C. Coloration des lames minces et des surfaces striées

D. Coloration des corps cristallisés dans la lumière polarisée.

A. Coloration des corps par transparence. La coloration des corps interposés entre l'œil et une source de lumière, peut donner lieu à des phénomènes particuliers dont nous voulons étudier les principaux.

Il peut arriver que divers corps transparents de même épaisseur placés devant une même source de lumière donnent des colorations identiques et que les intensités mesurables au photomètre {voij. ce mot) soient seules différentes : il arrive le plus souvent que dans ces conditions les sensations éprouvées sont entièrement différentes, que les corps paraissent diversement colorés ; il peut même arriver que certains d'entre eux soient opaques, c'est-à-dire qu'ils ne laissent passer aucun rayon lumineux.

D'autre part, il y a des substances qui, exposées sous des épaisseurs variables à une même source de lumière, présentent des modifications dans leur coloration, qui sont cUchroïques ou polijckrdiques .

Ces phénomènes qui paraissent différents, sont cependant la conséquence d'une même propriété des corps relativement à la lumière ou d'une manière plus générale aux radiations, l'absorption dont les lois sont étudiées complètement au mot Radiations et que nous ne rappellerons sommairement qu'en ce qui concerne les faits dont nous nous occupons. Disons aussi que ces mêmes lois donnent l'explication des effets variables qui se manifestent par la superposition de plusieurs substances transparentes comme nous aurons l'occasion de 1 indiquer. Considérons un faisceau lumineux monochromatique (composé de lumières d'une seule réfrangibilité) sur le trajet duquel nous interposerons des lames de diverses épaisseurs d'une substance transparente homogène et dont, à l'aide d'un photomètre, nous pourrons mesurer l'intensité. L'expérience montre que, dans le passage à travers un corps quelconque, l'intensité de la lumière diminue (il n'existe pas de corps absolument transparents, c'est-à-dire dans lesquels la lumière se propagerait sans aucun affoiblissement). Sans rien changer à l'épaisseur de la couche traversée, si l'on vient à faire varier l'intensité du faisceau incident et que l'on mesure la quantité de lumière perdue par le passage dans

la lame observée, on trouve que cette quantité est proportionnelle à l'intensité du faisceau incident, ou, ce qui l'evient au même, que ralïaiblissement proportionnel du faisceau lumineux est constant (nous rappelons qu'il s'agit d'une lumière simple et d'une lame homogène). La fraction qui mesure cet affaiblissement, pour une même épaisseur, dépend de la nature du corps traversé et de la réfrangibililé (par conséquent de la couleur} delà lumière simple considérée.

Ces premières remarques permettent de donner déjà l'explication de divers phénomènes relativement très-simples : soient, en effet, I„ l'intensité du faisceau incident avant son passage dans le corps considéré et I l'intensité cà la sortie. La loi que nous avons indiquée signitie que quelle que soit la valeur de I„, le

rapport -^^-j — de 1 a diminution d'intensité l^ — là l'intensité à l'incidence Ig

est une constante; soit m la valeur de cette constante, qui dépend de la lumière considérée et du corps traversé, on a :

lo-I

On tire de là facilement I = lo (1 — "*)•

Pour une même intensité de la lumière incidente, l'intensité à l'émergence variera, en général, si l'on fait traverser la même substance par des lumières de colorations différentes, ou inversement si la même lumière passe à travers des lames de nature différente, puisque m est affecté par chacun de ces éléments.

C'est ainsi, par exemple, que, pour une même épaisseur, une lame de verre blanc affaiblira très-peu les rayons émanés d'une lampe alimentée par l'alcool salé (m étant très-petit dans ce cas), tandis qu'une lame de vene rouge coloré à l'oxyde de cuivre diminuera considérablement l'intensité, m ayant une valeur assez voisine de l'unité. D'autre part, cette même lame de verre rouge sera presque sans effet sur les rayons provenant d'une lampe à alcool dont la flamme serait colorée par un sel de stronliane. Il existe des corps pour lesquels la quantité m est constante ou presque constante, quelle que soit la nature des rayons qui les traversent ; toutes les lumières .seront affaiblies dans le même rappor par ces corps.

Lorsque m est très-petit, l'affaiblissement est négligeable et le corps est dit absolument transparent pour la lumière considérée, bien que rigoureusement cette expression ne dût s'appliquer que si m était nul. Ce n'est qu'exceptionnellement qu'un corps est également transparent pour toutes les lumières ; c'est le cas du verre blanc, au moins tant que l'épaisseur n'est pas considérable. Enfin, si m est égal à l'unité ou en est très-voisin, 1 est nul ou très-petit, et, la lumière ne passant pas, le corps est dit opaque pour ces rayons particuliers ; on voit que l'opacité peut n'exister que pour certains rayons, sans être générale.

Qu'arrivera-t-il maintenant lorsque , sous l'épaisseur considérée , l'un des corps étudiés sera traversé par un faisceau complexe : soient 1'^, l"p, Y'^.... les intensités à l'incidence des rayons simples qui composent le faisceau complexe dont la couleur est déterminée par le nombre de ces rayons et leurs intensités relatives. A l'émergence, les intensités seront F, 1", F",... données respectivement par les relations : F = l'o (1 — m'), 1" = l"o (1 — m"), F" = l"'o (1 — m) ,... et les rapports de ces intensités F, I", F" détermineront la couleur du faisceau complexe émergent. En général, les quantités m', m", m'".... diffèrent pour les diverses lumières simples : les quantités F, 1", F".... ne seront plus dans la

