CHAP. IV. — POLARISATION ET DÉPOLARISATION

iroUe da plan de réflexion, et pour Tautre 45* à gauche. Ce qui montre bien qu'ils sont polarisés circulairement et en sens contraire.

197. Ajpfavall de ■• Wlmt peu •baerver les pliéiieaiéMes àm ylmriwitiMi retatelve. — ^M. Biot a bien voulu me permettre de bire dessiner et de publier ici l'appareil auquel il s'est définitiveineDt anété, après avoir, par des essais successif, modifié et perfectionné les diverses di^>ositions dont il avait antérieurement fait usage. Cet appareil, construit avec beaucoup de soin et de précision par M. Biancbi, a été présenté à TAcadémie des sden-* ces, dans sa séance du 13 septembre 1847 (voy. Comptes ren» dus^ t. XXV, p. 384); il est tout à la fois propre à Fessai in* dustiîel des sucres , et aux recherches les plus délicates sur la polarisation rotatoire des liquides, car il permet de les étudier à des températures très-différentes de la température ambiante. Voidses principales dispositions (Pl. 36, Fig. 20, 21, 22) : .

a Support solide de bob , ayant à peu près la foitne et la hauteur d\ui établi étroit qui serait ouvert dans sa longueur.

h Plaque de fonte, épaisse, et bien dressée, offrant pareillement une fente de trois centimètres qui règne dans toute sa longueur, excepté aux deux extrémités; elle est fixée sur rétabli par quatre vis.

X Polariseur.

y Porte-objet ou support du tube soumis à Texpérience.

2 Analyseur.

Le polariseur x se compose d'une glace noire*, c , d'un tube ^^) terminé à chaque bout par un diaphragme circulaire , et I une charnière e , qui est comme le centre autour duquel tout appareil peut tourner, comme nous allons le voir. La glace c incline phis ou moins, et se met au point, au moyen d'une vis ^ n petit cadran marque son inclinaison sur l'axe de l'appareil , t par conséquent sur le rayon réfléchi que l'on observe.

L'analyseur z se compose d'un cercle divisé f dont l'alidade ' porte le prisme bi-réfringent h ; une lunette i fixée sur l'aliade sert à mieux distinguer les images. Le cercle a deux mouements, l'un d'inclinaison, au moyen de la charnière A, qui ^ à le rendre perpen^cukire au rayon, l'autre d'ascension au

4is uf RE VI. — arnflpK.

moyen du .tu^ / , xfui ^ut se fixer à «Me ifoi ne louime pas , parœ ^'il porte aur «a loagiunr imitiitaa qui Yen empêche. De plus, deux vis perpendiculaires m^n BÊÊT^&al.k donoer au tube t, et par catméffieatmm^eeÊidke, fle^petîte nourrements de correction pour le régler plus sÉnnMMt. Le œrde de l'analyseur «st ▼a de &ce (Fsg. ^); le prÎBMeAi'pe* fiângent est de spath d'isljBftde, il est tramiiUë wms un angle ooovemUe, ayant sa section prmcipale perpendicukâEe bbool c'est Timage extraordinaire qui est «dbrcuBBlîflée.

.Le porte-objet y se conpose d'mne earmière mnàgctt-B Intenent dressée , et de deux règles à chamière /? -et ^ la conde lie soUdemeut le porte-objet à Fanalyseur, au moyen de ia traverse r. Ces règles se fixent aisément à la faauleur iKmàme^ «t s'arrêtent en même temps sur la plaque de fonte, parce qne cbacone d'elles passe dans un petit chariot mobile vis de pression : Tune de ces vis arrête la règle jor son Tautre arrête le chariot sur la plaque de fonte.

