CHAP. II. — POLARISATION PAR RÉFRACTION

La fonnule indique aussi que les plans de polarisation sont alors sensiblement perpendiculaires au plan de réfraction.

On troure pareillement que cinq plaques de verre ou dix surfaces polarisent complètement un faisceau naturel qui les traverse sous la plus grande obliquité possible, etc.

Ces résultats expliquent d'une manière bien complète les phénonoiènes des piles de plaques.

183. He l*aea«B livtveUe de« wmymm p^Urlséa. — Pour com* pléter les lois générales de la lumière polarisée, il nous reste à faire connaître les phénomènes qui ont été découverts par HM. Arago et Fresnel sur Faction mutuelle des rayons polarisés. Je me fais un devoir de rapporter ici textuellement Texpo» sîtion de ces phénomènes telle qu'elle a été publiée par Fresnel :

« £a étudiant les interférences des rayons polarisés, nous avons trouvé, M. Arago et moi, qu'ils n'exercent plus d'influence les uns sur les autres quand leurs plans de polarisation sont perpendiculaires entre eux, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent plus alcHTs produire de franges, quoique toutes les copditions nécessaires à leur apparition , dans le cas ordinaire, soient d'ailleurs scniptileusement remplies. Je citerai les trois principales expériences qui nous ont servi à établir ce fait, en commençant par celle qui appartient à M. Arago. Elle consiste à faire traverser aux deux fiôsoeaux émanant du même point lumineux et introduits par deiûc fentes parallèles, deux piles de lames transparentes très-minces, tell^ que celles de mica ou de verre soufi^, qn on îndine assez l'une et l'autre pour polariser complètement chacoB des deux faisceaux, en ayant soin que les deux plans suivant lesquels on les incline soient perpendiculaires entre eux : alors on ne peut plus apercevoir de franges, quelque soin que Ton prenne d'ailleurs à compenser les différences de mardie en fnsant varier très-4entement l'inclinaison d'une des piles, tandis que, lorsque les plans d'incidence des piles ne sont plus perpen» diculaires entre eux , on parvient toujours à iaire paraître les franges; à mesure que ces plans s'éloignent du parallélisme, les franges s^afiaiblissent, et eHes di^araissent tout à fait quand ils sont rectangulaires , si là polarisation des deux faisceaux a été assez con^lète. Il résulte de cette expérience que les rayons polarisés suivant le même plan s'influencent mutuellement, opmnie des rayons de lumière non modifiée; mais que cette in-

3sa uvBE m. — wrqn.

famée dimînHe à mesure que les pUns de poknsatum s^écarteit Tun de l'autre , et devient oulle cpud ik saet rectangdaink « Voici une autre expérience qm condoifi au mêmes conséqoeneas. Oéi prend une lame de solfiÏÉe d» dumx ou de akià de roche parsdlèle à Faxe^ et d'une épaisseur bien uaifonie', qê Ibl coupe en deux, et Ton place chacune des moitiés s» une des fentes de Técran. Je suppose qu'on, ait tourné les deux wfààk de maoûère que les bords, ^li étûeni eonliges dans la airant sa division,^^ soient restés pasaU^es^ lès axes le senml Or^ dans oê w, on n'aperçoit qu'ma seul gmpt de frangtiy ti nailieu de Vespece édairé, comme ayant la dirrision ds la lane. MUsy si To» fait tourner Tune de ses moitiés dans son ^ào, en dérsmgeant ainsi le. parallélisme de leurs axes,- on fitit outte deux autres groupes de franges pins fiiiUesy situés Tan à drate et l'autre à gaudie du groupe dn milieu, et qui ev-soot oMb ]^étement séparés, dans la lumière blancbe, lorsque les hms de cristal de roche ou de sulfate de chaux dent on sa scrtoat seulement un millimètre d'épaisseur. U- est à nemaïqu^ q«e k nmi^bre de largeur des iranges comprises entoe le milieu; d'im de ces groupes et celui du groupe central est proportîsMcl i l'épaisseur des kmes, pour des cristaux de même natiee, ffi dent la double réfraction a la même énergie, comwr le ca^ de roche et le siulfeite de chaux. A mesme que Paagfe de» deo ax^ augmente, ces nouveaux groupes de firanges derienari^de |dus en plus prononcés, et atteignent enfin leur BBHiiiiiiain d!B^ tenstté quand les axes des deux lames sont perpendiciibne entre eux; alors le groupe central, qui s'était aflaiblt gradtfO^ ment , a tout à fîât dispam , et est remplacé par une kffUfe «niforme. U fent en condure que les rayons qpi les* pfwhA"*^ par leur interférence ne sont plus eapeîdes Âe s'înfllienKr un* tueMemenr. il est aisé de yeir, d*aprèskipeBitio»de cm^btaff», q^^elles résultaient de Finterférenee des rayons qui ott- «l^k même mode dé réfraction dans les deux lairaes , puinp^r ^ ayant parcourues avec des vitesses égsdéS) ils doifaent aifiw 9r multanément dans le milieu de l'espace édaké, qui r^pQod a des chemins égaux, si d'ailleurs les dieux lames épaisseur, et restent toujours Pune et Fautie ^ aux rayons, comme nous le supposons iâ. Âinsi^ les firanges dn groupe cimural étaient formées pari» sopeipoMMB-dec^B^f