même proportion que l'o, l"o, l"'o---; i' Y '^'^^'^ affaiblissement plus considérable de certains rayons, le faisceau n'aura pas la même coloration à l'émergence qu'à l'incidence. Si, au contraire, les quantités m', m", m'".... sont égales ou à peu près, comme cela arrive pour le verre blanc, l'affaiblissement aura porté également sur toutes les couleurs, les quantités ]', 1", 1'".... seront dans les mêmes rapports que l'o, l\, r'V.- : le faisceau émergent, moins intense, aura la même composition relative et par suite la même coloration que le faisceau incident. C'est pourquoi, tandis que les objets ou les corps lumineux sont vus avec leur véritable coloration à travers une lame de verre blanc, ces colorations sont plus ou moins modifiées lorsqu'on regarde les corps à travers un verre jaune ou un verre bleu. Il peut arriver enfin que les quantités m', m", m'".... aient des valeurs très-différentes ; que, par exemple, l'une m' soit très-petite, tandis que les autres m", m'".... sont très-voisines de l'unité; alors I' diffère peu de l'o, tandis que 1', 1'".... seront presque nuls, l'un des rayons simples passera presque sans affaiblissement, tandis que les autres seront éteints. La lumière émergente sera lamenée à être monochromatique simple, et cela quelle que soit la composition du faisceau incident, pourvu qu'il contienne la couleur qui peut passer; s'il ne la contient pas, le corps paraîtra opaque, ou à peu près. C'est un effet de ce genre qui se passe lorsqu'on fait l'expérience avec une lame de verre coloré par de l'oxyde de cuivre qui ne laisse passer presque que la lumière rouge. Les flanunes que l'on regarde au travers pai-aissent rouges si elles contiennent des rayons de cette coloration ; on ne les voit presque pas si elles n'en conticinient pas.

Comme nous l'avons dit, on voit que la couleur des corps, vus par transparence, provient de ce que ces corps ont modifié la lumière incidente en supprimant par absorption certaines parties de celte lumière et non pas en lui ajoutant une propriété nouvelle.

Pour pouvoir expliquer d'autres phénomènes qui se rapportent au même ordre d'idées, il est nécessaire de compléter ce que nous avons dit sur la loi d'absorption. Nous avons supposé dans ce qui précède que l'on opérait toujours avec des lames de même épaisseur ; qu'arrive-t-il lorsque cette quantité varie, et supposons d'abord qu'on opère avec une lumière simple et une substance homogène ? Des expériences qu'il est facile de concevoir ont conduit à la loi suivante :

Toutes choses égales d'ailleurs, les intensités lumineuses décroissent en progression géométrique lorsque les épaisseurs traversées croissent en progression arithmétique.

C'est-à-dire que si l'on considère des couches traversées ayant respectivement pour épaisseur s, 2e, 3s... ub, les intensités seront :

,4.x(i)-,>x(iy.....x(i)".

la quantité q, qui définit le décroissement, dépend à la fois de la nature du corps considéré et de la réfrangibilité ou de la couleur du rayon qui le traverse ^

* Il est à remarquer que ceUe seconde loi est une conséquence mathématique de la première. Celle-ci s'exprime en elt'et par la formule : U = — kl. ds, dans laquelle le est une constante. On en déduit :

-y ^ — kd; et L 1^ = — Aï ou r := e

d'où l'on déduit I = Ig a "' en posant e*- = x.

Ou peut représenter graphiquement ces variations, et les courbes (fig. 2 et 3) font connaître pour diverses valeurs de I et de q les valeurs de l'intensité correspondant à des épaisseurs différentes e. Les épaisseurs sont comptées sur la ligne Oe et les intensités sont mesurées par les perpendiculaires abaissées des divers points de la courbe svu- Oe. La figure 2 indique ce qui arrive lorsqn'un faisceau, supposé composé de trois couleurs dont les intensités initiales sont !„, ]„, I,,, représentées respectivement par OA, OB, OC, traverse une substance dans laquelle la quantité q conserve la même valeur pour tous les rayons. Alors les courbes

Fiff. i

Fi". 3.

AA', BB', ce sont telles qu'après uneépaisseur quelconque les diverses couleurs, tout en diminuant, ont conservé leurs valeurs respectives ; le faisceau aura une intensité moindre, mais sa coloration sera la même.

La figure 3 représente les modifications que subirait le même faisceau composé de trois couleurs ayant des intensités relatives OA, OB et OC en traversant un milieu tel que l'absorption soit variable d'une couleur à l'autre, c'est-à-dire que la valeur du coefficient q cbange suivant la nature du rayon ; les courbes prendront alors les formes AÂ', BB', CC (tout en étant géométriquement de même nature). On voit alors que si à l'incidence la couleur dont l'intensité est OA est prédominante, elle perd bientôt son importance et que pour des épaisseurs comprises entre OP et OQ, c'est la deuxième couleur dont l'intensité initiale était mesui'ée par OB qui se trouve en excès ; puis l'épaisseur de la couche traversée croissant encore et devenant supérieure à OQ, la troisième couleur, tout en diminuant d'intensité absolue, devient relativement la plus intense et donne sa teinte au faisceau tout entier. Il résulte de là que la coloration du faisceau transmis variera considérablement suivant l'épaisseur, qu'elle se modifiera de manière à présenter des teintes très-différentes : c'est là le phénomène du polychro'isme que l'on peut observer dans les solutions de permanganate de potasse qui, roses sous une faible épaisseur, paraissent vertes sous des épaisseurs plus grandes ; la teinture de tournesol présente des phénomènes analogues.

Cette dernière équation pouvant s'écrire I = Tq f - j représente précisément la deuxié

loi que nous avons énoncée.

On trouve facilement les relations qui existent entre les constanles de ces équations et celles que nous avons employées d'autre part. On doit avoir en effet : e"''' = 1 — m pour la

valeurscorrespondantàl'épaisseur trouvée. D'autre part, il vient aussi -= 1-1 ou q —a».

