ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS OPTIQUES BIRÉFRINGENTES

Théorie.

Rappelons d'abord les phénomènes que présente, entre deux, niçois croisés, une lame à faces parallèles, taillée dans un cristal uniaxe, perpendiculairement à cet axe; on voit une série d'anneaux circulaires, concentriques {fig, iSq), traversés par

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une croix noire dont un des bras est parallèle au planprimilir de polarisation, et dont les bords sont diffus et les eiirémités épanouies. Quand on tourne l'analyseur de 90°, les couleurs des anneaux sont remplacées par leurs complémentaires et la croix devient blanche.

Fie- 'îg-

Si la plaque est oblique sur l'axe, les anneaux prenneni une forme elliptique d'autant plus prononcée que l'ohliquilé est plus grande; en même lemps, le centre de la croix se déplace, et celle-ci finit par disparaître complètement.

La dispersion des couleurs est sensible dans la pluparldes uniaxes.

Lorsqu'on opère sur un cristal biaxe, normal à la ligne

moyenne, et que l'angle des axes est suffisamment pelil, on aperçoit (Jig. i4o) des anneaux ovales en forme de lemni-

LXXIVI' U. r- PBOPHIËTËS OPTIQUES DIBËPIII.NU ENTES. 4^ ■

scateSf traversés par une double bande noire, quand le plan des deux axes est parallèle ou perpendiculaire au plan de polarisation primitif; cette sorte de croix se dédouble en deux branches hyperboliques, quand le plan des axes est à ^5°. Les bandes noires deviennent blanches, lorsqu'on tourne l'analyseur de 90".

Dans les crislaux du système rhonibique, les axes optiques, correspondants à toutes les couleurs sont situés dans le même plan et possèdent la même bissectrice; tout est donc symétrique par rapport à cette ligne, et les courbes isochromaliques qui entourent les axes {fig. 1 4' ) sont absolument identiques (').

Fig. 141.

Nous ne trouvons plus la même symétrie dans le système clinorhombique; 1^, en efTet, les axes optiques des diverses couleurs n'ont plus nécessairement la même bissectrice. La position relative des bissectrices de leurs angles aigus donne lieu dès lors à trois espèces de dispersion, auxquelles M, Des Cioizeaux a appliqué les noms de dispersion inclinée, horisoiitale et croisée (').

Voici comment on peut les définir.

Dans les cristaux chnorhombiques, la direction perpendiculaire au plan de symétrie esl toujours un axe d'élasticité,

(*) 11 est eitrèmemtnt difficile de reproduire, même par la polychromie, Im apparences si tariées auiquelles donne lieu la dieperaion des couleurs; Biaii il esl possible d'indiquer eu noir les caraclèrea de symétrie présentés par les foyers des lemniscales. Dans nos figures, tes parties les plus sombres correspondent aui coulenrs les plus réfrangibles; le jaune reasort en cloir, et le rouge est marqué par des hacbnres.

(>) annales da Mines, VI; 1864.

et les deux autres axes sont compris dans le plan de symétrie. Or, ce plan peut être parallèle à celui des axes optiques, et alors la dispersion est inclinée; ou bien, il lui est normal, et la dispersion est horizontale ou croisée. Elle est horizontaie, lorsque la bissectrice aiguë est perpendiculaire à Taxe (le symétrie; elle est inclinée, lorsque celte bissectrice lui est parallèle.

Ces définitions, très précises, demandent à être étudiées, mais elles deviennent facilement intelligibles, quand on a sous les yeux un prisme oblique à base rhombe, dans lequel les axes des couleurs rouge, jaune et bleue sont figurés par (les fils; M. Ivan Werlein en a construit pour notre laboratoire de Lille des modèles très élégants, qui répondent aux trois dispersions: ils permettent de prévoir a priori les modifications spécifiques, introduites dans les anneaux par la position relative des axes.

Un cristal, dont la dispersion est inclinée, est reconnaissable par l'opposition qui se manifeste dans Tarrangement (les couleurs des deux systèmes d'anneaux : Tun offrira, par exemple, du rouge à l'extérieur et du bleu à Tintérieur, ainsi (lu'on le voit en I {Jig. 1^2 ), tandis que l'autre montre le rouge à l'intérieur et le bleu à l'extérieur. Le gypse est le type de celte dispersion. Ces caractères perdent de leur netteté dans certains cristaux, mais on arrive presque toujours à constater une dissymétrie du genre de celle que nous avons indiquée sur le dessin, entre les deux systèmes de courbes se soudant pour former la lemniscale.

Pour une autre classe de cristaux, les couleurs des anneaux sont disposées symétriquement des deux côtés du plan des axes, comme on peut le constater en H; la dispersion est alors horizontale. Cette opposition est d'ordinaire plus éclatante, quand le plan des axes est à 45** du plan de polarisation. L'orthose du Saint-Gothard peut servir de'type de ce genre.

Le point où la face que l'on observe est percée par la bissectrice aiguë peut enfin devenir un centre de symétrie pour les anneaux des différentes couleurs : c'est dans les bordures (les hyperboles ou des barres qui traversent les anneaux que le phénomène est le mieux marqué; on l'observe nettement

LXXXVI* H. — PHOPBIËTËS OPTrQUES BIRËFRINGENTES. ^33

clans le borax, sur lequel on peul s'exercer à reconnaître la tUs|)ei*sion croisée, figurée en C.

Les trois dispersions sont donc réunies dans \»Jtg. \!\i sous les rubriques I, H et C; le caractère de chacune d'elles ressort bien de cette comparaison synoptique.

Les cristaux du système anorthique offrent une dispersion ''eaucoup plus compliquée, qu'on peut observer dans l'axinite, l'albile ou l'amblygoniie (dans l'huile), mais qu'il n'y a aucun intérêt à étudier au point de vue purement physique.

Description.

La pince à tourmalines est l'appareil polarisant le plus iimple; M. Bertin l'a perfectionnée en y adjoignant des cercles divisés A et P, qui permettent de relever exactement