CHAP. n. — ACTION MUTUELLE DBS RA.WNS POLARISÉS. 390

résultaîeat : 1* de rintorSercnee dos rayons ovdinaûes de la lame de gaudie «wc les xaycM» oedmaîie» de Ut lame de iroite; %^ de Fiirterférence de& jrayona eKtya<Hndiiiaires de la )remièie lame aTOo les rayons extraordinaires de la seconde. M$ deux groupes excentnipieS) au contraire, résultent de Tinerférence des raymis qui ont sobî des réfractions différentes lans les deux lames; er, conuBe ce sont les rayona ordinaires |ui marchent le plua TÎte dans le cristal de roche ou le sulfate le chaux, oa inoît que, si Ton emploie une de ces deux espèces le cBstaux, le gnmpe do gauche doit étne formé par la réunioa les rayons e!MraordimHre& de la lame de gtunphe avec Wrayona rdinairas do la lame de droite, et le groupe de droite par la éuniou des myons extraordinaires de la lame de droite avec les ayons ordinaires de la lame de gauche. Cela posé, il s'agit de écemôner maintenant le sens de polarisation de diacun. des ûsoeaux qui interfèrent, pour en eondure quelles sont les directions relatives des plans de polarisation qui ^eiTorisent ou em* échent leur ii^uence mutudlo. L'analogie indique que le mode e poiarisatioii de.la lumière doit âtre dans les lames minces le làne que dans les cristaux assez épais pour la diviser en deux ûsceaux, distincts. Mais, comme cette hypothèse peut être objet d'une discussion , et contredit même une théorie ingéieuae d*un de nos plus célèbres physiciens, nous ne la présen* TOQs pas d'abord comme un principe certain, et nous aurons ^cûurs à une expérience directe pour déterminer les plans de olarisation des rayons ordinaires et extraordinàices qui sortent e ces hunes, auxqpielles nous avons supposé uu ou- deux milli'* êtres d'épaîsaeur. Cette épaisseur suffit pour qu'on puisse tailler 1 de leurs bords en biseau, et obtenir par cette forme prismepie la séparation des rayons ordinaires et extraorcUnaires ; on on FQOonnak qu'ils sont eflEectivement polarisés, les pre- Âers suivant la secrion principale et les autres dans un sens "rppm^mJ^în^r Si Ton- ne regardait pas &acoT% cela comme une tuve suffisante que tel est aussi leur mode depdarisation au itir de chaque lame quand ses deux suriaces sont parallèles, t en trouverait une nonvelle démoiistration dans les faits que ^ venons d» déerve, ^n partant des principes' établis par xpéiwnoede IL Arago, et qui sont d'ailleurs eon&més par ^ dont nans dlbns bientôt parier. Si, au. coMraire,. on ne

iOO LIVRE VI. — OPTIQUE.

met plus en question le sens de polarisation des rayons ordinaires et extraordinaires, rexperience actuelle devient une seconde démonstration de ces principes. En effet, lorsque les axes des deux lames étaient parallèles, les rayons qui avaient éprouvé les mêmes réfractions dans ces deux aîstaux se trouvaient polarisés suivant la même direction, et ceux de noms contraires suivant des dii-ections rectangulaires : voilà pourquoi le groupe des franges du milieu , qui provient de l'interférence des rayons de même nom , était à son maximum d'intensité, et les deux au- ^ très , qui résultent de l'interférence des rayons de noms con- ^ traires, ne paraissaient pas encore. Mais, quand les axes des deux lames formaiententre eux un angle oblique, de 45* par exemple, lès rayons de noms contraires et ceux de même nom pouvaient agir à la fob les uns sur les autres, puisque leurs plans de polarisation n'étaient plus rectangulaires, et les trois groupes de franges étaient produits. Lorsque enfin les axes deviennent pe^ pendiculaires entre eux, les rayons de même nom se trouvent polarisés suivant des directions rectangulaires, et le groupe central, auquel ils donnaient naissance, s'évanouit, tandis que les rayons ordinaires de la lame de gauche sont alors polarisés parallèlement aux rayons extraordinaires de la lame de droite, ce qui fait que le groupe de droite qu'ils produisant atteint son maximum d'intensité. Il en est de même du groupe de gauche, résultant de l'interférence des rayons ordinaires de la lame de droite avec les rayons extraordinaires de la lame de gauche.

« Voici une troisième expérience qui confirme encore les cpnséquences que nous avons tirées de la premi^. Ayant fait polir un riiomboïde de spath calcaire Sur deux (aces opposées, dressées avec soin et bien parallèles, je le sciai perpendiculaire* ment k ces (aces , et j'obtins de cette manière deux rhomboïdes d'égale épaisseur, et dans lesquels la marche des rayons ordinaires et extraordinaires devait être exactement pareille sous la même incidence. Je les plaçai l'un devant l'autre, de mamtf« que les rayons partis du point lumineux qui avaient traverse le premier rhomboïde parcourussent ensuite le second, en ayant soin que leurs (aces fussent perpendiculaires i la direction oes rayons incidents ; de plus, la section principale du second rhomboïde était perpendiculaire à celle du premier, de sorte que les quatre faisceaux qu'ils produisent en général étaient réduits a