I. Reconnaître la nature d'un rayon
Un rayon naturel, qui rencontre sous l'incidence normale un cristal biréfringent, se divise en deux rayons, dont les intensités sont indépendantes de l'orientation du cristal. Il conserve eette propriété après son passage à travers une lame mince cristalline. Avec les polariscopes divers de Wollaston, d'Arago, de Babinet, de Savart, etc., il ne donne que des résultats négatifs.
Un rayon polarisé rectilignement se reconnaît sans peine à l'aide des nombreux polariscopes dont nous disposons; à tous les phénomènes d'extinction, de franges et de coloration bien connus viennent encore s'ajouter les houppes de Haidinger, qui, pour certains yeux, sont d'une grande délicatesse etmarquent la direction du plan de polarisation par deux houppes jaunes.
Le compensateur de Babinet donne des franges très nettes en lumière polarisée; pour déterminer la position du plan de polarisation, il suffit de faire tourner l'analyseur jusqu'à ce que la frange centrale de l'image extraordinaire soit aussi noire que possible : la section principale de l'analyseur est alors parallèle au plan de polarisation.
Adjoignons au bilame de Bravais un analyseur, et faisons-
W. — Maitip. 27
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les tourner tous deux simultanément, de façon que la section principale de l'analyseur reste parallèle à la bissectrice des axes des deux moitiés de la lame; nous trouverons une position pour laquelle chacune des images de l'analyseur présentera une teinte uniforme; cette position est celle où la section principale de l'analyseur est parallèle au plan primitif de, polarisation.
Les propriétés caractéristiques de la lumière polarisée circulairement sont les suivantes :
I** Elle donne deux images de même intensité dans un analyseur biréfringent, quelle que soit l'orientation de sa section principale.
2* En traversant un quart d'onde, elle se transforme en lumière recliligne, ce qui permet de la distinguer de la lainière naturelle.
Il est facile de déterminer le sens de la polarisation, en cherchant quel angle forme le plan de polarisation du rayon émergent avec la section principale de la lame quart d'onde : la lame étant négative, la polarisation a lieu de droite à gauche, si cet angle est égal à — 4^*; elle a lieu de gauche à droite, si cet angle est égal à -+- 45*. Nous comptons toujours les angles positivement de droite à gauche.
La lumière polarisée elliptiquement, reçue sur un analyseur biréfringent, donne deux images dont les intensités sont inégales, et qu'on ne peut faire disparaître complètement: avec le bilame, les teintes des deux plages sont toujours différentes. La première de ces propriétés pourrait faire confondre la lumière elliptique avec un faisceau partiellement polarisé, mais la seconde est caractéristique; déplus, nous savons que la lumière elliptiquement polarisée se transforme en lumière rectiligne en traversant un quart d'onde, dont la section principale est parallèle à l'un des axes de l'ellipse de vibration.
IL Déterminer les constantes d*une vibration elliptique:
Nous emploierons à cet effet le compensateur, qu'il est nécessaire de graduer préalablement.
On y reçoit, à cet effet, un faisceau de lumière polarisée rectiligncment, à 4^^ de sa section principale, et l'on dirige le faisceau émergent sur un analyseur dont la section principale est parallèle au plan primitif de polarisation. On fait coïncider
LXXXVl* M. — PROPRIÉTÉS OPTIQUES BIRÉFRINGENTES. 4^9
le fil avec la frange noire centrale, dans Timage extraordinaire ; puis, on agit sur la vis micromé trique jusqu'à ce que la première frange soit amenée sous le fil.
Le déplacement L correspond alors à une différence de
marche égale à - et le compensateur est gradué : pour en
faire un quart d*onde, il faudra mouvoir le prisme de - • Celle
opération se fait assez difficilement en lumière blanche; les franges sont au contraire très nettes en lumière monochroniatique rouge.
Supposons maintenant que le compensateur soit quart d'onde dans la partie qui est en regard du fil : employons-le à Tétucle d'une vibration elliptique. Nous ferons tourner d'abord le compensateur jusqu'à ce que la frange noire déplacée revienne sous le fil : les axes de l'ellipse sont alors parallèles à ses se:> lions principales.
Pour déterminer le rapport des axes, faisons tourner ensuiio l'analyseur, sans toucher au compensateur, jusqu'à ce que la frange centrale prenne son obscurité maximum. La langenlo de l'angle des sections principales du compensateur et de l'analyseur est alors égale au rapport des axes de la vibration elliptique, ainsi que nous l'avons vu ci-dessus.
LXXXVP MANIPULATION.
