ExpéHeiiees de M. Janda sw la paUnteatNs ^MlpOfe

CHAP. IV. — nMHIEKCES M H. JAMIN. 4U

■niiiBi tMUMpttvmts. — Pour iaire ces recherchas impartantei et très-ilélicaies, M. Jambi a imagine Tappareil snrrant (Pl. d6| Fie. 1, 2, 3) :

a (FiG. 3), cercle horbcmtal ;

i, alûlade qui se meut sur le cercle , portant une plate* forme destinée à recevcnr la substance ^pie Ton Teut ëtudier , celle-ci forme un réflecteur plan et poli que Ton dispose verticalement sur le centre ; ei/, tube d^incidence , il est horizontal , fibié au limbe du cercle a , et dirigé sur la verticale du centre , il cou» tient un large prisme de Nicol pour polariser le rayon solaire qu^il reçoit d'un héliostat ; éJ^ cercle vertical, donnant Tazimut du plan de polarisa*

tion du rayon incident; ef^ tube de réflexion, il est horizontal, mobile sur le limbe du cercle a, et dirigé sur la verticale du centre, il porte aussi un large prisme de Nicol , et de plus ml micromètre particulier; e'fy cercle votiçal, donnant Tazâmut du plan de polarisa* tion du rayon réfléchi , lorsqu'il est polarisé rectilignement.

Toutes ces pièces sont disposées avBc précision peur que Tex^ périmentateur, en mettant l'œil en /*, puisse observer directement ^ rayon réfléchi, lorsque les tubes et le réflecteiu* central ont r^ les directions convenables.

C'ept par erretir que la figure 3 fait voir le micromètre m > i*extrémité e du tube cd , il doit être en ^ à festrémité du

Ce micromètre compeusateur est représenté dans les figures t ttî; (Fie. 1) coupe par un plan horizontal, (Fïg. 2) élévatioii; fl se compose de deux kmes de quartz un peu prismati- «pes ghi et gki à axes croisés , l'une ayant son axe parallèle à ^, Tautre ayant son axe perpendiculaire au plan gki\ celle-ci <• filée «ur la monture, Tatïtre est mobile au moyen de la vis p qri porte ime tète divisée t (Fïo. 3). Ainsi, l'on peut foire à vo-^ fcwé que le rayon réSéchi qui traverse ce système perpendîcu- Is&tVHïut dans k <Krectîon xy de l'axe du tube ef^ traverse dei n^sieu» égales de chaque lame ou des épaisseurs inégales;

deux traits au diamant nvl tracés de chaque coté du centre ou de l'axe et distants de 1 miUimètre environ circonscrivent l'espace où se doit faire l'observation. Les lames sont d'ailleurs assez peu prismatiques , pom* qu'un déplacement d'environ 6 millimètres donné par 12 tours de la tête de la vis, ne produise dans les lames qu'une différence d'épaisseur correspondant à une différence de marche d'une demi-longueur d'onde ou à - ; soit d ce déplacement exact , qui correspond à -, un autre déplacement d correspond par conséquent à une différence de marche a donnée

par la relation

Cela posé , voici l'usage du micromètre.

Un rayon polarisé par le prisme du premier tube cd est éteint par le prisme oculaire du deuxième tube ef\ on place le micromètre en tournant ses axes à 45* du plan de polarisation , les lames ayant une épaisseur égale entre les deux traits de repère ; il n'y aiuti aucune inégalité de marche , et l'on distinguera sur la ligne médiane une frange obscure parfaitement marquée.

On fait tourner la vis pour augmenter, par exemple, l'épaisseur de la lame mobile, alors les deux rayons ordinaire et extraordinaire qui se forment dans la première lame , et qui passent dans la seconde en changeant de rôle , prennent une diffin^nce

de marche croissante qui s'éltve bientôt à -. Quand cette limite

est atteinte, la lumière est ramenée à la polarisation rectiligne dans un azimut de — 45\ et en toiu-nant de 90^ le prisme oculaire on retrouve une frange oLscure rigoureusement comprise entre les repères.

Avec la lumière homogène les franges sont minces, noires, et faciTes à observer; mais lorsqu'on a acquis l'habitude de ces expériences on peut employer aussi la lumière blanche.

