RISATION PAR VOIE DE RÉFLEXION

En donnant une esquisse de la constitution delà lumière, r il nous est impossible de passer sous silence la polarisation, propriété extraordinaire , « dont les effets», dit sîr John Hersche!,«sontsi singuliers et si variés, qu’une personne qui » n’aurait étudié que les autres branches de l’optique physi- » que, croirait, en commençant l’étude de celle-ci, -entrer » dans un monde nouveau tout rempli de merveilles. Cette • partie nouvelle de l’optique , doit donc être considérée » comme l’une des plus belles branches des recherches ex- .

» périmentales; la fécondité des points de vue nouveaux » à l’aide desquels elle nous permet d’approfondir la con- » stitution des corps naturels , et le mécanisme si délicat de

» l’univers , la place au premier rang des sciences physice- » mathématiques, auquel la maintient l’application rigou- » reuse des raisonnements géométriques qu’admet et qu’exige a » sa nature. »

La lumière est dite être polarisée, lorsqu’après avoir

te.

POLARISATION PAR RÉFRACTION. [SeCt. XXI.]

sulii une réflexion ou une réfraction, on l’a rendue incapable d’être réfléchie ou réfractée de nouveau sous de certains angles. En général , lorsqu’un rayon de lumière est réfléchi d’un plan de verre à glace, ou de toute autre substance, il peut être réfléchi une seconde fois sur une autre surface j et il passe librement aussi à travers les corps transparents; mais si un rayon de lumière est réfléchi d’un plan de verre à glace sous un angle de 5-°, il devient tout-à-fait incapable de réflexion à la surface d’un autre plan de verre pour de certaines positions déterminées, tandis qu’il est complètement réfléchi par le second plan, dans d’autres positions. Il perd également, dans de certaines positions, la propriété de pénétrer dans les corps transparents, tandis que, dans d’autres positions, il est librement transmis à travers ces mêmes corps. La lumière ainsi modifiée, de manière à être incapable de réflexion et de transmission dans de certaines directions, est dite polarisée. Ce nom fut origi- * nairement adopté à cause de l’analogie qu’on imaginait exis ter entre l’arrangement des particules de la lumière, d’après la théorie de l’émission , et les pôles d’un aimant, et on l’a conservé dans la théorie des ondes.

La lumière peut être polarisée par réflexion, de toute surface polie; la même propriété est également communiquée par la réfraction. Nous allons essayer d’expliquer ces diverses méthodes de polariser la lumière, d’énumérer en peu de mots ses propriétés les plus remarquables, et de décrire quelques uns des phénemènes les plus surprenants auxquels donne lieu la polarisation.

Si une tourmaline brune, qui est un minéral généralement cristallisé sous forme de prisme allongé, est taillée longitudinalement, c’est-à-dire parallèlement à l’axe du prisme , en lames d’un trentième de pouce environ (un peu moins d’un mill imètre) d’épaisseur, et que les surfaces soientpolies, ou pouria voir a travers ces lames les objets lumineux,

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[Sect. XXI.] POLARISATION PAR RÉFRACTION. ’ 255'

comme ont les voit au travers de lames de verre colorées. L’axe de chaque lame est, dans sa section longitudinale, parallèle aux axes du prisme, d’où elle a été extraite Si l’une de ces lames est tenue perpendiculairement entre l’œil et une chandelle, et qu’on la fasse tourner lentement dans son propre plan, l’image de la chandelle n’éprouve aucun changement. Mais si la lame est tenue dans une position fixe, ayant sou axe ou sa section longitudinale dans une position verticale, et que l’on interpose entre elle et l’œil une seconde lame de tourmaline parallèle à la première , puis qu’on fasse tourner lentement cette seconde laine dans son propre plan , l’on s’aperçoit alors d’un changement remarquable qui s’est opéré dans la nature de la lumière; car l’image de la chandelle disparait et réparait alternativement à chaque quart de révolution de la lame, passant successivement et graduellement par tous les degrés de clarté, depuis l’éclat le plus vif jusqu’à une disparition totale, ou tout au moins presque totale, pour reparaître ensuite, en augmentant d’éclat, de la même manière que cet éclat avait d’abord diminué. Ces changements dépendent des positions relatives des lames. Quand les sections longitudinales des deux lames sont parallèles, la clarté de l’image est à son maximum ; et quand les axes des sections se croisent à angles droits, l’image de la chandelle s’évanouit. Ainsi la lumière, en passant à travers la première plaque de tourmaline, a acquis une propriété totalement différente de la lumière directe de la chandelle. La lumière directe aurait pénétré dans la seconde lame, également bien dans toutes les directions, tandis que le rayon réfracté ne peut la traverser que dans de certaines positions, et est même tout-à-fait incapable d’v pénétrer dans d’autres positions. Le rayon réfracté est polarisé dans sou passage à

^236 ' . ' DOUBLE RÉFRACTION. [Sect. XXI.]

travers la première tourmaline , et l’expérience prouve qu’il ne perd jamais cette propriété, à moins qu’une nouvelle substance n’agisse sur lui. Ainsi il est reconnu que l’une des propriétés de la lumière polarisée consiste dans sa non-transmission, pour de certaines positions, à travers une plaque de tourmaline qui lui est perpendiculaire, et sa prompte transmission dans d’autres positions, perpendiculaires aux premières.

Plusieurs autres substances ont la propriété de polariser la lumière. Si un rayon de lumière tombe sur un milieu transparent qui ait dans toute son étendue la meme température, la même densité, et la même structure, comme les tluides, les gaz., le verre, etc., et quelques minéraux cristallisés régulièrement, il est réfracté en un seul faisceau lumineux, par les lois de la réfraction ordinaire; c’est-à-dire que le rayon, en passant de l’objet à l’œil, à travers la surface réfringente, reste toujours dans un plan perpendiculaire à cette surface. Presque tous les autres corps, tels que le plus grand nombre des minéraux cristallisés , des substances animales et végétales, les gommes, les résines, les substances gélatineuses, et tous les corps solides d’inégales tensions, que cette inégalité de tension provienne d’une inégalité de température, ou de pression, possèdent la propriété de doubler l’image d’un objet vu à travers eux dans de certaines directions. Un rayon de lumière naturel tombant sur ces corps est réfracté en deux parties distinctes qui se meuvent avec différents degrés de vitesse, et sont plus ou moins divergentes, selon la nature du corps et la direction du rayon incident. Toute les fois qu’en traversant unesuhstance quelconque, un rayon de lumière naturelle se trouve ainsi divisé en deux parties, chacune de ces parties est polarisée. Le spath d’Islande (carbonate de chaux ), qui est naturellement susceptible d’un clivage rhomboïda! parfait, possède au plus

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