CHAP. IV. — LOIS EXPÉRIMENTALES DE H. BIOT
19â. h^H CTgéglf talaa étakUes par ■• BtoU BécM-
nrte ici ^puupto Èmwmmmmm et éem ponvaln — ^-"Ttfrmr dm llgaMm
ttêem gitt. — M. Biot a analyse ces phénomènes ai compliqué^
et par un achnirable enchaînement d expériences^ il est pairenn
ï en dëcoinrrir les lois fondamentales. Ses premières rechercher
iur ce SHJet sont consignées dans deux mémoires, l'un de- iai3
Menu de VInsHtut, classe des se. niath. et phjs: pour Van^
Wtfl812, publié en 1814); Tautre de 1M8 {Mém. de VAcad.
vjalê des sciences, t. U, pour l'année 1817), Je donnerai d'à-
wrd 1 énoncé de ces lois, j'essayerai ensuite d'indiquer rapide-
Dent les médiodes d'observation, regrettant de ne pouvoir pas
K^exposer arec tous leurs développements» *
i'iHem/èrff /b/.-^Pourtoutesles plaques tirées d'un même cristal^
rotation du plan de polarisation est proportionnelle à l'épaisseur.
Deuxième hL — Il y a des cristaux de quartz qui font tour-
î à droitB le plan de polarisation, d'autres qui le font tourner
gauche; mais dans les mis et les autres la même épaissenr pixi-
it le même effet.
Troisième ht. — En associant divers cmtaux de quartz^ l'effet initif est proportionnel à leur somme, s'ils agissent dans le me sens, à leur difiërence, s'ils agissent en sens contraire. Quatrième loL — Quel que soit le sens de la déviation ,. sa iiclettr augmente avec sa réfrangibilité, et elle est inversent proportionnelle au carré de la longueur des accès, c'est- I^K) an carré des longueurs fonde.
Cinquième loi. — Pour une lama de quartz de 1 millimètre ^usseur la giandenr absolue des déioations est exprimée par Bombre» suivaenlfi r
«ffinduUtiaii.
feeittéMtdelScwIna^....^» 645
pdnveqtedeM. Biot«.»». 628
îte du muge et de Porangé. • 596
de Porangé et du jaune • • • 571
« moyen • • 550
te du jatine et du vert ..... 532
du vert et du bleu.. • 498
du bleu et de l'indigo 459*
. de PincBgo et Al vîoÈK. . . . l»
9teztvéinrd«Snitoa*.r«..* 466 .
DévimaoB
du plan
de polarisation.
ou i7«30'
in M
Ufi^
L'appareil primitif avec lequel M. Biot étudiait ces phénomènes, se composait d*une glace réfléchissante comme poUriseur, d'un tube de cuivre muni d'un diaphragme, et d'une monture perpendiculaire à son axe sur laquelle s'adaptait la lame de quartz, enfin d'un cercle gradué aussi perpendicuhiîre à Taxe du tube, portant une alidade mobile sur laquelle était fixé le prisme analyseur, et qui donnait l'angle de sa section principale avec le plan primitif de polarisation; nous TeiTt>ns plus loin ( 197 ) cet appareil avec tous ses perfectionnements les plus récents.
La premièj*e loi a été constatée avec une nombreuse série de lames, tirées d un même cristal et dont les épaisseurs étalent mesurées au sphéromètre ; un verre rouge étant interposé derant l'analyseur , on faisait marcher Talidade jusqu'à Textinction du faisceau transmis par le quartz, et Ton connaissait ainsi pour cette espèce de couleur, Tanglê dont le plan de polarisation avait été dévié ; les résultats montrent que cet angle est proportionnel à IVpaisseur de la plaque.
La deuxième loi a été constatée comme la premi^ ; M. Biot en cherchant si tous les cristaux avaient le même pouvoir, trouva heureusement des échantillons qui exerçaient une action inverse, et il lui fut facile, par sa méthode 9 de constater que si le sens de l'action était renversé, l'intensité cependant restait la même.
C'est six ans plus tard, en 1819, que M. Brewster trouva des échantillons d'améthyste, qui offiaient des plages où les actions contraires étaient supeiposées.
C'est en 1820 que M. Herschel fit la remarque très-in^rtante, que le sens de l'action du cristal de rocl^ dépend de la forme cristalline ; l'inclinaison de certaines facettes, dans la va-» riété plagièdrcj indiquant infaiUiblement le sens de la rotatîoD.
La troisième loi se démontre comme les précédentes au moyen du verre rouge ; et il est facile de reconnaître que TefFet définitif des lames placées sur le trajet du rayon polarisé est indépendant de la distance qui existe entre elles et de l'ordre dans lequel elles agissent; on peut les mêler dans un ordre quelconcjue pourvu qu'elles restent toutes perpendiculaires au rayon.
