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Nous ne trouvons plus la même symétrie dans le système clinorhombique; là, en effet, 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 Cloizeaux a appliqué les noms de dispersion inclinée, horizontale et croisée (*).
Voici comment on peut les définir.
Dans les cristaux clinorhombiques, la direcUon perpendiculaire au plan de symétrie est toujours un axe d'élasticité, ot 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 horizontale, lorsque la bissectrice aiguë est perpendiculaire à l'axe de symétrie; elle est croisée, lorsque cette 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 des 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 l'arrangement des couleurs des deux systèmes d'anneaux : l'un oflFrira, par exemple, du rouge à l'extérieur et du bleu à l'intérieur, ainsi qu'on le voit en I {fig. m), tandis que l'autre montre le rouge à l'intérieur et le bleu à l'extérieur. Le gypse est le
est possible dModiquer en noir les caractères de symétrie présentés par les foyers des lemniscates. Dans nos figures, les parties les plus sombres correspondent aux couleurs les plus réfrangibles ; le jaune ressort en clair, et le roog.i est marqué par des hachures inclinées.
(•) jinnaUs dc9 Mines, t. VI; i86'| et Manuel de Minéralogie. Paris, 1862, p. XXVII.
type de celte dispersion. Ces caractères perdent de leur netteté dans certains cristaux, mais on arrive presque toujours à constater une dissyniétrie du genre de celle que nous avons indiquée sur le dessin, entre les deux systèmes de courbes se soudant pour former la lemniscate. La dissyméirp
se manifeste parfois aussi par une différence dans la forme plus ou moins elliptique des anneaux de chaque système.
Pour une autre classe de cristaux, les couleurs des anneau\ sont disposées symétriquement des deux côtés du plan des axes, comme on peut le constater en H; la dispersion esi alors horizontale. Cette opposition est d'ordinaire plus éclatante, quand le plan des axes optiques est à 45* du plan de polarisation, mais elle est encore sensible, lorsque le plan des axes est perpendiculaire au plan de polarisation; la barre n'est plus une simple bande noire, mais elle offre du
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bleu sur un bord et du rouge sur Tautre. 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 des hyperboles ou des barres qui traversent les anneaux que le phénomène est le mieux marqué; on l'observe nettement dans le borax, sur lequel on peut s'exercer à reconnaître la dispersion croisée, figurée en C. La dispersion croisée a été appelée aussi dispersion tournante.
Les trois dispersions sont donc réunies dans la fig. ni sous les rubriques 1, H et C; le caractère de chacune d'elles ressort bien de cette comparaison synoptique.
Les cristaux du système anorthique offrent une dispersion beaucoup plus compliquée, qu'on peut observer dans l'axinite, l'albite ou l'amblygonite (dans l'huile), mais qu'il n'y a aucun intérêt à étudier au point de vue purement physique.
Description.
La pince à tourmalines, composée de deux tourmalines montées dans une double pince, est l'appareil polarisant le plus simple; M. Bertin Ta perfectionnée en y adjoignant des cercles divisés A et P, qui permettent de relever exactement la position des axes {fig* 112); de plus, une lentille mobile dans une bonnette augmente le champ (*).
Le champ d'une pince ordinaire est très exigu, et il ne dépasse guère 16°; tout au plus peut-on observer les anneaux du nitre et du plomb carbonate; avec la pince de Bertin, on voit encore les franges de la calamine, dont les axes sont éloignés de 79®.
Mais ce petit instrument, quelque ingénieux qu'il soit, ne peut remplacer le microscope polarisant.
De nombreux modèles ont été créés par les constructeurs, sur les types d'Amici et de Norremberg. On y trouve tou-
(') Annales de Chimie et de Physique ^ 5* série, t. XVIII, 1879; Journal de Physique, t. X, p. 116; mars 1881. Nous devons à robligeance de MM. Ducretet et Lejeune \e^ fg, 113 et ii3.
jours un polariseur, un focus, un microscope et un analyseur; le champ de vision dépasse généralement j3o». Je décrirai d'abord le microscope de M. Nodot, qui est encore un des plus récents et sans doute un des plus simples (*).
Dans cet instrument, une pile de glace G (//^. ii3) de large surface, éclairée par un miroir mobile G', sert de pola-
(•) Journal de Phjrsique, t. VI, p. 23o; 1877. Cet appareil est coDstrnitpir MM. Ducretet et Lejeune.
uNivERsmr
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riseur; un nicol N de pelile dimension, placé au-dessus de la lenlille oculaire, fait office d'analyseur.