Ces diverses formules permettraient d'arriver aux mêmes conclurions que les raisonnements que nous indiquons.

sieme

Les explications que nous venons de donner sur l'absorption des rayons colorés permettent de se rendre compte facilement des effets qui se produisent lorsqu'un faisceau traverse successivement plusieurs lames transparentes. Nous n'étudierons pas tous les cas qui peuvent se présenter, mais il serait facile d'étendre les raisonnements.

Considérons le cas oii un faisceau de lumière blanche traverse un verre rouge; presque tous les rayons sauf les rayons rouges seront absorbés; aussi le faisceau non-seulement aura changé de coloration, mais encore sera devenu beaucoup moins intense, beaucoup moins éclairant. Dirigeons-le sur un second verre rouge, nous observerons que ce second passage ne fera presque varier ni la coloration, ni l'intensité, ce qu'il est facile d'expliquer puisqu'il a, pour ainsi dire, été tamisé par le premier verre rouge qui a arrêté déjà tout ce qui ne peut passer dans cette substance. Faisons passer, au contraire, à travers un verre d'une coloration verte intense ce faisceau rouge ; aucun rayon ne le traversera, ou du moins, un très-petit nombre de rayons parviendront de l'autre côté de cette lame verte : cela s'explique puisque ce verre vert ne peut laisser passer que les rayons verts qui ont été arrêtés pour la presque totalité par la première lame qui ne laisse passer que les rayons rouges. De telle sorte que deux verres qui seraient monochromatiques rigoureusement et de colorations différentes, ne laisseraient passer aucun rayon de lumière lorsqu'ils seraient superposés et, par suite, formeraient un système opaque.

Faisons passer, au contraire, un rayon de lumière blanche à travers un verre jaune et un verre bleu. Le verre jaune n'est pas monochromatique, il laisse passer, même lorsqu'il est foncé, du jaune et du vert ; le verre bleu se laisse traverser par les rayons bleus et les rayons verts. Après son passage dans le système des deux verres, le faisceau sera coloré en vert, non pas parce que le mélange du jaune et du bleu donne du vert, mais parce que les rayons verts sont les seuls qui dans le faisceau solaire peuvent traverser, sans être arrêtés par l'un ou par l'auti'e, deux verres de coloration jaune et bleu.

B. Coloration des corps par diffusion. Dans le plus grand nombre des circonstances nous sommes avertis de l'existence des corps par la lumière qu'ils diffusent ; cette lumière diffusée nous renseigne non-seulement sur leur forme, mais aussi sur leur couleur ; nous avons à nous rendre compte comment les corps transparents aussi bien que les corps opaques paraissent colorés dans ces circonstances.

Pour les corps transparents, tout d'abord, il se présente à l'esprit l'explication suivante : on sait que lorsqu'un faisceau lumineux tombe à la surface d'un milieu transparent il se divise en deux parties, l'une qui traverse le corps, l'autre qui est réfléchie et diffusée. La première donnerait la coloration par transmission, l'autre la coloration par diffusion. Mais cette hypothèse ne résiste pas à l'analyse ; on sait d'abord, comme nous venons de le dire, que la lumière qui est transmise, présente au commencement la même composition qu'à l'incidence et qu'elle ne varie de coloration qu'avec l'épaisseur de la couche traversée; puis, si cette explication était vraie, la couleur par transmission et la couleur par diffusion devraient être toujours différentes, chacune d'elles comprenant ce qui manque à l'autre. Or il n'en est pas ainsi : un verre bleu, un verre rouge paraissent bleu et rouge aussi bien par diffusion que par transmission ; il en est de même des solutions colorées. D'autre part, à la lumière blanche, l'or est jaune par diffusion et vert par transmission ; l'argent, blanc par diffusion, est

bleu par transmission : or ces couleurs ne sont pas complémentaires comme cela de^/rait avoir lieu. C'est donc daas un autre ordre d'idées qu'il faut chercher la cause de la coloration des corps par diffusion.

Deux faits généraux doivent tout d'abord être signalés. Le premier, c'est que la lumière réfléchie régulièrement par un corps ne change pas sensiblement de couleur : les images d'une flamme sur un verre blanc ou sur un verre coloré peuvent être d'intensités différentes, elles ont la même coloration ; l'expérience peut se faire par projection : si l'on fait tomber un faisceau lumineux sur un verre poli d'une couleur quelconque, il donnera sur un écran placé à une distance convenable, une image incolore, comme elle l'aurait été sans l'interposition de la surface réfléchissante; l'image sera seulement un peu affaiblie d'intensité. Les images produites par les flammes même sur des surfaces imparfaitement pohes, la toile cirée, le papier coloré et glacé, etc., sont de même coloration que les flammes : la réflexion de la lumière ne peut donc être invoquée pour expliquer la coloration des corps.

Le second fait expérimental important que nous voulons signaler est le suivant : un corps non poli présentant une couleur simple donne la sensation correspondant à cette couleur toutes les fois qu'il reçoit, simple ou mélangée, la lumière correspondante ; il cesse d'être coloré, il paraît noir si cette lumière fait défaut dans le faisceau qui l'éclairé. Si, par exemple, on l'ait sur un papier, avec un pastel, un trait vert de même coloration que le vert du spectre, il paraîtra vert dans la lumière blanche ; si on fait tomber un spectre solaire, il paraîtra vert dans la partie verte de ce spectre ; mais, si sa coloration est pure, il paraîtra noir dans le jaune, dans le rouge, dans l'indigo, le violet, etc. Dire qu'il paraît noir, c'est dire qu'il ne renvoie à l'œil aucun rayon ; par suite, le corps recevant un faisceau lumineux ne diffuse que certains rayons en éteignant les autres, et si ces rayons manquent dans le faisceau incident il ne diffuse rien. Dans ce cas encore, le corps agit par élection sur les rayons qu'il reçoit, renvoyant seulement certains d'entre eux, ne renvoyant rien si ceux-ci manquent, agissant, en un mot, toujours par absorption et jamais par addition. Un corps est coloré dans la lumière blanclie parce qu'il arrête certains des rayons qui le frappent, et jamais parce qu'il ajoute quelque chose à ceux-ci.

