LXXXIV« MANIPULATION
DÉTERMINATION DE LA QUANTITÉ DE LUMIÈRE POLARISÉE QUI SE TROUVE DANS UN RAYON PARTIELLEMENT POLARISÉ.
Théorie.
Une pile de plusieurs glaces à faces parallèles dépolarise, par transmission, un rayon de lumière partiellement polarisé
(' ; yinnales de Chimie et de Physique, 4* série, XX, p. 207; 1870.
dans le plan d'incidence. Ce pouvoir dépolarisant varie avec rinclinaison des lames sur le rayon incident, car le rapport
entre le pouvoir réflecteur . , , . du verre pour la lu-
^ sin* (i-hr) ^
mière polarisée dans le plan d'incidence, et son pouvoir réflecteur - — ^4-: pour la lumière polarisée dans le plan
perpendiculaire varie avec l'angle d'incidence.
Une pile graduée, dont le pouvoir dépolarisant est connu en fonction de son inclinaison, permet de déterminer la proportion de lumière polarisée qui se trouve dans un rayon donné. 11 suffit, en effet, de chercher pour quel angle le faisceau redevient naturel après avoir traversé la pile.
Pour graduer une pile, on emploie une méthode expérimentale qui repose sur la loi de Malus.
Un rayon complètement polarisé est transmis à travers une laine mince de quartz pai*allèle à l'axe : lorsque l'axe de celte lame est contenu dans le plan de polarisation primitif, ce rayon passe tout entier à l'état ordinaire; mais, si l'axe delà lame et le plan de réflexion font un angle <p avec le plan de polarisation, il tombe sur la pile un ensemble de deux rayons polarisés à angle droit, l'un cos'cp, dans le plan de réflexion, l'autre sin^cp, perpendiculairement à ce plan, en prenant poui' unité l'intensité totale du rayon transmis. Le rapport entre la lumière polarisée et la lumière totale, est donc égal à cos*? — sin^cp, quand cp< 45<», et alors le rayon est polarisé partiellement dans la section principale; ou bien, ce rapport est égal à sin*cp — cos-cp, quand cp > 45, et alors le rayon est polarisé dans un plan perpendiculaire à la section principale. Nous bornant au premier cas, la lumière polarisée dans la section principale est égale à cos 2cp.
11 suffît d'inscrire cette valeur en regard de l'incidence / pour obtenir une Table de graduation : on peut aussi construire une courbe.
Description.
Le polarimètre d'Arago se compose d'un tube de lunette à rcxlrémilé duquel est Vwée une tige parallèle à son axe. Cette
LXXXIY® M. — QUANTITÉ DE LUMIÈRE POLARISÉE. 4^ I
lige soutient la pile de glaces : un limbe gradué en fait connaître rinclinaison et par suite les angles d'incidence i qu'une alidade à vernier permet d'évaluer au | de degré.
La bonnette qui porte Toculaire contient une lame de quartz perpendiculaire, une lentille convergente et un rhomboèdre de spath.
Quand la lumière est polarisée, l'observateur voit deux mages colorées de teintes complémentaires avec une partie commune blanche. En lumière dépolarisée, les deux images ont, au contraire, incolores.
Quelques repères permettent de déterminer la direction de a section principale du cristal de spath.
La pile de glaces doit être formée d'au moins dix lames, naintenues à une faible distance l'une de l'autre par des épaisleurs de carton ou de papier.
Arago avait appliqué son polarimètre à l'étude de la lumière lu ciel; c'est ce qui explique la forme spéciale de l'instrunent dont on trouve la description dans les Traités : il est monté sur un pied comme une lunette et il porte un limbe à QÎveau permettant d'évaluer les positions de l'axe par rapport à l'horizon. Ce même appareil fait office de cyanomètre.
Pour graduer la pile de glaces, il faut adjoindre à l'appareil un nicol et un quartz parallèle de 2""" ; le nicol sera monté dans une bonnette divisée en degrés pour la détermination des angles cp. Quand le polarimètre est monté sur un banc horizontal, comme cela peut se faire dans les laboratoires d'enseignement, on dispose aisément ces pièces en avant de la pile.
Manuel opératoire.