Le système éclairant est formé de trois lentilles marquées des chiffres 6, 7 et 8, dont la dernière est hémisphérique. La monture de la lentille 6 est à plaque tournante graduée, et elle permet de déterminer les diverses orientations du cristal.
EC est un écran destiné à arrêter les rayons extérieurs. La mise au point s*opère à l'aide de la vis à crémaillère S.
Pour les expériences dans la lumière convergente, le cristal à observer se place entre les lentilles 5 et 6; pour les expériences dans la lumière parallèle, le constructeur a ménagé un intervalle en A entre le nicol et la lentille 3. C'est là qu'on dispose les lames quart d'onde, dont l'emploi est si fréquent dans les expériences que nous décrivons.
Le microscope de M. Nodol se prêle fort bien aux projections, et il a même permis de photographier ]es franges.
Les perfectionnemenls apportés en ces dernières années au microscope polarisant ont eu surtout pour objet d'augmenter le champ de l'instrument; M. Dufet (') a réalisé ce but, en sauvegardant toutefois la mesure de Tangle des axes, qui devient difficile quelquefois, et il a amélioré les images par remploi d'objectifs, dont les surfaces focales sont très sensiblement planes. Il fait converger les rayons sur la lame à l'aide d'un objectif de microscope, précédé d'un nicol polarisant. Les rayons rencontrent, après avoir traversé la lame, un premier objectif (n° 3 de Nachet), qui donne à son foyer l'image réelle des courbes isochromatiques. Celles-ci soci examinées par un microscope composé de l'objectif n® 0 de Nachet et d'un oculaire à réticule. La mise au point se faii par le déplacement de cet objectif et se complète par le tirage de l'oculaire.
On peut opérer en lumière blanche, ou bien en lumière monochromatique. Pour opérer sur des rayons de réfrangibilité quelconque, M. Dufet place devant le polariseur un
Fig. ni.
collimateur et un spectroscope à vision directe; le collimateur est monté sur un chariot mobile à l'aide d'une vis micrométrique qu'il suffit de mouvoir pour faire passer dans le champ les différentes couleurs. La coupe schématique de la fig, u\ permet de se rendre compte de ce dispositif et de la disposition d'ensemble de l'instrument, qui procède de celle qu'a adoptée M. Bertrand. P est le polariseur, N l'analyseur, H
(•) Journal de Physique^ 2* série, V, p. 564; '886. Cet instrument e>: construit par MM. Ducretet et Lejeune.
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et 1 les objectifs, 0 Toculaire, /• le réticule, G le prisme, B le collimateur, /la fente (*)•
(» ) Nous croyons utile d'indiquer ici la disposition d'ensemble des lentilles nécessaires pour projeter sur un écran les expériences de polarisation.
Les microscopes polarisants ne présentent généralement pas les avantages de celui que nous venons de décrire et l'on se voit obligé do recourir au banc d'optique.
La lumière d'une source intense (Soleil, lumière électrique, lampe de Drummond ) est polarisée à travers un nicol A ou un prisme de Foucault (Z^. ii5), puis elle est reçue sur une lentille L très convergente dont le foyer se trouve en S. A la suite, on dispose une seconde lentille L', égale à la première, ayant son foyer au même point S ; puis on installe sur le banc l'appareil de projection, composé des lentilles C et L", qu'on met au point de manière que l'image du diaphragme soit bien nette sur l'écran F*. La lame cristalline se place en F ou en F', quand on veut opérer en lumière parallèle, et en S, dans les cas où il faut de la lumière convergente.
M. Duboscq a construit un appareil spécialement destiné à la projection des phénomènes de polarisation : M. Bertin l'a décrit dans le Journal de Physique, t. IV, p.
72 et m; 1875. En variant la disposition du jeu de lentilles, on peut reproduire toutes les expériences classiques.
Excellents pour la lumière parallèle et la lumière divergente, les appareils de projection laissent à désirer pour la lumière convergente et il faut reconnaître qu'ils sont
Manuel opératoire.
Le maniement des appareils polarisants est très simple, et je n'ai rien à ajouter à ce qui précède; la mise au point se fait comme dans le microscope ordinaire.
Résultats.
]. Substances monoréfringentes :
Elles n'exercent aucune action sur la lumière parallèle ou convergente. Cependant certains cristaux, formés découches de densités différentes, produisent les effets étudiés par Biot, sous le nom de polarisation lamellaire; tels senties hyalites, Tanalcime, Talun, la boracite, le sel de Senarmont, etc. Le chlorate de soude fait tourner le plan de polarisation.