Comment peut-on concevoir d'ailleurs que cette absorption se produit? Est-on en présence d'un phénomène particulier, nouveau ; ou bien ce fait est-il la conséquence de propriétés déjà connues ? Il est facile de concevoir que cette dernière hypothèse doit être seule admise.

Le phénomène de la diffusion qui nous fait à peu près seul percevoir la sensation de couleur des corps (car par la réflexion proprement dite nous voyons non le corps réfléchissant, mais l'image de la soruxe lumineuse) n'est pas un phénomène uniquement superficiel : la diffusion se produit non-seulement par la réflexion sur des éléments matériels diversement inclinés, mais aussi par la réflexion qui se produit dans l'intérieur du corps à une petite distance de la surface sur des molécules qui rompent l'homogénéité optique du milieu considéré. Il nous paraît nécessaire d'expliquer avec quelques détails ce qui se passe alors.

Imaginons un faisceau lumineux tombant à la surface d'un corps que nous supposerons absolument homogène au point de vue optique. Une partie de ce faisceau est réfléchie et donne l'image de la source lumineuse, image de même coloration mais affaiblie. La partie qui pénètre dans le milieu considéré, con-

tinue ù se propager sans revenir en sens inverse, puisqu'il n'existe aucune différence optique dans le milieu traversé. Ce milieu ne paraîtra avoir aucune couleur propre, on ne le verra pas.

Les choses ne se passeront plus ainsi si le milieu dans lequel pénètre le faisceau lumineux contient des particules ayant un pouvoir réfringent différent ; sur chacune de ces particules le faisceau subira une décomposition : une partie continuera à se propager en se réfractant, l'autre se réfléchira en traversant à peu près la zone parcourue précédemment et viendra émerger, au moins partiellement, à la surface de séparation. Cette lumière se mélangera à la lumière qui a été réflécliie immédiatement et régulièrement sur la surface de séparation ; mais cette lumière qui a pénétré ainsi dans le second milieu a traversé dans le milieu un certain chemin, et, à moins que celui-ci ne soit absolument Iramparent pour toutes les radiations, il aura changé de coloration et produira en somme le même effet que s'il avait parcouru par simple transmission un espace double de la distance qui sépare la surlace de séparation du point où il s'est réfléchi. On conçoit comment alors, et sauf les cas de polychroïsme, la lumière vue par transmission à travers un corps transparent a la même coloration que celle manifestée par diffusion, puisque, en réalité, dans les deux cas le phénomène est de même nature absolument.

Imaginons, par exemple, une masse d'eau ne contenant aucun corps solide en suspension et dont le fond soit à une grande profondeur : les rayons qui pénétreront dans ce liquide ne pourront être renvoyés que par le fond, mais à cause de la profondeur l'intensité de ces rayons réfléchis peut être considérée comme nulle (Bouguer a trouvé qu'une couche d'eau de deux cents pieds ne laisse passer aucune quantité de lumière appréciable à l'œil) ; l'eau paraîtra noire, et ce noir est par suite une indication de la pureté et de la profondeur de l'eau observée. {( Mais, dit Tyndall à (]ui nous empruntons les lignes suivantes, le cas est entièrement différent lorsque l'eau contient des parties solides dans un état de suspension mécanique, capables de renvoyer de la lumière à l'œil.

« Jetez, par exemple, un caillou blanc dans l'Océan; à mesure qu'il descend, il devient de plus en plus vert, et, avant qu'il disparaisse, il atteint un vertbleu très-vif.

({ Brisez un semblable caillou en fragments, ces fragments se comporteront comme le caillou entier ; réduisez le caillou en poudre, chaque particule de poudre donnera sa petite quantité de vert, et si les particules sont assez fines pour rester suspendues dans l'eau, la lumièi'e diffusée sera uniformément verte; de là le vert d'eau qui recouvre les bancs de sable. Yous vous couchez avec l'eau noire de l'Atlantique autour de vous, vous vous levez le matin et vous trouvez un vert vif; vous en concluez avec raison que vous traversez le banc de Terre-Neuve. La lumière du fond peut quelquefois entrer en jeu, mais ce n'est pas nécessaire. L'écume semi-aqueuse engendrée par le clapotement de l'hélice ou de la roue à aubes d'un bateau à vapeur émet aussi un vert vif; l'air emprisonné dans l'eau fournit ici la surface réfléchissante, l'eau comprise entre elle et la surface du liquide est le milieu absorbant. ))

La couleur d'un corps dont l'épaisseur n'est pas très-faible et qui est vu par diffusion doit donc être la même que celle qu'on obtiendrait en mélangeant la couleur vue par transmission à une certaine quantité de lumière blanche (si la source émet de la lumière blanche) réfléchie régulièrement sans changement de coloration.

Dans le cas où la substance considérée est en lame très-mince, il ne peut pas y avoir plus de coloration par diffusion que par transmission; mais dans ce cas, il peut se produire un phénomène d'une autre nature que nous indiquons plus loin, et qui donne également des colorations très-vives.

Il résulte de ce qui précède, que si la lumière incidente est absorbée par le corps considéré même sous une très-faible épaisseur, ce corps ne renverra à Toeil que la portion de lumière qui se réfléchit régulièrement à la superficie et donnera une image qui sera toujours de la coloration de la lumière considérée. Ainsi un rayon de lumière bleue pure tombant sur un verre rouge (qui ne donne rien à la transmission) donnera une image bleue par réflexion, la diffusion n'existant pas dans ce cas.