Pour régler T appareil, il suffit donc de rendre libres les deux règles p et q et leurs chariots , puis d'élever le porte-objet à la hauteur qui convient à Tobservateur ; alors on fixe les chariots et les règles; puis on élève l'analyseur, pour que le centre du cercle se trouve à peu près sur Vaxe du rayon réfléchi; ensuite on apporte dans la rigole une espèce de compas formé d'une tige et de trois branches dont les extrémités se trouvent sur un plan perpendiculaire à Taxe de la tige , qui est elle-même dans l'axe de Tapparéil ; alors on incline le cercle jusqu'à ce qu'il touche exactement les trois branches de ce compas; enfin par i'observacion même du rayon Téflédn^ on epuige., s'il en est besoin, cette première appcoxinuLtam par fe jncwenamt 4es ^vs JM et «c«

Cela £iit, il n'y aplus qu'à paaer les tubes pleins lie lifinde dans la rigole à.la pL» niéme du campas., pour :piooadn> aux obaennttions.

Enfin, lera^'il s'agk d'étndier un liquide à des Uiniriaerniii •âîvenes, le ticbe coacenantle liquide tie disfoae .dans r^tare f, nepréMntee en coupe (Fie SD). Getfee étufc perte ^un agitneenr >JBt.des dm mamelles; die «e ckaufife ou an xamfttm d'nniliqnîApy jeu.au «M^en d'an «ourant de^rapenr; et ses SonKS jqn'jl^nfik d''Gaer la rigole n.po«^ tfnde -vienne, a'adapirr

CHâP. IV. — ^PAREIL Be H. BIOT. 443

taiMDii.siffileg riçg\e&p et ^^ de telle sorte que le x^ym xéflâdû passe par l'axe du tube»

lodifUQBfi eu peu de mots Ja méthode générale d'ohiervatioa* lifvatiire.fiDècaatûon À prendre e&t de & assurer que Le rayon incident est eompIéteHient polarisé par la glace noire, il faut pour cela que Tune des images s'éteigne pour une certaine posi-^ don du prisme analyseur; s'il n'en est .pas ainsi k^glace est trop. ou trop .peu. inclinée, il £àut la régler de nouveau. La seconde pi«caution est de vérifier le zéro; la section principale doit ètxe indi^piée sur la monture du prisme poyr empêcher que .l'on ne puisse confondre l'image ordinaire avec l'image extraordinaire; ofl cherdie donc la position où l'image extraordinaire s'éteint, alors le zéro de l'alidade doit coïncider avec le zéro du cercle pdué ; si (^ n'airive pas il faut soigneusement noter la petite lifSôieQce pour en tenir compte par addition ou par soustracton, suivant que la sdbstance soumise à l'épreuve est active dam nseo&ou dan« l'autre. Alors. le tube sur lequel on veut agir 'tant mis en place on reconnaît de suite s'il contient une sub^ taaoe iuactive ou une substance active; dans le premier cas image ei^aordinaire reste éteinte, dans le second cas elle re^ Ku^t avec ^les couleurs diverses. Il faut pour avoir la .mesujoe ^ celle action eaiployer le verre rouge ou la teinte sei^^le. -Leveixe rouge étant adapté sur le prisme on tourne laUdade ans le sens convienable ^pour éteindre de nouveau limage itraoïdinaice; le sens du mouvement et l'angle obtenu donleat le iseas de .l'action et .son intensité. Si l'anj^e était très- ^id i ponnatt y avoir sunbigurté ; un tube de moindre leno^ur lèverait les doutes. La nuance du verre rouge doit être >Qoue par aa Jongueur d'oside ; mais, en le supposant bien ^ué.il n'est pas à l'aliri de itoiit inconvénient; s'il est trop i^'ilne donae pas uue couleur simple, s'il est trop foncé il «orbe trop de lumii*re et l'image extraordinaire reste éteinte iodant que Validade tome de phisieiuns degrés, il faut multiier les expériences pour arriver à une moyenne. Ëo prooïdaiit ^par la teinte sensible on obtient plus rapide* eut et pl«s «ttarement des vésMkats précis, sk longueur d'onde t invariable comme nous l'avons expliqué pins luott. Cependant e «ippoae ^enentieUanstit que ht disperBàon est k neme que m le qutts; oac, si le moa^vaunt des plans de polarisalÀQ»

