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henthine, et plusieurs autres, possèdent la propriété de la polarisation circulaire , lanïfequela polarisation elliptique, un à peu pus elliptique, paraît être produite par la réflexion des surfaces métalliques.

Les images colorées produites par la lumière polarisée boiiI dues à l'interférence des rayons. MM. Fresnel et Arago ont prouvé pardes expériences, que deux rayons de lumière polarisée interfèrent et produisent des franges colorées, s'ils sont polarisés dans le même plan , mais qu'ils n'interfèrent pas s'ils sont polarisés dans les plans différents. Toutes les positions intermédiaires produisent des franges d'une 1 i» acilé inlcr médiaire. L'analogie d'une corde tendue rendra sensible la manière dont s'accomplit ce phénomène. Supposes que la corde soit agitée horizontalement en avant et en arrière, et à intervalles égaux , ce mouvement lai imprimera la figure d'une courbe ondulante , contenue tout entière dans le même plan. Si à ce mouvement l'on en .'ijouie un autre tout semblable et égal, commençant précisément une demi ondulation plus lard que le premier, il esl ev nient que le mouvement direct que chaque molécule prendra par suite du prci lier système d'ondulations, sera à chaque instant exactement neutralisé par le mouvement rétrograde qu'elle prendra en vertu du second, p| 1 1 corde i llcméme sera en repos, par su le de l'interférence. Mais si le second 53 lème d'ondulations s'accomplit dans un plan perpendiculaire au premier, il ne s'opérera d'autre effet que le tortillement de la corde, il n'y aura point d'interférence. Les rayons polarisés à angles droi(9 les uns par rapport aux autres peuvent éire amenés sui>séquemmenl dans le même plan sans acquérir la propriété de produire des franges colorées; mais s'ils appartiennent à un faisceau dont tous les rayons aient éié originairement polarisés dans le même plan, ils interféreront.

L'on peut concevoir la manière dont se

forment les images colorées, en considérant que, lorsque 1 1 lumière polarisée passe par l'axe optique d'une substance doublement réfringente, comme le mira, par exemple, elle esl divisée en deux rayons par la tourmaline d'analyse; et comme l'un <!<s rayons se trouve absorbé, il ne peut j avoir d'interférence. Mais quand la lumière polarisée traverse le mie.i ''ans toute autre direction, elle se divise en deux rayons blancs, qui sont div isés à leur tour en quatre ra\ mis par la tourmaline, qui en absorbe tandis que les deux autres étant transmis dans le même plan, a» r des rilCSSes inc-

gales, interfèrent ei produisent les phénomènes coloré*. Si l'analyse est faite avec du spath d'Islande, le seul" rayon p s-. m: par l'axe optique du mica est réfracté en deux rayons polarisés dans des plans différents, et il n'y a point d'interférence. Mais lorsque deux rayons si ni transmis par le n , spath les divise en quatre; deux quatre interfèrent pour tonner une image,

tandis que |{ a deux autres produisent p,ir

leur interférence les couleurs complémentaires de l'autre image, lorsque le ■ h 1 accompli le quart de sa révolution, c est-àdire lorsqu'il ,1 parcouru un are de >l

I ainsi parce que, dans les positions où le spath peut produire les images colorées, il n'j a que lieux rayons visibles a la fois, les deux autres étant ni! dus Quand l'analyse est laite par réflexion, si deux rayons sont transmis par le mica, 1 polarisés clans des plans perpendiculaires entre eux; el si le plan de réflexion de l'un ou de l'autre de ses rayons psi perpendiculaire au plan de polarisation, l'un d'eux seulemei t esi réfléchi, el par conséquent il ne peut y avoir d'interférence ; mais dans toutes les autres positions de la plaque d'analyse, les deux rayons sont réfléchis dans le même plan; el par suite uv leur interférence, ils produisent les anneaux colorés.

Il esi évident qu'une grande partie de la lumière qui nom éclaire doit être polarisée, puisque la plupart des corps qui ont le pouvoir de réfléchir ou de réfracter la lumière ont aussi le pouvoir de I 1 pol iriser. La lumière bleue du Brmamenl esl complètement polari a un angle do ~\ du soleil dans

un plan passant par son centre.

larisaiion circulaire a été observée d'abord par M. Arago, puis particulièrement

étudiée par M. liiot, qui est arn\e a formuler, sous ce rapport , les lois su ■, 1 l'our toutes les plaques tirées d'un

cristal, la rotation «lu plan de polarisati 1 1 -t proportionnelle à l'épaisseur; 2 soit

qu'un ciislal tourne à droite ou a gauche, la même épaisseur donne à peu près la même rotation; .'i' dans les diverses couleurs, ia rotation augmente avec la réfrangibilité;

pour une plaque d'un millimètre, les angles de rotation sont les suivants :

Rouge extrême. 17\8i'

Limite de l'orangé. 20 .29'

du jaune. 22*,19'

du vert. i ■ ,i0'

du hleu. .'in ,03'

de l'indigo. 34*,3V

du violet. .'17

Violet extrême. 'i'»\h ">'

Le cristal de roche est la seule substance solide dans laquelle on ait observé la polarisation circulaire. Mais un grand nomlire de liquide, et de dissolutions produisent cet effet ; les vapeurs sont dans le même cas.

Application» diverse*. — On a reconnu que la lumière émanant ■! lides ou

liquides en état d'incandescence est toujours p irtiell nient p ilarisée par réfraction qu tod «m regarde leur surface sous un intj e I ru, d'où il suit que I i lumière émane

d'une petite profondeur au-dessous de la surface.

