Des cristaux à un axe, et de leur section principale

— Nous prendrons encore pour exemple la chaux carbonatée, qui est un cristal à un axe; la forme primitive de cette substance est un rhomboïde représenté figure ±03" : c’est-à-dire qu’un cristal de chaux carbonatée peut toujours , quelle que soit sa forme, être regardé comme composé d’une infinité de molécules possédant toutes cette forme rhomboïdale, et disposées parallèlement l’une à côté de l’autre. Les dimensions absolues de ces molécules ne sont pas déterminées, l’on sait seulement qu’elles sont excessivement petites. La ligne aa\ qui joint les sommets obtus de l’un de ces rhomboïdes, est ce que l’on appelle son axe cristallographique. Ainsi, dans un cristal quelconque , il y a une infinité d’axes, parce qu’il y a une infinité de molécules; mais tous ce axes sont parallèles , puisque les molécules sojit arrangées parallèlement, à moins que les cristaux ne soient maclés. Pour conoaiire l’axe d’un cristal donné, il suffit donc toujours de déterminer la position de l’une des molécules primitives constituantes. Or, l’expérience a démontré celte loi générale qui paraît sans exception, savoir, que, dans les cristaux à un axe, l’axe de double réfraction ou l’occe optique coïncide toujours avec l’axe cristallographique.

Pour vérifier ce résultat sur la chaux carbonatée, on peut lailler une plaque dont les deux faces soient perpendiculaires k l’axe cristallographique ax, a' x' {fig. 4^ , et l’on reconnaît en effet que jamais le faisceau ne se divise quand il traverse la plaque perpendiculairement à ses faces, c’est-à-dire pand il traverse le cristal en suivant son axe cristallogra- )hique l : mais, si le rayon se présente obliquement, il nepé- )étre plus en suivant l’axe, et alors il se divise et fait voir leux images.

On peut encore tailler un prisme de chaux carbonatée, de elle sorte que l’axe cristallographique ex {figure 304) soit contenu dans la section 6 ac du prisme, et fasse, avec son :ôté ab, un angle assez petit pour qu’un certain rayon inûdenl is puisse pénétrer dans la direction de l’axe: alors ce

rayon ne se divisera pas, et, si le prisme est achromatisé avec un autre prisme de verre d cp , le rayon émergent sera simple et sans couleur comme le rayon incident. Mais, d’autres rayons plus ou moins inclinés que û, ne devant plus pénétrer dans la direction ix de l’axe , éprouveront toujours une division intérieure, et feront voir deux images plus ou moins séparées. Ainsi, quelle que soit l’obliquité du rayon incident, soit qu’il entre par une face naturelle ou par une face artificielle, il n’éprouve jamais la double réfraction lorsqu’il traverse le cristal en suivant son axe.

Cette vérification peut se faire de la même manière sur tous les autres cristaux à un axe : quand un rayon de lumière ne se meut pas en suivant l’axe du cristal , des deux rayons qu’il donne il y en a toujours un qui reste soumis aux deux lois générales de la réfraction, mais l’autre fait exception à ces lois, c’est-à-dire qu’en général son plan de réfraction ne coïncide pas avec le plan d’incidence, et que les sinus d’incidence et de réfraction cessent d’être dans un rapport constant. Le premier est appelé rayon ordinaire, et le second rayon extraordinaire.

La marche du rayon ordinaire ne présentant aucune difficulté, nous n’avons à nous occuper que de la marche du rayon extraordinaire, et nous indiquerons d’abord deux coupes du cristal dans lesquelles sa direction est très remarqua ble. Ces coupes sont la section principale et la section perpendiculaire à l’axe. I

Section principale. — Dans les cristaux à un axe, 1 section principale est le plan mené par l’axe perpendiculai rement à une face quelconque, naturelle ou artificielle; ains la section principale appartient plutôt à une face qu’au cris tal entier, car chaque face a la sienne. Or, on trouve pa expérience que le rayon extraordinaire reste dans le plai d’incidence comme le rayon ordinaire toutes les fois que I plan d’incidence coïncide avec le prolongement de la sectiojl principale : dans ce cas particulier , le rayon extraordinaiii

rcslo donc soumis à la première loi générale de la réfraction,

* UC la leiraciion.

ne fait exception qu’à la seconde. Pour vérifier ce résullat, Il suffit de faire tourner dans son plan un cristal à aces parallèles et de suivre le mouvement de l’image extraordmaire : on verra que dans le cercle qu’elle décrit autour de 1 image ordinaire elle passe deux fois dans le plan d’incidence; et que ce phénomène arrive quatd ce plan coïncide avec la section principale de la face d’entrée.

Section perpendiculaire à Vaxe. On appelle section Ærpendiculaire a l’axe tout plan conçu dans l’intérieur du Tistal perpendiculaire à sonaxe. Or, quand un rayon naturel une telle section pour plan d’incidence, le rayon ordinaire Je rayon extraordinaire auxquels il donne naissance, ont ussi cette section pour plan de réfraction. Ainsi, dans ce cas ; rayon extraordinaire reste encore soumis à la première loi e réfraction; de plus, il est alors soumis à la seconde loi, ïest-à-dire que dans cette section, et dans celle-là seule- »ent, ses sinus d’mcidence et de réfraction conservent un ipport constant pour toutes les obliquités d’incidence. Ce ipportest l’indice de réfraction extraordinaire.

Ol esl convenu d’appeler cristaux négatifs ceuï dont ndicc ordinaire surpasse i'indice extraordinaire et cris ux positifs ceux dont Ymdke ordinaire esl plus petit oue niice extraordinaire. Ainsi, les crislanx ft un axe sont disés en deux classes, conformément au tableau suivant •

Table des cristaux à un axe.

négatifs.

■bonate de chaux (spath d’Islande), ■bonale de chaux et de magnésie, bonate de chaux et de fer.

innaline.

>ellite.

indon.

hire.

lis.

Braude.

Béryl.

Apatite.

Idocrase (vésuvienne).

Vernerite.

Mica (de Kariat).

Phosphate de plomb.

Phosphate de plomb arsénialé.

Hydrate de strontiane.

Arséniate de potasse.

LlVr.E VI. — OPTIQUE.

Ifydrocblorale de chaux.

Hydrochlorale de sironliane.

Sousphosphale de pelasse.

Sulfate de nickel et de cuivre.

Cinabre.

Meîlile.

Molybdate de plomb.

Oclohédrite.

Prussiale de potasse.

Phosphate de chaux.

Arséniale de plomb.

Arséniale de cuivre.

Nephéline.