C. Coloration des lames minces et des surfaces striées. Nous avons dit en parlant de l'absorption que lorsqu'un corps était sous une très-petite épaisseur, il n'absorbait pas sensiblement de lumière, que, par suite, les faisceaux qui le traversent ne changent pas sensiblement de composition : le corps est transparent au point de vue de l'absorption, il est incolore au point de vue de la diffusion. Mais lorsque la couche devient excessivement mince, elle présente de vives colorations, comme on peut l'observer dans les bulles de savon, dans les lames minces de mica, dans certaines pellicules d'oxydes qui recouvrent les métaux (bismuth), à la surface de l'eau sur laquelle on a répandu une petite quantité de quelques matières grasses ou huileuses. Les phénomènes de coloration qui se produisent alors ont une cause tout autre que celles que nous avons examinées jusqu'à présent. Nous sommes obligés de renvoyer l'explication au mot Interférences, où ces phénomènes seront indiqués avec d'autres également intéressants à connaître. Disons seulement que dans ce cas encore, les colorations qui apparaissent dans la lumière blanche sont produites par la disparition de certains rayons simples; seulement le mécanisme de la disparition est autre que dans le cas de l'absorption : ce n'est plus la matière qui retient ces rayons ; ces rayons se détruisent réciproquement. Il résulte de là, et le fait est vérifié par l'expérience, que si l'on éclaire la lame mince considérée seulement avec la lumière qui précisément disparaît, la lame paraît noire.

C'est à une cause absolument analogue qu'il faut attribuer la production des anneaux colorés que l'on observe lorsqu'on place une lentille biconvexe sur un verre plan ; ces anneaux sont concentriques au point de contact ; ils sont alternativement colorés et noirs si la lumière qui les éclaire est homogène, ils sont irisés si la lumière est complexe, si elle est blanche.

C'est également à des phénomènes d'interférence que l'on doit rapporter la cause des colorations observées à la surface des corps finement striés, dont on peut prendre la nacre de perle pour type ; l'étude de ce phénomène a été faite spécialement par Brewster, qui a mis parfaitement en évidence ce fait que c'est aux stries et non à la substance même qu'est due la coloration : il a observé en effet qu'en pressant fortement contre la nacre des substances diverses (un mélange de résine et de cire d'abeille, du baume de Tolu, du réalgar et môme du plomb et de l'étain), il obtenait des effets de coloration absolument analogues. Vers 1830, J. Barton fabriqua des boutons métalliques et d'autres ornements de toilette, sur lesquels on avait obtenu, par l'estampage et la compression, des stries de jôVô à yôÏôô ^e pouce (0"™,0125 à 0'"™,0025) et qui exposés aux rayons du soleil ou à la lumière du gaz ou des bougies brillaient des plus vives colorations.

Ce sont encore des colorations dues à la même cause que l'on observe en regardant une lumière à travers une plaque de verre, sur laquelle se trouve déposée une couche de poussières fines, ou, d'une manière générale, des corps de très-petites dimensions. On voit autour de la flamme une sorte d'auréole présentant des colorations variables. Le docteur Young a même proposé et employé pour déterminer les diamètres de très-petits corps un instrument basé sur cette propriété et auquel il donna le nom d'ériomètre.

Les phénomènes dits des réseaux, que l'on observe en regardant une fiamme à travers de petites ouvertures déterminées géométriquement, et qui donnent lieu à de belles images colorées, s'expliquent également par les interférences.

L'importance de la connaissance de la cause des colorations produite par de petits corps est mise en évidence par le l'ait suivant que nous empruntons à Tyndall : « Un des cas les plus intéressants de diffraction produite par de petites particules qui soient jamais tombés sous mes yeux, est celui d'un artiste dont la vue était troublée par des cercles vivement colorés. Il avait une trèsgrande crainte de perdre la vue, et il assignait pour cause de sa crainte toujours croissante le fait que les cercles devenaient de plus en plus larges et les couleurs de plus en plus vives. J'attribuai ces couleurs à des particules en suspension dans les humeurs de l'œil, et je me hasardai à relever son courage en l'assurant que l'accroissement des dimensions des cercles indiquait que les particules diffractantes devenaient plus petites et qu'elles pourraient finir par être entièrement résorbées. Ma prévision se vérifia. »

D. Coloration des corps crislalUsés dans la lumière polarisée. Nous ne voulons que signaler ici sans y insister autrement les couleurs que prennent les corps cristallisés dans la lumière polarisée : la théorie de ces colorations est encore autre que celles que nous avons indiquées ci-dessus ; nous renvoyons pour leur explication au mot Polarisation.

Nous voulions cependant indiquer cette cause de la production des couleurs, parce qu'elle est utile dans certains cas pour la détermination des cristaux, parce qu'elle a été proposée comme moyen photométrique et parce qu'elle a été utilisée dans la construction des Saccharimètres {voy. Chromatopseudopsie, Polarisation et Rétine). C. M. Gariel.

COULEURS \U1SIBLES. Les matières colorantes, minérales ou organiques, présentent une composition très-variable, et ne forment nullement, sous ce rapport, une famille naturelle, suscepti])le d'être définie par des caractères généraux. Toute substance capable d'absorber certains rayons du spectre et de diffuser les autres, est aussitôt employée dans les arts, pour peu que la teinte transmise à l'œil soit belle, et la couleur un peu solide. La question qui nous intéresse le plus, l'action nuisible sur l'économie, préoccupe peu les marchands : aussi est-il nécessaire, dans l'intérêt de tous, que des règlements de police convenables, et dont l'exécution soit assurée, protègent sans cesse le public et les fabricants eux-mêmes contre le danger qui résulte de l'emploi des couleurs vénéneuses. On verra plus loin que cette tâche n'est pas toujours facile.