La quatrième loi présentait de très-grandes difficultés : il fid* lait opérer avec les diverses couleurs simples du spectre, et dans chaque couleur choisir avec exactitude la même nuance dans
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les diverses séries d'expérience; on ne se figure pas aisément combien il faut d'esprit d'invention, de patience et d'habitude exprimentale pour aùnriver à des mesures précises dans ces sortes lie recherches. On n'avait pas alors, pour guide, U déoouyerte Je Fraueobofer sur les raies du spectre, qui aurait rendu le problème beaucoup plus simple. Les diverses couleurs -données par e prisme étaient donc polarisées tour à tour; l'analyseur, soit m le maximum d'éclat, soit par l'extinction de l'image, donnait a deYiatioQ correspondante du plan de polarisation ; ensuite il allait dans ces nombreuses colonnes de résultats, démêler quel- [ues rapports entre les angles de rotation des diverses couleurs )X les longueurs d'onde qui leur appartiennent.
La cinquième loi ne présentait plus aucune difficulté après la [uatrième, puisque tout se réduisait à obseiver avec précision Té- •ai&seur absolue d'une lame et réaergie de son action sur une des couleurs; c'est ensuite par le calcul que l'on détermine t TelTet correspondant à 1 millimètre, et les dispersions des utres .couleurs pour cette épaisseur.
M. Biot a voulu soumettre ces données fondamentales à une preuve bien importante et bien décisive , il a voulu, en se seraut de ces seuls éléments et de la règle de Newton pour la re« >mposition des couleurs (96), reconstruire par le calcul les dieises nuances de l'image ordinaire et de l'image extraordinaire ue lui présentaient ses nombreuses plaques lorsqu'il les obs^r* ^t en plaçant la section principale du prisme analyseur dans le ^ primitif de polarisation. Ces résultats ont confirmé d'une nmère très-remarquable et l'exactitude des lois dont il s'agit t l'exactitude de la règle de Newton appliquée à la composioa de nuances si variées. U me serait impossible d'exposer ici ^te longue série de déductions; mais je dois essayer de faire >mprendre un phénomène particulier de coloration que M. Biot ^ait remarqué dans le cours de ses recherches , et qui est de- -nu entre ses mains un moyen préc'eux pour étendre le champ 'S découvertes de la polarisation rotatoire : c'est le phénomène ' la teinte de plissage , ou de la teinte sensible. Teinte seBsible. — - Lorsqu'on opère avec la lumière blanche des lées , la couleur, cpnmie nous l'avons dit , change sans cesse , ur le mouvement de l'analyseur; et, quand les déviations r.e ^at pas trop grandes, quand le plan de polarisation du rouge II. 28
434 LIVRE VI. — OPTKHJE.
n*est: pft» dévié de plus-de 140 on 150^, on trowne toojoiirs nne position dans laquelle Timage extraordinaîse se &it renranjoer par sa £ûble intensité leladTe et smtout par la propriété dont ette jouit alors de passer, ou au rouge vif, ou au Ueu bien ca^ Tfictérisé, suivant qu'on déplace u» peu la seôtioa principale de ranaljseur dans ua sens ou dans Tautre. Dans la postlM inlermédiaire , entre le rouge et le bleu^ Timage a une eouleur ^ de lin , ou bleu pâle yiolacé , qui esC la teinte sensible; maê, il ne faujt pas s^y méprendre , elle est moins caractérisée par si nuance propre dùat la composition peut vimr entre eertamcs limites, que par la propriété qu'elle a de passer au rouge ou au bleu , par un très-petit mouvranent du prisune. Ici, le prisme est' achromatisé pour Timage extraorcfinaîre , par conséquent ii ne peut pas Fétre exactement pour Timage ordioaire; aussi, ea oiumant le pdame de 90% la teinte sen^ble ne se reprodoirp»* d^une manière nette, comme image ordinaire.
La teinte sensible ne se produk bien qu'armée la tunnère Util' che , et son apparition est alorsv tellement caractéristique qu'elle peut servir ans» bien que l^ verre' reifge, et souvent' mieux (pie ïuîy pour déterminer le BMiuvenmrt dbs* pkn» de pelarisatioii. M« Biiot a d^abcvd recoimu, par un grand nombre de mesures prises sur de» plaqms diverses , que- peur obtenir k teinte sensible il faivt 6dre tourner la seetionde Tanalyseur bemieoop pks que pour obnenir le- maximum* d'édiat de Tima^ ovdinatre avec le veiTB rouge , et que le premier ang^cesl' le» || du seeowi. ^ rapport bicnt vérifié donne imaédiaVemenli la longueur d'oad^^ qi*» doit anroir là lumière qm compose limage ordinaire dMt I» teMte sensible aat Timage extrmrdfaïaue ; cor, X étant ht km^ gueur d^oscfe du v^re rouge dont se seriFuk M. BÎDt^ loagoev qui a été vérifiée encore récemuMM {Gempêts nmbm, t. XSli amK. 164â) en trouvée de %M* mâKenièmee. è^ niiiBMlie, comme mxaM l'avons indiqué dans le ti^leau-précééent, eu a
Cette llmgwcwr d4>iider. esè «H» d'an» jàme mfmi^ ^dbt
pas tout à ^— ^ -l'-rn èi jnaini ftiniii^ f iiid iw nhrgm^
teii^ senobfe , comme image 0aBi»amdiaaîa»,.L'fl corrflipoiidaa>e.'esft prînmpakment
