LXIII* M. — ÉTUDE D*UN RAYON CIRGULAIRB OU ELLIPTIQUE

circulairement sont les suivantes; nous supposons que la lumière employée est monochromatique:

i^ Elle donne deux images de même intensité dans un analyseur biréfringent, quelle que soit l'orientai ion de sa section principale.

2<> En traversant un quart d*onde, elle se transforme en lumière polarisée rectilignement, ce qui permet de la distinguer de la lumière 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 —45°; elle a lieu de gauche à droite, si cet angle est égal à -h 45*». Nous comptons toujours les angles positivement de droite h 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; de plus, 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 de Babinet- Jamin, qu'il est nécessaire de graduer préalablement.

On y reçoit, à cet effet, un faisceau de lumière polarisée rectilignement par un nicol, à 45<* 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 le fil avec la frange noire centrale, dans l'image ordinaire; puis, on agit sur la vis micrométrique jusqu'à ce que la première frange A soit amenée sous le fil en M.

Le déplacement L correspond alors à une différence de marche égale à X et le compensateur est gradué : en effet, puisque pour un déplacement L la différence de marche est

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égale à > au milieu M, elle deviendra égale à ^ X pour un déplacement quelconque /?, et Ton pourra toujours calculer aisément, par une règle de trois, la différence de marche introduite par un déplacement quelconque. Pour faire un

quart d'onde, il faudra mouvoir le prisme de 7--

Cette détermination des constantes se fait assez difficilement en lumière blanche; les franges sont au contraire très nettes en lumière monochromalique rouge.

Supposons donc d'abord que le compensateur soit quart d'onde dans la partie qui est en regard du fil : employons-le à l'étude 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 sections principales.

Pour déterminer le rapport des axes, faisons tourner ensuite l'analyseur, sans toucher au compensateur, jusqu'à ce que la frange centrale prenne son obscurité maximum. La tangente de l'angle des sections principales du compensateur et de l'analyseur est égale au rapport des axes de la vibration elliptique, ainsi que nous l'avons vu ci-dessus.

Le compensateur a joué, dans cette expérience, le rôle d'un quart d'onde.

Mais il y a une autre manière d'opérer, qui est préférable quand la différence de marche est grande.

Le compensateur est d'abord réglé de façon qu'il y ait par exemple, dans l'image extraordinaire, une frange noire sous le fil; puis on le met sur le chemin du rayon elliptique à étudier. La frange se trouve déplacée. On tourne d'abord l'analyseur jusqu'à ce que cette frange soit la plus noire possible; alors la tangente de l'angle /x formé par la section principale de l'analyseur avec le plan principal du compensateur donne le rapport de grandeur des axes de l'ellipse. ,Puis on agit sur le micromètre et on le déplace de la quantité q nécessaire pour ramener la frange noire sous le fil; la différence de marche des rayons composants de l'ellipse était donc égale à

j- X. Le compensateur permet ainsi de mesurer, dans toutes

LXIY® M. — ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS OPTIQUES BIRÉFRINGENTES. 869

les directions qu'on lui donne, la différence de marche des composâmes de l'ellipse et le rapport de leurs amplitudes.