De ce qu'une couleur est vénéneuse, il n'en résulte pas qu'elle doive être proscrite d'une manière absolue ; mais on comprend que dans ce cas, il est nécessaire que l'hygiène étudie avec soin les conditions qui permettront au poison d'arriver jusqu'à l'organisme. 11 est en conséquence convenable d'étudier d'à-

bord la puissance toxique de chacune d'elles, puis d'examiner quelles sont les précautions à prendre pour que leur emploi soit inoffensif.

Pour se prononcer sur le degré de toxicité des couleurs minérales, il suffit au médecin de connaître leur composition chimique. Malheureusement, les noms que le commerce donne à ces corps ne rappellent nullement cette composition. C'est donc une synonymie à apprendre. La nomenclature ci-dessous comprend les couleurs les plus communes, classées suivant qu'elles sont plus ou moins vénéneuses, et rangées par ordre alphabétique.

Couleurs TRÈS-VÉNÉNEUSES, i" Arséniate de cobalt. Couleur bleue ;

2° Arséniate de plomb. Jaune très-riclie et solide;

3° Orpiment. Trisulfnre d'arsenic, jaune ;

4° Re'algar. Bisulfure d'arsenic, rouge ;

5" Verdet cristallisé ou vert distillé, vert cristallisé, cristaux de Vénus, fleurs de vert-de-gris. C'est l'acétate neutre de cuivre ;

6° Vert-de-gris. Mélange d'acétate bi et triJiasique de cuivre ;

7" Vert de Mittis ou vert de Vienne, vert de Kircliberger. Découvert par M. de Mittis à Vienne en 1814. C'est de l'arséniate de cuivre;

8» Vei^t de Scheele. Découvert en 1778. C'est de l'arsenite de cuivre;

9" Vert de Schweinfurt. Découvert en 1814, par Rusz et Sattlcr. C'est un mélange d'acétate et d'arsenite de cuivre ;

10° Vert Paul Véronèse. Obtenu par un procédé tenu secret. La base de cette couleur est l'arséniate de cuivre.

Couleurs vénéneuses. \° Antimoniate de plomb . Couleur blanche ;

2" Antimonite de plomb. Couleur blanche ;

3° Bioxyde de plomb. Couleur puce ;

•4° Bleu de montagne. Carbonate de cuivre basique;

5° Bleu Thénard. Découvert en 1 804. C'est un mélange de phosphate d'à lumine et d'oxyde de cobalt, presque toujours additionné d'arséniate de cobalt;

6" Céruse ou blanc de plomb. Carbonate de plomb. La céruse additionnée de une, deux ou trois parties de sulfate de baryte, forme les blancs de plomb dits de Venise, de Hambourg et Hollandais ; moins vénéneux que la céruse proprement dite, puisque le sulfate de baryte est sans action sur l'économie, en raison de son insolubilité. On a désigné sous le nom de céruse de Mulhouse, le sulfate de plomb, qui est moins vénéneux que la céruse, parce qu'il est insoluble dans l'estomac ;

7" Chromate de cuivre. Couleur rouge ou brun-chocolat. Elle contient quatre équivalents d'oxyde cuivrique pour un d'acide chromique;

8" lodure de mercure. C'est le bi-iodure Hgl dont il s'agit ici. Les Anglais l'ont utilisé sous le nom de Scarlett (écarlate) ;

9° lodure de plomb. Belle couleur jaune ;

10» Jaune de chrome ou chromate de plomb. Découvert par Vauquelin. Magnifique couleur jaune, qui dans le commerce est mélangée de chromâtes de chaux, de chromate de baryte et de sulfate de plomb. Le jaune de Cologne contient :

Sulfate de chaus 60

— de plomb 13

Chromate de plomlj 23

11° Jaune minéral, de Turner, de Kassler, de Cassel, de Paris, de Vérone.

Tous CCS noms désignent des couleurs fournies par la combinaison en proportion variable de cblorure et d'oxyde de plomb ;

12" Jaune de Naples. C'est un composé d'acide antimoniquc et de plomb;

13" Laque minérale. Découverte par Malaguti, en 1836. C'est une couleur violette, composée d'oxyde de chrome et de bioxyde d'étain. On obtient aussi avec ces deux oxydes une couleur rose fleur de pocher ;

44» Massicot. Protoxydc de plomb," jaune rougeàtre, quelquefois employé en peinture ;

15» Minium. Magnifique couleur rouge, très-employée. Formé par une combinaison de bioxyde de plomb et de protoxyde en excès du même métal. Sa composition paraît être 2 (Pb.O.)H-Pb.O^ ;

16" Or mussif, ou or mosaïque, or de Judée, bronze des peintres. C'est du bisulfure d'étain.

\1° Outremer de cobalt ou de Gahn (du nom de son inventeur). C'est une belle couleur bleue renfermant du cobalt et de l'alumine. Il ne faut pas la confondre avec l'outremer ordinaire ;

i 8" Poiidre de bronze. Cette couleur est formée par du cuivre et du laiton trcs-divisés, et faciles à dissoudre au contact de l'air ;

19° Pourpre de Cassius, ainsi nommé du nom de André Cassius, médecin hollandais du dix-septième siècle. Composé de bioxyde d"étain combiné à l'oxyde d'or. Il contient souvent du bioxyde et du protoxyde d'étain libres;

20" Bose de cobalt. Mélange de magnésie et d'oxyde de cobalt ;

21" Rouge pourpre. Chromate de bioxyde de mercure;

22" Turbith minéral. Appelé aussi jaune minéral, est formé par du soussulfate de Mercure.

