Le phénomène fondamental que nous venons de

Signaler peut être aisément observé au moyen de lappareil suivant :

TH (fig. 10, PI. XV) est un tube de cuivre semblable à un tuyau de lunette et mobile sur une charnière A. On le pose sur un pied. Ce tube est garni à chacune de ses extrémités d’un tambour mobile terminé par deux tiges parallèles à son axe, et qui supportent l’axe d’un petit miroir plan en verre noir. Les petits miroirs AB et CD peuvent prendre toutes les inclinaisons possibles par rapport à l’axe du tube, et leurs axes de rotation peuvent aussi prendre entre eux toutes les positions possibles, parce que les tambours qui les supportent entrent à frottement dans le tube et peuvent ainsi tourner sur eux-mêmes ; des cercles gradués, fixés dans chaque plan de mouvement, servent à mesurer ces diverses inclinaisons. Enfin, un diaphragme DD" ne laisse pénétrer dans le tube que les rayons réfléchis parallèlement à son axe.

L'appareil étant monté sur son pied, on incline les miroirs de manière que leur direction fasse un angle de 55° 25° avec l’axe du tube, et on donne au tube une position telle qu’on puisse apercevoir par réflexion la lumière du ciel, ou celle d’une bougie sur le miroir CD, après qu’elle a été réfléchie sur le premier miroir AB. Lorsque les deux miroirs sont parallèles, on aperçoit une image brillante sur le miroir CD; mais si, sans changer l’inclinaison des miroirs par rapport à l’axe, on fait tourner le miroir CD, on verra se reproduire successivement les phénomènes déjà indiqués, c’està-dire que l’image brillante s’affaiblira à mesure que le second plan de réflexion s’écartera angulairement du premier. À la distance de 90°, l’image disparaîtra ; passé cette distance, elle recommencera à se montrer, etson intensité sera croissante jusqu’à ce qu'après une demirévolution du miroir CD, les deux plans de réflexion coïncident de nouveau. La rotation continuant toujours, l'intensité de l’image deviendra décroissante une seconde fois, et elle disparaîtra encore quand les plans de réflexion seront devenus rectangulaires. Il y aura ainsi dans le cours d’une révolution complète du miroir CD deux instans où l’image aura son maximum de clarté et deux instans où elle cessera d’être visible.

Go. Les variations d'intensité de Ja lumière réfléchie une seconde fois paraissent être les mêmes dans les deux moitiés d’une révolution entière du miroir CD, et Malus avait supposé que l'intensité du faisceau réfléchi était constamment proportionnelle au carré du cosinus de l’angle des deux plans de réflexion, de sorte qu’en désignant par O le maximum d'intensité et par à

l’angle des deux plans, onaurait pour l'intensité corres-"

pondante à l’angle à l'expression

O cos’:.

Cette loi très-simple a été constatée depuis par M. Arago.

61. En changeant un peu l’inclinaison du miroir CD sur l’axe du tube, sans toucher à celle du premier miroir, les intensités de clarté des images se succèdent encore dans le même ordre; mais il n'y a plus de disparition totale : on a seulement le maximum de clarté, lorsque les plans de réflexion coïncident, et le minimum, lorsqu'ils sont rectangulaires. Les mêmes phénomènes ont lieu lorsqu'on fait varier un peu l’inclinaison du premier miroir sans changer celle du second, et même en les faisant varier l’un et l’autre à la fois d’une petite quantité.

Ainsi, le rayon lumineux n’est pas polarisé seulement lorsqu'il rencontre le premier miroir sous une inclinaison de 55° 25°, ou, ce qui est la même chose, sous un angle d'incidence de 54° 35'; il l’est encore sous d’autres angles d'incidence, incomplètement à admettre que dans toute réflexion il y a toujours une partie de lumière

la vérité ; mais on est conduit à

polarisée d'autant plus grande que l’angle d'incidence diffère moins de l’angle de la polarisation complète.

G2. Tous les corps polis ont la propriété de polariser la lumière sous une certaine incidence qui varie avec leur nature; mais ils n’ont pas tous la propriété de la polariser complètement. On nomme en général angle depolarisation l'angle d’inclinaison sous lequel le rayon doit rencontrer la surface réfléchissante pour être polarisé ; cet angle est le complémentde l’angle d'incidence : ainsi l’angle de polarisation complète pour le verre est de 55° 25’. Quelle que soit la substance sur laquelle un rayon ait été complètement polarisé, ses propriétés sont identiquement les mêmes, et il ne peut plus être réfléchi par aucune des surfaces complèternent polarisantes, lorsqu'il rencontre ces surfaces sous leurs angles respectifs de polarisation complète, et que les plans de réflexion sont perpendiculaires entre eux. On est convenu de nommer le premier plan de réflexion, c’est-àdire celui dans lequel se meut le rayon, après la première réflexion qui l’a polarisé, plan de polarisation.

Pour reconnaître si un rayon de lumière est polarisé complètement ou incomplètement, il sufit donc de le recevoir sur une plaque de verre, sous un angle d’inclinaison de 55° 25’, puis de faire tourner cette plaque sur elle-même sans changer soninclinaison. Si, dans une certaine position de la plaque, le rayon n’est plus réfléchi, on peut en conclure qu'il était complètement polarisé dans un plan perpendiculaire au plan d’incidence ; s’il y a seulement minimum d'éclat, le rayon était polarisé incomplètement, toujours dans un plan perpendiculaire au plan de l'incidence qui correspond à ce minimum ; mais si, dans toutes les positions de la

plaque, le rayon réfléchi conserve la même intensité; on peut être assuré qu’il était naturel. Nous verrons bientôt qu’il existe des moyens plus faciles pour distinguer immédiatement un rayon naturel d’un rayon polarisé.

63. M. Brewster a découvert que l'angle de la polarisation maximum des corps transparens est lié au pouvoir réfringent de ces corps par cette loi d’une remarquable simplicité ?

La cotangente de l'angle de polarisation est égale à l'indice de réfraction.

Elle résulte du fait très-important, constaté par ce physicien, que lorsqu'il y a polarisation complète ou maximum, le rayon réfléchi est perpendiculaire au rayon réfracté. En effet, d’après cette relation , l'angle de réfraction est le complément de l’angle de réflexion, et l’on a

R désignant l’angle de réfraction, P celui de polarisation, et, par conséquentg0°— P étant l'angle d'incidence égal à celui de la réflexion, cette égalité donne P—R ; mais # étant l’indice de réfraction , on a aussi (453)

sin (90—P) __cosP

sin R sin R et par suite cos P ë COUR —":

sin P

On peut ainsi trouver très-facilement l’angle de polarisation quand l'indice de réfraction est connu, et vice versé.

Nous réunirons ici quelques angles de polarisation observés directement, pour les comparer avec ceux qu’on tire de cette formule.

Angle de polarisation complète

au maximum.