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autre incidence contient une portion de lumière naturelle , d'autant plus grande que cette incidence s'éloigne glus, dans un sens on dans l'autre, de Tangle de la polarisation totale.

Si dans rexpérience précédente on substitue, à la lame de verre, une lame d'une autre nature suffisamment polie , dont on fait varier de la même manière l'inclinaison sur l'axe du tube , l'œil regardant à travers le cristal bi-réfringent , fixé dans la position indiquée , aperçoit deux images inégalement intenses , desquelles la plus vire est toujours celle qui correspond au faisceau réfracté ordinairement; mais il existe en général une certaine incidence, variable avec la nature de la lame, pour laquelle l'image extraordinaire disparaît , ou au moins atteint un minimum d'intensité comparativement à l'autre image. Ainsi l'on peut dire que tout faisceau lumineux qui a subi une réflexion régulière à la surface d'un milieu pondérable, contient une certaine proportion de lumière polarisée suivant* le plan de celte réflexion.

On appelle angle dé polarisation d'une substance, l'angle que doit faire un rayon lumineux incident, avec une surface plane et polie de cette substance, pour que le rayon réfléchi correspondant soit polarisé le plus complètement possible. MM. Arago et Bîotont déterminé les valeurs de cet angle pour un grand nombre de corps solides et liquides , par des procédés difiérents. Les résultats de ces observations indiquent que l'angle de polarisation est celui pour lequel le rayon réfléchi est perpendiculaire au rayon réfracté. Celte loi, d'une simplicité remarquable, a été signalée par Brewster. Elle donne un moyen facile de retrouver l'angle de polarisation A , lorsqu'on connaît l'indice de réfraction / de la substance que l'on considère, car on doit avoir, d'après cette loi, cos. A ss / sîn. A, ou tang. A=>j. Cette loi n'est pas applicable à la lumière réfléchie par les cristaux bi-réfringents ; pour ces substances, l'angle de polarisation varie avec la posilion relative du plan de réflexion et de la section principale , suivant des lois qui sont encore inconnues.

L'expérience indique que k lumière n'est presque jamais complètement polarisée par réflexion sons aucune incidence; c'est-àdire que l'image extraordinaire, quoique s'aflaiblissant extrêmement pour l'angle de polarisation, lorsque l'on reçoit le rayon réfléchi sur un cristal dont la section principale est parallèle au plan de réflexion, ne disparaît cependant pas complètement. Mais la quantité de lumière polarisée, ou l'aflaiblissement de l'image extraordinaire, augmente à mesure que l'incidence approche de celle qui correspond à l'angle de polarisation. Pour le verre, la lumière réfléchie

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SOUS l'aogle de SS*^ 2S% est presque totalement polarisée ; ou obtient cependant une polarisation plus complète encore, par la réflexion sur une plaque polie d'obêidiennê , sous Tangle de polarisation de d3« i.

665. La lumière naturelle qui tombe sur une lame de verre à faces l'amiçK parallèles , sous l'angle de polarisation , n'est qu'en partie réfléchie, r^fr»cUoa. une autre portion traterse la lame en s'y réfractant. Malus, à qui l'on fio. si2. doit la découverte des phénomènes de la polarisation , a reconnu

aussi le premier que la lumière réfractée à travers la lame était polarisée en partie , suivant un plan perpendiculaire au plan de ré* fleiion. On peut s'en assurer en recevant le rayon émergent sur un rhomboïde de spath d'Islande, les deux images sont inégalement intenses j l'image ordinaire a son minimum d'intensité, lorsque la section principale du cristal est parallèle au plan de réflexion; Fi- ^: mage extraordinaire a alors au contraire son maximum d'éclat ; rin«> verse a lieu lorsque la section principale du cristal est perpendiculaire au plan de réflexion. On peut encore vérifier le même fait en recevant le rayon émergent sur une nouvelle glace , sous l'angle de polarisation ; si l'on fait tourner cette glace sans changer cet angle , on remarque qu'elle réfléchit un minimum de lumière lorsque son plan de réflexion est parallèle au premier, et un maximum quand il lui est perpendiculaire.

M. Arago a fait voir que la portion de lumière, polarisée dans le rayon réfracté , était toujours égale en intensité à la lumière polarisée du rayon réfléchi, en sorte que par l'acte de la réflexion une . portion de la lumière est polarisée suivant deux plans, desquels l'un est parallèle et l'autre perpendiculaire au plan de réflexion ; la lumière polarisée tdans le premier sens se réfléchit, et l'autre se réfracte. La portiou de lupière réfractée dans une lame de verre sous l'angle de polarisation, n'émerge pas en totaliié; une portion se réfléchit à la seconde surface ; Malus a fait voir que cette nouvelle portion est polarisée dans le même sens que la lumière réfléchie , en la faisant sortir perpendiculairement à une face taillée en biseau dans la lame , et l'analysant au moyen d'un cristal bi-réfringent ou d'une nouvelle glace.

