentent une grande importance au point de vue de la discussion des théories proposées pour l'explication de ces phénomènes ' .

HIKI.llHiH Ai’HIK.

1866. Fxrxdiv, Sur de nom clics relations cuire l'électricité, la lumière et le magnétisme, lettre à M. Dumas. I.’lnxt., n" 6*9, cl Comptes rendus, WII, ii3 {19 janvier 1866).

1866. l’ouu.i.RT. Note sur les expériences de M. Faradav. L’Inst., n” 63o. et Comptes rendus, WII. i33.

1866. Dksprrtz, Projet d'expériences destinées à vérifier si le magnétisme exerce une action sur la lumière. Comptes rendus, WII, 168. 1866. E. liecQuean. . Note sur l'action du magnétisme sur loua les corps.

. Compte* rendus, XXII. qâa. et /tnn. de ehhn. et de phys , (3t. WII, 637.

1866. Ri iimkorff, Appareil pour répéter les expériences de M. Faradav concernant finlluence du magnétisme sur la lumière. Comptes rendus, \XIII . 617. et Ann. de chim. et de phys., (3). WIH. 3 18.

• 866. Biot. Rapport sur un appareil construit par M. RuhmkortT pour faciliter I exhibition des phénomènes optiques produits par les corps I ransparents lorsqu'ils sont placés entre les pèles contraires d'un aimant d'une grande puissance. (Comptes rendus, WHI.

Voir I. I. p. s 'là.

BIBLIOGRAPHIE

Faraday. On the magnétisation of ligiil ami the illumination of magnelic linos of forces, Experimental Retearehe* on eleclricily, 1 ylk sériés; Phil. Trait*, f. i846, 1 ; Pogg. Am., LWIII. 100. I18A6). et LXX, a83 (18/17); Phil. Ùag-, (3), XXIX, 53.

U iRTHAXti. Sur les nioyeus de rendre sensililes par des phénomènes caloriiiques les modilications moléculaires que produit dans les corps l'action des aimants. Complet rendus, XXII. 745; Pogg. .Inn. , LXXI . 573, et ArcA. tle t se. phyt. el natur. , I, 4i7.

An», On the équations applying to liglit linder lhe action of inagnetism, Phil. Mag., (3). XXVIII, 46y.

Bôttger . Ueber F araday's neueste Entdcckung die Polarisa liousebene eines Lichtstrahls durch einen krâfligen Elektromagnetcn abznlenken, Pogg. An»., IA Vil. -igo.

Bôttger, Ueher die durch einen krâfligen Elektroiimgnel bewirkte. im polarisirten Lichte sicli kundgebende Molekulorverandorung flnssiger und l'ester hôrper. Pogg. .1 »».. IAVII. 35o.

Brocii . Bestimniung der rotirenden Mnlekularkraft des Bergkristalls durch eine neue. auf aile chminatischen Phénomène anwendliare Beohachlimgsinethode. Dore'* lleperl. der Phytik . VII. ti3.

Matthieu»»*, Description expérimentale du pouvoir rotatoire par influence magnétique d'un grand nombre de composés transparents. Complet rendu*, XXIV. 961).

Mvtthikssev. Etude des effets rotateurs produits |«ir les pôles d'un électro-aimant sur les solides trnns|iarenls. Complet rendus ,