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Le pouvoir dispersif comparé des rayons rouge et jaune j-^

est aussi un caractère spécifique des corps. Pour le déterminer, on opère tour à tour en lumière blanche et rouge: dans le premier cas, on observe la teinte sensible, qui correspond à l'extinction du jaune; dans le second, on s'arrête à l'extinction de l'image dans le rouge; ces deux expériences donnent [a]y et[a],..

Description.

Nous nous servirons, dans cette manipulation, de l'appareil de Biot : il donne des résultats d'une exactitude remarquable, nnais il exige un gf and nombre de précautions fort minutieuses, que nous exposerons rapidement (*).

Biot n'opérait jamais qu'à la lueur des nuées et il avait soin le choisir un jour où le ciel fût entièrement couvert, afin l'éviter toute trace de polarisation. La lumière était réfléchie at polarisée par un miroir de verre noir, fixé à l'extérieur de

( * ) Biot, Instructions pratiques sur Vobservation et la mesure des propriétés 7p(iques appelées rotatoires, i8/|5.

W. — Manip, 29

45o CHAP. XTll. — POLARISATION ROTATOIRE.

la chambre obscure contre le volet, comme un porte-lumière ordinaire.

Le corps de l'appareil était établi à demeure dans un petit cabinet obscur construit pour ce but, dans lequel Tobservateur s'enfermait pour observer. La lumière, renvoyée à rinlérieur par le réflecteur, traversait des tuyaux noircis, munis de diaphragmes, où elle était restreinte en un mince faisceau cylindrique, dont tous les éléments parallèles étaient sensiblement dans un même état de polarisation. Biot tenait beaucoup à ce dispositif : <c 11 n*y a, dit-il, que la pratique personnelle qui puissQ faire comprendre tout ce que cet arrangement donne de sûreté, de précision et de délicatesse aux résultats obtenus... Je me suis bien gardé de l'abandonner pour le motif vain et condamnable de rendre ces phénomènes plus populaires en sacrifiant la certitude de détermination indispensable pour leur utilité scientifique (*). »

Les pièces essentielles de l'appareil de Biot sont le tube à liquide et l'analyseur. Le tube est fermé à ses deux extrémités par deux glaces de verre ; il porte souvent à l'intérieur deux diaphragmes en argent, percés d'un trou étroit, afin d'arrêter la lumière qui pénétrerait accidentellement dans le tube. L'analyseur se compose d'un prisme de spath achromalisé par du crown : il donne deux images colorées de teintes brillantes et complémentaires, qui ne disparaissent point, quelle que soit la position de l'analyseur. Ce prisme doit être achromalisô aussi exactement que possible pour l'image extraordinaire, qui est celle dont les teintes servent le plus spécialement d'indices pour les déviations.

Quand on opère en lumière blanche, on prend pour repèn^ la teinte de passage, ou teinte sensible, dans l'image extraordinaire : c'est un bleu violacé pâle qui touche au bleu franc ou bien au rouge vif pour le moindre déplacement de l'analyseur ; dans le faisceau ordinaire, la lumière est jaune, et elle tourne au vert ou à l'orangé. Mais nous devons faire observer que cette teinte n'est pas la plus sensible pour tous les yeux : or il est de la plus grande importance pour un physicien de reconnaître la couleur à laquelle son œil est le plus

(* ) Aor. c/V., p. 29.

XC° M. — DÉTERMmATION DBS POUVOIRS ROTATOIRES. 4^1

sensible ; il y parviendra sans peine par un procédé très ingénieux fondé sur l'emploi d*un biquartz à rotations inverses, de 3°^, 75 d'épaisseur; nous ne pouvons que mentionner ici cette méthode, qui sera exposée en son temps dans la manipulation suivante (*).

Biot recommande instamment de constater que les plaques de verre qui ferment les tubes n'exercent aucune action polarisante qui leur soit propre, par un effet de trempe; sinon, il faudrait les rejeter ou les faire recuire. On évitera aussi, dans le cours des opérations, de visser trop fortement les viroles qui fixent les obturateurs pour ne pas comprimer le verre, car il pourrait acquérir ainsi les propriétés du verre trempé.

Le cercle azimutal, sur lequel on observe les angles dont il faut tourner l'analyseur pour reproduire la teinte sensible, doit donner au moins la minute : Biot évaluait en centièmes les fractions de degré.

Les supports des tubes et de l'analyseur peuvent être montés au besoin sur le banc d'optique : on ne trouve plus guère, dans les laboratoires, le dispositif employé par Biot, car il est compliqué et encombrant, et il ferait double emploi avec les saccharimètres. 11 est cependant nécessaire que les élèves reproduisent les expériences magistrales qui ont servi de fondement à la théorie de la polarisation rotatoire.

Manuel opératoire.

I® 11 faut d'abord donner au rayon réfléchi l'état de polarisation le plus complet qu'il puisse recevoir : pour cela, le miroir est placé sous l'incidence brewstérienne. L'image extraordinaire doit alors être complètement éteinte quand l'alidade du prisme biréfringent est au zéro : les vis de correction dont la bonnette est munie permettent d'atteindre rigoureusement ce premier résultat.

On constate de plus, en tournant l'alidade de l'analyseur sur toute la circonférence du cercle azimutal, que les images ordinaire et extraordinaire s'évanouissent dans les quatre quadrants

( « ) Fide infra, p. 458.

comptés à partir du zéro. Il ne faut jamais négliger celte épreuve, car les seuls changements de température des montures métalliques peuvent déplacer le zéro.

3* On dispose sur le chemin du faisceau polarisé le cristal taillé ou le liquide dont on se propose de déterminer le pouvoir rotatoire.

Si l'on opère sur une lame de quartz, par exemple, il est indispensable de l'orienter de façon qu'elle soit traversée par le rayon lumineux suivant l'axe du cristal : la moindre déviation entraînerait des erreurs considérables. Les spirales d'Airy permettent de reconnaître d'abord, avec l'appareil de Norremberg, que les faces taillées sont perpendiculaires à Taxe; il ne reste plus alors qu'à vérifier si le rayon tombe normalement sur la plaque, en amenant le réticule de l'ocu- Itiire à coïncider avec les images données par les deux faces (lu cristal. II faut pour cela un réticule fortement éclairé.

Lorsqu'on peut faire usage des tubes, on fixe d'abord un obturateur à leur partie inférieure ; puis, on verse doucement le liquide jusqu'à ce qu'il déborde extérieurement par un petit ménisque capillaire. On écrase ce ménisque en appliquant le second obturateur, ce qui laisse le tube complètement plein, sauf quelque très petite bulle d'air qui y reste parfois, mais ne |)eut empocher les observations.

Les longueurs des tubes doivent être mesurées soigneusement entre les plans qui les terminent, au moyen de compas d'épaisseur très exacts; mais le constructeur prend généralement la précaution de graver sur le tube sa longueur.

3<» Si le corps interposé est inactif, l'image extraordinaire reste éteinte. Sinon, elle reparaît colorée : l'angle dont il faudra tourner l'analyseur pour produire la teinte sensible indique la rotation produite par la colonne de liquide ou la substance essayée, et fournit les éléments du calcul de [a]y.

4^ Quand on cherche le pouvoir dispersif, on a besoin de déterminer encore [a],.; à cet effet, on recouvre l'analyseur d'un verre rouge, et l'on cherche à éteindre l'image extraordinaire.

Mais la position de l'analyseur pour laquelle cette extinction a lieu est moins bien définie que précédemment, et il peut exister une incertitude de plusieurs degrés. Pour faire une dé-