cessait d'être en raison inverse du carré des longueurs d'onde, la recomposition des couleurs dans les images ordinaires et extraordinaires serait soumise à d^autres lois, et il est au moins présumable que la teinte qui remplacerait la teinte senâble n'en aurait plus les caractères. Or, dans la multitude des substances actives, M. Biot n'en a trouvé qu'une, une seule, dont la dispersion échappe à la loi commune; c'est l'acide tartrique en dissolution dans l'eau ; et, chose bien remarquable, cet acide rentre dans la loi, aussitôt qu'il se combine avec une base énergique, ou même avec l'acide borique. Toutes les mesures relatites à l'acide tartrique exigent donc Pemploi du verre rouge ; il en est de même de certaines substances qui ne peuvent pas être complètement décolorées.

198. Comparaison des powolrs rotatoires* — M. Kot t traité cette question d'une manière complète ( Ann. de Chim, d fie Phys,y t. X et XI); c'est un travail d'ensemble dont je ne puis pas donner ici un extrait; je dois essayer seulement de faire comprendre les principes sur lesquels il repose.

V Concevons un liquide homogène dont toutes les parties soient également actives sur la lumière polarisée; soient l sa densité, « la déviation qu'elle a donnée avec une lumière simple, le rouge ou le jaune, lorsqu'on l'a observée dans un tube de longueur /; soit p la déviation qu'elle produirait si Ton pouvait l'observer avec la même lumière, dans un tube d^une longueur 1, et après avoir idéalement changé sa densité pour l'amener à être aussi égale à 1 , sans modifier en aucune sorte son action q)éci£qae.

Pour la densité 1 son action étant p, pour la densité t dk sera p$ proportionnellement à la quantité de matière active contenue dans l'unité de volume ; comme de plus elle est proportionnelle à la longueur, elle deviendra p^/ pour la longueur /; or on a trouvé cette déviation égale à a, on a donc

pa/=a et p=^.

Cette valeur de p qui, dans la même substance ne doit dianger ni avec $ ni avec /, est le poupoir rotaioire moléculaire ou ^ cifique de cette substance.

On peut donc comparer ainsi les 'pouvcnrs rotaloirei sp^* fiques des divers liquides homogènes, comme Festenoe de téré-

CHAP. nr. — COMPARAISON DES POUVOIRS ROTATOIRES. 445

benthine, Fessence de citron, Tessenee de laurier, etc. ; dont les actions ne paraissent pas dépendre d'une substance active qu'elles tiendraient en disscdution, mais bien de leurs molécules propres et constitutÎTes. U restera à examiner si les pressions mécaniques, les dilatations par la chaleur, ou d'autres causes modifient ce pouvoir spécifique. Pour Tessence de térébenthine, M. Biot a re* coDim que les changements de température ne modifient pas son pooToir spécifique quand on tient compte des changeoients de dénoté qu'ils produisent.

2* Supposons que l'on dissolve une substance active dans un fiquide inactif, par exemple, du camphre dans l'alcool, du sucre dans Teau, de la dextrine, de la gomme, de la glucose, de Fa^paragine , de l'acide aspartique , malique , etc. ^ commeint pourrait-on comparer les pouvoirs rotatoires de ces diverses sid>stances, qui ne peuvent pas être observées à l'état solide et qui doivent forcément être diluées et étendues dans des liquides pour être soumises à Tépreure?

Soient p le poids de substance active,

tj le poids du dissolvant inactif,

Z la densité de la dissolution,

/ la longueur du tube dans lequel on l'observe,

a la déviation qu'elle produit sur la lumière prise pour type,

p son pouvoir rotatoîre, c'est-à-dire la déviation qu'elle produirait sur la même lumière, si l'on pouvait l'observer isolément à travers l'unité d'épaisseur et sous une densité égale à 1.

Le poids /? -h CI de la dissolution contenant un poids /? de matière active, l'unité de poids contient — ^- — ; l'unité de volume contient 8 unités de poids et par conséquent une quantité de matière active — ^— ; la rotation p doit augmenter proportionnellement à la longueur / et à la quantité de matière active- contenue dans l'unité de volume, elle devient donc -£3l • cette rotation a été trouvée égale à a, ainsi on a

-i-^^ — = a > d ou p = ^- , — -' pj^zr ^ . Bpl .

