‹ Cours de physique de l'École polytechnique (volume 2)Chapitre 119 sur 211 · DÉCOUVERTE DE FARADAY · texte numérisé non relu

DÉCOUVERTE DE FARADAY

du courant, le nicol W doit ôlre lourné en sens contraire et d'un angle égal à partir de la position initiale, de telle sorte que l'angle des deux positions de N' qui ramènent Textinction avec le courant direct et inverse mesure le double de la rotation électromagnétique du plan de polarisation de la lumière.

On peut fixer de la manière suivante le sens de la rotation observée : on imaginera dans le cbamp magnétique un morceau de fer doux aimanté par influence; le sens dans lequel Tobsen'ateur qui reçoit le rayon lumineux verrait circuler le courant des solénoîdes équivalents au magnétisme du fer doux est, d'après Faraday, celui dans lequel le plan de polarisation de la lumière se trouve entraîné. Des observations plus complètes, dues à Verdet (*), ayant montré depuis que certains corps, les sels de fer par exemple, font tourner le plan de polarisation en sens contraire, nous désignerons, sous le nom de roiaXions positives ou négatives^ des rotations effectuées dans le sens des solénoîdes de Faraday ou dans le sens opposé.

Si, sans changer le sens du courant, l'observateur se retourne et qu'il analyse avec le nicol N la lumière polarisée par le nicol N', il voit la rotation, qui s'effectuait par exemple vers sa gauche, quand il observait à travers N', se faire maintenant vers sa droite. Puisque l'observateur s'est retourné, cette expérience signifie que, dans l'espace, la rotation du plan de polarisation s'est effectuée dans le môme sens. L(» signe de la rotation est donc indépendant du sens de la transmission de la lumière.

Par une série de réflexions exécutées entre deux miroirs convenablement placés, on peut obliger les rayons polarisés par le iiicol N à traverser n fois le corps transparent place entre les pôles de Télectro-aimant ; les rotations produites par chaque passage s'ajoutent, d'après l'observation qui précède, et la rotation définitivement mesurée sera n fois plus forte que si les rayons polarisés avaient été transmis directement an nicol analyseur N'. L'artifice que nous signalons sera utile pour

( * ) Verdet, Annales de Chimie et de Physique, 3- série, l. LXIX, p. 4 ''» : i>*'j3.

constater le pouvoir i-oiatoire éleclromagnétiqDe des coipi

peu actifs.

- Faraday avait constaté que U roiatîon élec- Iromagnétique |ieul être produite par un aimiDt paissaol. aussi bien que par un éleciro-aioiant, miisil ne reconnatptf tes lois quantitatives qui relienl ia grandeur de la raUtioo I

l'intensité du champ magnétique qui h k]^\6rm'\nf.

Pour découvrir ces lois, il fallait opérer tlunti un cbamji magnétique sensiblement uniforme, ce qui ne pouvait atoii lieu avec la disposition primitive de Varaday. M. Eil. Becqui'rel (' ) eut l'heureuse idée de munir l'éleclro-aimani en fer > cheval d'armatures de fer percées suivntit ra\c du champ <■'' deux trous 0, 0' et de placer dans l'inlervalU' le corps h étudier. Peu après, RuhmkorfTC) adapta à l'élL'ciro-aimant,qui' nous avons décrit (p. 377), un noyau <lc for doux luliulaimiui permettait d'employer cet appareil à l'étude de la polarisatïw rotatoire magaéliquc; enlln Verdet (■) munît intérieDremeiil ce même appareil de doux plaques de fer doux F, F'i deo",ii d'épaisseur et de diamètre égal au diamètre extérieur des bobines (Jig^- 335). Entre ces larges surfaces polaires, le champ magnéiiquc est sensiblement constant dans un intervalle soT' ti»>aiil pour tous les besoins des expériences. Verdet en mesurait l'inteiisilé par la môtliode d'induction précédemment déiritc (p. .t^a).

Le premier résultai dos e\|)érienccs do Verdet a été d'eublir r]ue la rotatinn éU-clroma/^nétitjHe ii est rigoureaseau»! pinportionnelle ù l'inlenxUé ¥ du champ, non à l'intenuté 1 du courant excitateur, comme on l'avait cru d'abord.

On sait que F l'I i, d'ubord presque proportionnels, pour les plus faibles valeurs àc i, cessent de l'être pour les grandes el

(') E. llKuut'^KtL, Xvte iitr l'action du magnétùm« tur tout latarf ( Complet reniliit ilri ataiicet de l'Académie det Science», 1. XXII, p-jj»et.innalet de Chimie et de Phytique. 3' série, l XVII, p. (Î7; i8J6.

(') Hi/iiuKORCF, Aiii>areil pour répéter let expérience» de AI. Faiwlo}. concernant l'action du miignéttime lur la lumière {Complet rendatdii néaiicet de t'Arat/émie des Sciences. l.WUhji. ^n, et Anaalet de Ckiiir et de l'kyai'/ue, y iCrie, t.XVm,p.3i8L i«W)-

{') Vkiiijet, Annalet de Chimie et de l'iiytifue, 3" siric, t. XLI, p-Jî*-

LOI DE VERDET. .}ri

que F croît beaucoup moins vile que i. Il suflil munie, d'après M. Biclial (')t tie comparer les valeurs de la rolation éleclrnmagnétique Si, observée dans l'appareil de RuhmkorlT, et de

l'intensilé i du courant pour metlre en pleine évidence l'existence du maximum d'aimanlalion du fer doux.

Verdet (*) a mesuré la rolation électromagnétique Si pour des rayons traversant le corps transparent dans des directions obliques aux lignes de force. Le tube de l'appareil de Ruhmkorff ne permet d'observer que dans des directions peu inclinées sur l'axe et Verdet dut avoir recours à deux miroirs auxiliaires H, M (fig. 2i6), permettant de recevoir lu lumière polarisée par un nicol extérieur et de la renvoyer ù l'observateur dans une direction commode. Verdet confirma ainsi l'observation de Faraday : que la rotation électromagnétique est nulle dans une direction normale aux lignes de force. Soient, en général, a l'angle de la direction du faisceau lumimeux et des lignes de force, e l'épaisseur du milieu traversé,

( ' ) BlcBAT, Beckerclia lur la potarUation roU de doctorat. ParU, 187^.

( ■ ) Veboet, AnnaltJ de Chimie et de P/iyi p, Î7; i855.

■e magnétique, Tlitse

4iG LES AIMANTS.

cnlin ft uiie constante caractéristique da milieu. Verdel a

prouva que l'on a en général

La rotation est proportionnelle à l 'épaisseur du milieu trei-ersé et au cosinus de l'angle que fait la direction dn rayon tuminetix avec les lignes de force du champ.

80BFACE SE L'OMBE ÉLECTBOMUlIÉTIftUE.

m. GOUn ET POTIEB. — Itappelons que, dans l'interprélalioii donnée par Fresnel aux phénomènes de la polarisation roUloire('), les deux rayons circulaires inverses, dans lesquels on peut décomposer la vibration incidente polarisée rcctilignrmoul, se propagent dans le milieu actif, avec des vitesses ffl i' (lifTérentos.

Pour que l'on observe une rotation {3du plan depolarisatiou |iai' unité d'épaisseur du milieu, ces vitesses doivent être tellci que l'on ail, en dési^'naiit par >.' el V les longueurs d'onde correspondantes de la lumière simple considérée.

Kr-^)-

r \c Cliapili'c de U Polarisation rotatoirc, t. III.

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