Supposons maintenant que, sous certaines conditions , la substance réfléchissante qui est au centre de l'appareil , exerce sur le rayon polarisé qu'elle reçoit , une action telle que les vibrations paraUèles et perpendiculaires au plan de réflexion ne restent pas d'accord , qu'il en résulte un retard ou une avance de l'une sur l'autre; alors par le mouvement de la Tis.le micro-

CHAP. lY. — EXPÉRIENCES DE M. JAMIN. 457

mètre deviendra compensateur, il pourra donner de Tavance à celle que la réflexion a retardée et ifice versa ; ou du moins il pourra réduire la différence de marche à être exactement d'un nombre juste de demi^longueurs -d'onde , afin que le rayon ramené en définitiTe à la polarisation rectiligne puisse être éteint par le prisme oculaire , et puisse faire paraître la frange noire entre les deux repères.

C*est ainsi que M. Jamin a constaté ce phénomène curieux et démontré qu'en effet, toutes les substances transparentes, solides ou liquides, donnent la polarisation elliptique au rayon polarisé qui se réfléchit sur elles-, car elles impriment un certain retard, tantôt à la vibration qui s'accomplit dans le plan de réflexion, tantôt à celle qui s'accomplit dans le plan perpendiculaire.

M. Jamin appelle substances à réflexion positive celles qui , comme l'opale et le diamant , donnent de l'avance à la vibration de la composante polarisée dans le plan d'incidence^ sub^ stances à réflexion négative celles qui , comme Thy alite et la lluorine, lui donnent au contraire du retard; et substances neU' fres celles qui ne donnent ni avance ni retard, laissant ainsi au rayon sa polarisation toujours rectiligne.

Un appareil analogue à celui que nous venons de décrire, mais disposé pour étudier la réflexion sur la surface horizontale les liquides, lui a permis de donner une grande extension à ses odierches. On, trouvera dans ses deux mémoires sur ce sujet Afin, de Chim. et de Phys.^ t. XXIX, ann. 1850, et t. XXXI, »nn. 1861), une centaine de substances tant solides que liquiles qu'il a soumises aux épreuves les plus complètes, et pour Ksquelles il a déterminé , par des mesures précises , tous les éléments du phénomène dont il s'agit, savoir : l'angle de polarisa- '^>a maximum, les rapports d'amplitude des deux vibrations rincipales , la valeur et le sens de V anomalie ou du coefficient ejiipticité, en y ajoutant souvent une détermination directe et (directe de l'indice de réfraction. Nous ne pouvons indiquer i que les principales conclusions de ce grand travail qui touche Jx points les plus essentiels et les plus délicats de la théorie de lumière.

1* Dans la réflexion d'un rayon polarisé il y à toujours une Gférence de phase entre les deux composantes principales du

mouvement réfléchi ; cette différence est de y sous llnddcncc

normale, de — sous Tincidence principale ou de polarisation

maximum, de X sous l'incidence rasante.

- 2** Les substances qui ont un indice de rëfractkm soperienr à 1,40 sont /?o.y///Ve^; les différences de phase - et X se soutiennent sans variation sensible jusqu^à une distance plus ou moins grande de Tincidence principale ; ainsi la polarisation ell^tique s'étend plus ou moins de part et d'autre de cette incidenoe; ce* pendant son étendue n'est pas toujours en rapport avec la nleur de l'indice de réfraction.

3^ Les substances qui ont un indice inférieur à 1,40 sont ni' gatives; elles donnent, en général, la polarisation elliptiqoe dans des limites plus restreintes que les précédentes.

4^ Les substances dont l'indice est {Jus oo moins Toiiiià de

1,40 sont neutres ; les différences de phase - et X se soutien-

nent jusqu'à l'incidence principale où elles semblent passer brus-

3^ quement à — ; les rayons polarisés qui se réfléchisseot sur cei

substances , conservent donc sous tontes le» induiences leur polarisation rectfligne.

Les formules que M. Cauchy a tirées de «a théorie générale, si belle et si complète , des mouvements vibratoires de la lumière , reçoivent une confirmation remarquable des expériences dont nous venons de parler ; il est certain maintenant que ces formules représentent les phénomènes avec une fidélité nnchématique, mais il est certain aussi que les coefficients par Icscpieb elles diffèrent, en quelques points, des formules de Fresnd, ont toujours des valeurs si petites que ce n'est que par des expériences d'une extrême délicatesse que l'on parvient quelquefois à les rendre sensibles.

S 2. — Polarisation rotatoire magnétique.

203. A la finik 1M5, M. Faraday a £ût ooanaltie un fait nouveau dans la science : il a démontré que plusieun oorpf diaphanes solides ou lîquiîdes soimm d'une certaine manière à Faction des fividet âeotriques ci magnétiques, ac^piiètait k fco-