446 LÏVfŒ VI. — OPTIQUE;

Sî les substances acÛTes qui se disfiolineot cooserroot en effet on pouvoir rotatoire spécifique, il faut epe pour diaeui» d'eiks la valeur de p soit constante et indépendante é» (juantités TamlÀesp, cT, / et ^ Or, M. Biot a démontré par: on grand umbm d^expérienoes délicates que tous les phénonènes sont en génénl conformes à ce principe fondametntal, aivû longtemps du dmibs que la structure moléculaire n'est pa» détiuitey et €pe ks aetioM chinnqucs, madgré leur énergie, taisent am groupe — lindiiw actif sa constitution primitive.

Il y a cependant des exception» remoicpiaUes, pur- eieB|te, le pouvoir de Facide tartri^e change a^reo la quantité à^emtji sert, à le dissoudre, et. avec la tenqpératare ée la dissakMbB^ b pouvoir du. sucre de canne iifterwrtiparlssaeicks dionone lapit dément à mesura que la tempéimtnre s-âè^pc^ cependant pMt diaique température il reste à peu pra fixe et indepettdaai èm variables /i^ vy l et è^

Mais dans le cas général on voit que la déiCBfBÎnalba èi pouvoir rotatoire se réduit à. prendre ua poids p de subfitaace active, à le dissoudre dans u|i poidS' ou dana un volume d'eau connu, car le poids se déduira, du volume par la tabk des dibtations ( t* I, nî^ 140^, .à trouver la densité S de la dissolution, et eniiui àob6erver la déviation, a dansnn.tube.de longueur /, alors, p étant connu, on pourra s^en servir pour calculer d^avance la deviaticna a' qjae Y.aa doit, obtenir avea la: même substance, dans wm autrei diàsohitijii de densité S' qui eoL eentient un poids/ sur V d'eau , lorsqu'on L'alMerveca. da^a uk tube de longueur f\ car on aura.

PouTLcertains corps la densité ^ pourra se déduire de y et deo'f et Ton sera dispensé de la chercher; mais pouc le sucre, ptf exemple; aetitin^arrrre pas, ht densité' des eristavr âB^mam^i^ tfltnuAée divealenaat par IML.Biat.est tyàSQ:i^.{jdmu.dê Cbim et de Phjrs.j t;. X, p.. 315), et en. partant de cette donnée pour carculér lesdanaitâ dés diverses dissolutions on Tes trouve CDUjours plus faibles que leg diwriursi. obamféea',. afr A"— Tant pto faibles que la dlisalutian est plus étendue.

3^ On a deuc dfaK>Ilition5 actives de ^ptSi% l, V qui don-

CHAP. IV. — COHPJWUEm» B£S POUTOfRIS ROTATOIRES. U7'

Dent des.' démiioia oi,.x' qaand o» le» observe avec un -tubu de loBgneiir X, tranver U déinodon a q«i sera obserrëe a^ee tin tube; (le kngneiir / den» um nukMige de densité d^ composé d'un ymkp de là peemière et tua pokb ^' de la seconde.

Ans .«e waûange Teffet total doit ôlre la aoniMe é» eflbtt* joréek, œax-ci étant respediveaieiit

et T=-. '^

Si ]*ûii?eut I pas exemple , ^e les. deux, dissolutions se oompei^ sent €tdnnnenr unefifetnal,. on aura pom oondidoift