23° Vermillon-Cinabre. Magnifique couleur rouge, connue de toute antiquité. La fabrication artificielle du vermillon fut trouvée par Albert le Grand. C'est du sulfure de mercure porphyrisé ;

24° Vert de chrome. C'est le sesquioxyde de chrome, obtenu par la voie sèche ou humide ;

25° Vert de montagne., vert de Brunsvjick. Formé par du carbonate basique de cuivre. On l'obtient, soit en broyant la malachite ou carbonate de cuivre naturel, soit en Je préparant de toutes pièces. Le vert de Hongrie a la même composition.

Couleurs peu vénéneuses. 1° Blende; sidfure de zinc. Couleur blanche bien moins dangereuse que la céruse, et qu'on trouve en grande quantité dans le Dauphiné. L'hydrogène sulfuré est sans action sur elle.

2° Bleu minéral ou bleu d'Anvers. C'est du bleu de Prusse mélangé en proportions variables avec de l'alumine, de la magnésie blanche et du zinc carbonate.

3" Chaux. Excellente couleur pour le badigeonnage à la colle.

4° Chromate de baryte ou jaune d'outremer. Employé pour papiers peints. Ce sel est complètement insoluble, et probablement sans action sur l'économie. Couleur très-solide.

5° Chromate de chaux. Jaune clair, sert surtout à falsifier le chromate de plomb.

6° Chromate de zinc ou jaune bouton-d'or. Belle couleur jaune, très-solide.

7° Cinabre vert. Mélange de jaune de chrome et de bleu de Prusse. Trèspeu solide.

COULEIJRS NUISIBLES. 753

8" Gomme gutte. Contient environ vingt parties de gomme et quatre-vingts de résine jaune insoluble dans l'eau, mais s'émulsionnant facilement dans ce liquide. On ne l'emploie pas à l'huile. C'est une des rares couleurs organiques qui soient dangereuses. Elle constitue un purgatif énergique, quel(]uefois employé en médecine.

i)" Oxyde d'antimoine ou blanc d'antimoine. C'est le sesquioxyde de ce métal. Cette couleur peut, dans une certaine mesure, remplacer la céruse.

10° Oxyde de zinc ou blanc de zinc. C'est à Courtois, chimiste de Dijon, que revient l'honneur d'avoir, le premier, proposé, en 1782, l'oxyde de zinc pour remplacer le blanc de plomb. 11 est certain (jue le blanc de zinc sèche un peu plus lentement que la céruse ; mais il a sur cette dernière l'immense avantage de ne produire aucun des accidents saturnins. A ce point de vue, tous ceux qui ont quelque souci de l'hygiène doivent encourager cette substitution d'un corps presque inoffensif à un poison redoutable. Le blanc de zinc a, en outre, l'avantage de ne pas changer de couleur par l'action de l'hydrogène sulfuré.

il" Oxychlorure d'anlimoine. Ce corps, connu en pharmacie sous le nom de poudre d'Algaroth, forme une couleur blanche, jaunissant à l'air, et dont le maniement n'est pas sans danger.

"12" Rouge-brun. Mélange d'une partie d'oxyde rouge de fer et de dix parties de litharge ou de minium calcinées ensemble.

43° Smalt ou bleu d'azur, bleu de smalt, de Saxe, de safre, d'émail, d'empois, verre de cobalt. C'est un silicate double de potasse et de cobalt, renfermant quelquefois des traces d'arsenic. Sa teinte varie depuis le bleu clair jusqu'au plus foncé. 11 est employé pour azurer le papier, le linge, etc.

14° Sulfure de cadmium ou jaune de cadmium. Indiqué d'abord par Stromeyer. C'est une couleur très-belle, très-solide, mais d'un prix élevé. Sou action sur l'économie animale doit être presque nulle.

15° Vert Milory ou vert en grains, vert anglais. C'est une couleur magnifique, dont la préparation est tenue secrète. On l'emploie à l'huile. Elle contient du chrome et du plomb.

16° Vei^t de Prusse. Cyanure de fer et de cobalt. Teinte très-riche, mais très-peu solide.

17° Vei't de Rinmann ou vert de cobalt. Combinaison d'oxyde de zinc et de cobalt.

Couleurs inoffensives. 1° Argent en coquille. Argent métallique pur, porphyrisé et gommé.

2° Bleu de Prusse, appelé aussi bleu de Berlin, de Paris, de Turnbull. Toutes ces matières colorantes sont formées par un mélange deprolocyanure et de sesquicyanure de fer. Elles sont inoffensives.

3° Bol d'Arménie ou argile ocreuse, bol oriental, bol rouge, terre de Lemnos. Mélange d'argile, d'oxyde de fer, de silice, chaux et magnésie en proportions variables.

4° Brun de Prusse. Mélange de carbure et de peroxyde de fer. On l'obtient en calcinant le bleu de Prusse au contact de l'air.

5° Brun et orange de Mars. S'obtient, ainsi que le violet et le rouge de Mars, par la calcination du jaune de Mars, ou oxyde de fer hydraté.

6° Brun Van Dyck. Il y en a de deux espèces. La première, brun Van Dyck ordinaire, est composée d'argile et de sable colorés par l'oxyde de fer. La seconde est du colcothar (oxyde de fer) plus ou moins calciné.

7« Carbonate de chaux, craie, blanc d'Espagne, de Meiidon.

8° Carmin bleu. C'est l'indigo précipité de sa solution dans l'acide sulfurique de Nordhausen par un alcali.

9" Carmin de cochenille. On en trouve de douze nuances (ou numéros) différentes. C'est la matière colorante de la cochenille unie à une matière animale, de la colle de poisson, de l'alun et une petite quantité de carbonate de potasse. On y trouve aussi quelquefois du tartre, de l'ammoniaque. Ce dernier réactif a la pi'opriété de dissoudre la matière colorante (encre rouge).