La lumière émanée des gaz incandescents n'offre jamais aucune trace de polar Or, comme telle est la lumière qui émane du soleil, il en résulte que la partie extérieure el visible de cet astre n'est ni solide,

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ni liquide. C'est une substance gazeuse en état d'ignilion, que quelques physiciens supposent d'ailleurs être du bi-oxyde d'azote. Quant à la source et à la cause qui maintient sans altération cette incandescence, on ne peut faire sur ce point que de très-vagues conjectures.

Ô;i a reconnu que les comètes n'étaient pas lumineuses par elles-mêmes, car la lumière qui en émane est, comme celle des planètes, polarisée par réflexion. Les comètes sont donc éclairées par le soleil.

On trouve que la lumière des halos est polarisée par réfraction, ce qui confirme l'explication qu'on donne de ces phénomènes.

On reconnaît, avec la tourmaline, que la lumière réfléchie par l'eau. par les marbres polis, les vitres, les meubles vernis, est partiellement polarisée. Il en est de même de la lumière du soleil, et même de la lune, passant par l'air serein; il y a polarisation par réflexion et réfraction tout à la fois.

De la polarisation sur l'eau, l'on déduit un moyen de voir les bas-fonds et les écueils, qui sont en général cachés par l'éclat des rayons réfléchis et polarisés. Ceux qui émanent de l'intérieur de l'eau sont alors plus sensibles.

Les métaux ne polarisent pas la lumière par réflexion, tandis que les vernis la polarisent sous une incidence très-oblique : on a ainsi un moyen de distinguer les métaux nus des métaux vernis.

Les chimistes sont quelquefois embarrassés pour décider si certains composés sont de simples mélanges ou de véritables combinaisons. Les épreuves optiques tranchent la question. Si les liquides sont de simples mélanges, on a un effet relatif égal à la somme des rotations particulières; il en est autrement dans le cas de combinaisons chimiques. En général, ce genre d'épreuves, qui est d'une délicatesse extrême, éclaire les physiciens sur beaucoup de particularités concernant l'état moléculaire des corps. Des liquides dont la constitution chimique est rigoureusement la même, avec des propriétés physiques différentes, tels que l'essence de citron et l'huile de térébenthine, indiquent des constitutions moléculaires différentes, par le sens opposé de la rotation (1).

La réunion de talents , presque sans égale dans les fastes de l'histoire des sciences , a contribué à la théorie de la polarisation , quoique, dans le principe, la découverte de cette propriété de la lumière ait été le résultat accidentel d'une circonstance qui, ainsi que des milliers d'autres , aurait pu passer inaperçue , si elle ne se fût présentée à l'un de ces esprits rares , capables de tirer les plus importantes conséquences des circonstances en apparence les plus indifférentes. En 1808, Malus, regardant avec un prisme à double réfraction un magnifique coucher du soleil réfléchi des fenêtres du palais du Luxembourg à Paris , s'aperçut ,

(l)La chaleur comme la lumière ost susceptible d'éire polarisée. M. Melloiii, qui a fait à ce sujelde

à son grand étonnement, qu'en faisant tourner ce prisme lentement , il se manifestait une très-grande dilïérence dans l'intensité des deux images , la plus réfractée passant alternativement, à chaque quart de révolution du prisme, d'un état de clarté à un état d'obscurité. Ce phénomène si imprévu excita vivemeul l'attention de ce grand physicien et le porta à en chercher la cause. Telle fut l'origine de l'une des plus belles branches de l'optique physique.

POLARISATION de la lumière du ciel. — Il résulte, des observations de.M. Arago que l'air serein polarise très-fortement la lumière du soleil tant par réflexion que par réfraction. Les signes de polarisation ne commencent à se montrer qu'à une certaine distance de l'astre : ils augmentent jusqu'à 90° environ , au delà ils diminuent et finissent par devenir nuls ; mais ensuite ils reparaissent dans la région du ciel opposée au soleil. Dans la première région, la lumière est polarisée par réflexion ; car le plan de polarisation contient-des rayons incidents; dans la seconde elle l'est par réfraction , car le plan de polarisation ne passe plus pur le soleil. Ces phénomènes se voient avec une tourmaline. Quand les franges ont la plus grande vivacité possible, on remarque que la ligne moyenne qui indique le plan de polarisation se dirige vers le soleil ou se trouve perpendiculaire aux rayons de cet astre, suivant qu'on examine la première ou la deuxième région. La symétrie que nous supposons ici est dérangée quand il y a quelques nuages. Si le ciel est entièrement couvert , les signes de polarisation disparaissent. M. Delczcnne s'est assuré qu'un ciel serein, éclairé par la lune , donnait de la lumière polarisée ; il en serait de même avec toutes les lumières assez fortes pour éclairer une portion notable de l'atmosphère : ce serait toujours à 90° de distance angulaire qu'il faudrait surtout chercher les signes de polarisation.

POLAUISCOPES.— On appelle ainsi divers appareils qui servent aux épreuves de polarisation.

La tourmaline parallèle à l'axe est un polariscope très-simple: toutefois sa sensibilité laisse à désirer.

L'analyseur de Delczcnne se compose d'un petit disque portant une glace qui réfléchit sous l'angle de 3'v° un rayon émanant d'un objet vu de face. Le rayon réfléchi entre dans un prisme où il subit la réflexion totale, et émerge parallèlement au rayon incident. On tourne le disque devant l'œil jusqu'à ce qu'on obtienne un maximum do lumière ; auquel cas le plan de réflexion actuel est le plan de polarisation cherché.

Le poIariscope-Arago se compose d'une plaque de cristal de roche de 5 millimètres d'épaisseur, perpendiculaire à l'axe , cuire laquelle et l'œil on place un prisme biréfringent de spath achromatique par un prisnombreuses recherebes, a trouvé qu'en général la proportion ducbaleur polarisée augmente avec l'obliquité.

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