(>W*àrHliBrque-IeB diuolulMiiis doipfont agir en sen» in^vene eer ]ii'iLfint.ei» pcesde» des iidiinMiii r et i/ qui soient e» taimaal nreise dfc ImBV BflmBDni-a eX\al ^ ILBieta^vénfié oetie.déduettonreiiio||ëi»mft.sur denx^dîseei»»- TTMW laiéiij TiiBr de sacn de oaime, qoi, observée par lai JnrteseoûbledemneîtwiB dMiaiionàdMiiee;de5iP,46 daoa uai ube ée liiiP^yâtâ; Uaaiite de sirap» de: oef même saonr , iniev»^ 'BrtbpmKanuie ciAodiyJgiifttev ec rendu iaranstidlimisley conte» mitdK|ihB^lBvoUon»ede cahmmi ysia^ésaifc fijeméren nenlsat^ Baiit£aiièe- a^vaa du:nMi£ee:;.oelie<-eî(idDMiaift . «le- déviatiB«m.ài nulle dfe — âb^y3d dauMBdube égai'db!iiM^°>,âfii^.«aotisarnier n^iikmHat pv kutefaii» samlile. La xapputi de eesi daaxidéiK* hhnw étaîti ^sfiBLy€t enLppeemiBtr daa^YoiûmBft; 109* de ki peef^ ■àeet 9K' cib ksjeoondef k9MélangB:^esCTtMiBiié.e«iefiGit litnnr im imuMrii ( <fanr <& Qhun^ et^dè^lfhife^x^^yàaakA ar kr.tsmpBminn' de rôpmeiKe, caiv enLledmofliat îIj lit seoa deâiîii dtmnr imr dMaiMm à dMitey.ee en le mfunidini at une ih' liiiliin wigimrlm^ païqnii le pQHKroin dnssBre wmÊt^ nis'dfaSdîa tdkmencpar ki chdbuer qaiiu 3ô* it »«*: pfam K les ^envînm de ce qnlîli est. à 10^1.

448 U\m VI. — OPTIQUB.

M. Biot ayait établi les lois remarquables de la polarisadon rotatoire dans Tacide tartrique , et montré que cet adde porte avec lui ses propriétés optiques dans la plupart des sels qu'il forme ; M. Mitscherlich avait signalé le tartrate double de soode et d'ammoniaque , qui est actif sur la lumière, et le paratarinte correspondant qui est inactif, bien que ces deux sels fussent identiques, au moins en apparence, pour la composition diimique , la forme cristallographique et toutes les autres propriétés. M. Pasteur, avec une rare sagacité, a trouvé le caractère distinctif de ces deux sels , et cette observation fondamentale jette un nouveau jour sur la structure moléculaire des corps. En examinant avec attention les divers tartrates cristallisés, il a reconnu d'abord que leurs formes peuvent être dérivées de prismes droits ou très-peu obliques, à base rectangle ; mais il a reconnu surtout de petites facettes , dérogeant à la loi de symétrie de Haùy et qui , placées d'une manière dissymétrique sur les deux bases , forment ce qu'on appelle une héntiédrie; pour un observateur, tenant le cristal d'une certaine façon bien définie, Tbéiniédrie est à droite. Les paratartrates simples n'ofimit rien de pareil; cependant, M. Pasteur ayant fait cristalliser avecles précautions convenables le paratartrate double de soude et d'anunoniaque, parvint à saisir quelques cristaux isolés qui avaient aussi le caractère hémiédrique ; mais qui le présentaient, les uns à gauche y les autres à droite comme les tartrates. Alors, ayant £iit dissoudre séparément les cristaux hémiédriques à droite et les cristaux hémiédriques à gauche pour chercher si ces dbsolntions n'auraient pas quelque pouvoir rotatoire, il eut la satiç&ctbn de voir qu'elles faisaient tourner énergiquement le plan de polàrisatioa et qu'elles le faisaient tourner en sens contraire, les cristaux hémiédriques de droite le portant à droite et les cristaux hémiédnques de gauche le portant à gaudie, avec une énergie pareille (Ann. de Chim, et de Phys,^ t. XXTV, page 442, ann. IB48). Quelle différence peut-il y avoir entre ces deux s<»tes de cristaux ^ formés simultanément dans une même dissolution primitife de paratartrate double de soude et d'ammoniaque? L'cJïsenration b plus attentive , l'analyse chimique la plus exacte ne peurent eu révéler aucune; même substance, même forme générale, mêmes propriétés à tous égards ; la seule diffiéreace peeccfi^ble est dans ce détail de la fcHine cristallographique, dans oMiAcettes hémîédni