10° Carthame. Extrait de la fleur du Carthamus tinctorius. Jaune orangé, brillant, mais peu solide.

\\° Colcothar ovl. rouge d' Angleterre. Sesquioxyde de fer plus ou moins calciné, et réduit en poudre impalpable.

12** Curcuma ou terra mérita. Couleur rouge ou jaune orangé, extraite du rhizome de VAmomum curcuma ou du Curcuma tinctoria (Amomées).

15" Encre de Chine. Cette matière colorante comme la plupart des couleurs noires a pour base le charbon divisé.

{i° Indigo. Belle couleur bleue extraite des feuilles de plusieurs plantes. On en a trouvé des traces dans l'urine de l'homme.

Le bleu de Saxe, ou de composition, est une dissolution d'indigo dans de l'acide sulfuri(]uc de Nordhausen. Cette matière est quelquefois employée comme poison dans les cas de suicide, mais elle n'agit que par l'acide sulfurique qu'elle contient.

15° Jaune indien. Couleur magnifique et très-solide, d'origine inconnue. Souvent sojdiistiquée avec le chromate de plomb, en raison de sou prix élevé.

16° Jaune, violet, rouge de Mars. Le jaune de Mars est du peroxyde de fer mélangé d'alumine ou de sulfate de chaux. Le violet et le rouge s'obtiennent, ainsi que le brun et l'orangé, par la calcination du jaune.

17° Laques en génércd. Lorsqu'on mélange de l'alun à une matière colorante organique dissoute ou tenue en suspension dans l'eau, et qu'on traite ce mélange par du carbonate de potasse, l'alumine se précipite en entrahiant avec elle la couleur. Ce précipite porte le nom de laque.

Les laques sont presque toujours préparées avec l'alumine, quelquefois cependant elles renferment des oxydes de plomb, d'étain, de calcium, ou de magnésium.

Les laques qui ne contiennent pas de plomb ne sont pas vénéneuses, car les autres oxydes susnommés sont inoffensifs. L'étain n'est contenu que dans la laque de cochenille ou laque carminée, mais il est en minime quantité et à l'état d'oxyde insoluble. Enfin, les matières colorantes organiques précipitées par ces oxydes ne sont pas vénéneuses.

On désigne dans le commerce sous le nom de laque verte, deux corps qui n'ont aucun rapport avec les laques proprement dites. Le premier est une variété de vert de Scheele, ou arséiiite de cuivre ; le deuxième est une combinaison d'oxydes de cuivre et de zinc. Il est fâcheux qu'on ait donné le nom de laques à des couleurs aussi vénéneuses.

Les laques paraissent avoir été inventées par les Hollandais, qui tenaient leur fabrication secrète. Elles portaient alors le nom de stil de grain; on disait par exemple stil de grain de gaude, etc. Aujourd'hui les mots stil de grain ne désignent plus qu'une seule laque, celle de la graine d'Avignon.

18° Laque carminée. La laque carminée s'obtient en traitant la cochenille

par l'eau et la crème de tartre. La solution est additionne'e d'alun et d'une trèspetite quantité de protochlorurc d'étain, puis trailée par le carbonate de potasse. L'alumine se précipite en entraînant la matière colorante.

19» Laque de Fernambouc. Préparée avec les bois de Brésil, de Sainte- Marthe et de Fernambouc. Pure, elle est rouge-cramoisi ; traitée par un peu de protochlorure d'étain, elle fournit un l'ose très-riche.

20" Laque de garance, de gaude. Produites en précipitant de l'alumine au sein d'une liqueur tenant en dissolution les principes de la garance ou de la gaude (Reseda luteola). Cette dernière est d'un beau jaune.

21" ]Soirs. Toutes ces couleurs ont en général pour base le carbone. On les obtient en calcinant en vase clos différentes substances organiques qui donnent leur nom au noir qu'elles produisent. Tels sont les noirs de pèche (fourni par les noyaux de pèches, d'abricots, d'amandes, etc.), de hêtre, de liège, de vigne, de châtaigne, de Francfort (lie de vin lavée), d'Allemagne. Ce dernier provient de la calcination d'un mélange de grappes de raisin, de lie de vin, de noyaux de pêche, de débris d'os, et de râpures d'ivoire. Le commerce fournit encore les noirs d'ivoire et d'os; le noir de fumée, de résine, etc., etc.

22" Ocre de rue. Composée ainsi que la terre d'Italie, d'hydrate de sesquioxyde de fer, d'argile et de silice. ■

23° Oc7'es jaunes et rouges. L'ocre jaune est de l'argile colorée par le sesquioxyde de fer hydraté ou Umonite. Calcinée, elle perd son eau et se transforme en ocre rouge, dont on trouve aussi des gisements qui portent le nom de craie rouge. L'ocre jaune forme quelquefois des bancs qui atteignent un mètre d'épaisseur. On désigne aussi l'ocre rouge sous les noms de brun rouge, rouge de Prusse, rouge de Nuremberg, terre rouge, etc.

24° Or. S'emploie en feuilles ou en poudre impalpable. 11 ne faut pas le confondre avec l'or d'Allemagne ou avec celui de Manheim qui sont des alliages de cuivre et de zinc pour le premier, de cuivre et d'étain pour le second.

25° Outremer. Cette magnifique couleur bleue ne renferme ni cuivre ni cobalt. Elle est composée de corps habituellement incolores, ou peu colorants. La composition n'est pas toujours identique, elle varie suivant les procédés employés pour l'obtenir. Voici les résultats obtenus avec deux échantillons analysés par Varrentrapp et Guimet :

DÉNOMliNATlO.N