666. Ces faits divers indiquent un moyen simple d'obtenir, par Propri^t^i une suite de réfractions , un faisceau lumineux complètement pola- '"gîaMs*. risé. On se sert pour cela d'une pile de lames de verre, parallèles

entre elles, que l'on présente sous l'angle de polarisation à un faisceau de lumière naturelle. A l'entrée dans la première lame, une ^lo. S14. portion de faisceau incident se réfléchit, polarisée suivant le pUn

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d'incidence; une portion égale se réfracte, polarisée suivant un plan perpendiculaire au premier, mais en oulre il y a de la lumière naturelle réfractée. A la surface de la seconde lame , toute la portion de lumière polarisée transmise se réfracte, mais en même temps une nouvelle portion de lumière naturelle se divise , en lumière réfléchie polarisée suivant le plan d'incidence, et en lumière réfractée polarisée dans un sens perpendiculaire , et ainsi de suite. La quantité de lumière polarisée perpendiculairement au plan- d'incidence doit donc augmenter, tandis que la quantité de lumière naturelle doit diminuer , avec le nombre croissant des lames traversées.

L'expérience confirme cette conséquence, car après avoir traversé plusieurs lames de verre, sous l'angle de polarisation, la lumière réfractée se trouve entièrement polarisée suivant un plan perpendiculaire au plan d'incidence. On explique très-bien, d'après cela, comment il se fait qu'une pile d'un nombre suffisant de glaces que l'on présente , sous l'angle de polarisation , à un faisceau lumineux polarisé, laisse traverser ce faisceau avec tout son éclat, ou jouit d'une très-grande transparence , lorsque son plan d'incidence est perpendiculaire au plan dé polarisation du faisceau incident ; tandis que si ces plans sont parallèles, la même pile ne donne aucuu signe de lumière transmise , ou parait tout-à-fait opaque. La propriété dont jouit une pile de glaces parallèles de polariser compléteroeni la lumière qui la traverse, n'est pas restreinte au cas de l'angle de polarisation ; elle a lieu pour toute autre incidence, puisqu'il y a . toujours une portion de lumière polarisée, mais il est nécessaire alors d'employer un plus grand nombre de lames. Propri^é 567. Ce phénomène de polarisation complète par réfraction , ou

toarmaiine. d'absorption de la lumière polarisée suivant le plan d'incidence, s'observe dans certains cristaux , que l'on suppose par cette raison devoir être formés de lames superposées et peu adhérentes; lalu- * mière qui les traverse, en émerge totalement polarisée perpendi-

culairement au plan d'incidence, en sorte que si cette substance est douée de la double réfraction , et en plaque suffisamment épaisse, elle ne donnera qu'un rayon émergent, réfracté extraordinairement C'est ce qui a lieu pour la tourmaline : si l'on regarde un objet mince à travers un prisme de celte substance , dont les arêtes sont parallèles à l'axe de double réfraction, l'œil étant placé prèsde Tangle dièdre réfringent, on aperçoit deux images; mais a mesure quon approche l'œil de la base du prisme l'image ordinaire s'affaiblit , et finit par disparaître.

Il résulte de ce fait curieux un ipoyen simple, et souvent utilisé,

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de reconnaître suivant quel sens un rayon lumineux est polarisé. On le reçoit sur une plaque de tourmaline parallèle à Taxe , et suffisamment épaisse, que Ton fait tourner. Si le faisceau incident est totalement polarisé, on trouve une position particulière pour laquelle aucune lumière n'est transmise à travers la plaque ; Taxe de la tourmaline est alors parallèle au plan de polarisation cherché. Lorsque la lumière incidente n'est qu'en partie polarisée, la seule image aperçue à travers la plaque de tourmaline ne disparait pour aucune position, mais atteint un minimum d'intensité. Quand la lumière est naturelle , cette image unique conserve une clarté constante.

La loi de réfraction simple est en défaut lorsque la lumière pénètre dans les cristaux bi-réfringents ; le fait de la réflexion se complique quand il s'agit de la lumière polarisée , puisqu'il existe, pour cette espèce de lumière , des circonstances où elle échappé* à la réflexion , et se réfracte en totalité ; enfin nous citerons bientôt des phénomènes pour lesquels la lumière semble se propager en ligne courbe. Ainsi les trois principes qui servent de base a l'optique géométrique ne peuvent être adoptés d'une manière absolue. L'ancienne théorie de l'émission était totalement impuissante pour rendre compte de ces exceptions ; les hypothèses subsidiaires, dont il fallait étayer l'idée fondamentale, étaient aussi nombreuses que les phénomènes nouveaux qu'il s'agissait d'expliquer, en sorte que ces hypothèses ne faisaient que transformer l'énoncé des faits , sans établir entre eux aucune liaison nécessaire. Toutes ces exceptions sont au contraire des conséquences naturelles de l'idée primitive des ondulations , et tendent même à la simplifier.

Dans la lutte récente qui s'est établie, au milieu du monde savant, entre les défenseurs des idées de Newton sur la lumière, et les partisans de la théorie des ondes, les succès obtenus par ces derniers ont d'abord été contestés. Mais quand , parmi eux , Fresnel fut parvenu à déduire , d'un petit nombre de principes simples et féconds, un enchainement rigoureux de tous les faits de l'optique, et leur explication complète, jusque dans leurs laoindres variétés, il fallut se rendre à l'évidence, ou reconnaître au moins que l'idée des vibrations élnii plus heureuse que celle de l'émission. Nous laisserons le parti réduit au silence chercher une excuse de sa défaite dans le rare botiheur de ses adversaires, et nous adopterons complètement les idées de Fresnel, comme ofi*rant un guide certain, pour décrire et expliquer les phénomènes d'optique dont il nous reste à parler.

GOU&S DE PHTSIQUB.

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