CHAPITRE X\ll

345. Faits généraux. — Tous les corps ont la propriété d'éteindre, d'absorber plus ou moins énergiquement les vibrations lumineuses qui les traversent. Si cette absorption est faible et sensiblement la même pour tous les rayons du spectre visible, le corps sera incolore, et, recevant un rayon de lumière blanche, il laissera passer sous une épaisseur modérée de la lumière blanche également. Le plus souvent, il n'en est pas ainsi ; l'absorption est très inégale pour les diverses couleurs, dont les proportions dans la lumière transmise dépendent de l'épaisseur du corps, et ne sont plus les mêmes que dans la lumière blanche; le corps est alors coloré.

On peut admettre que si l'intensité d'une radiation simple est lo, elle devient, en traversant une épaisseur z du corps étudié,

If — rtx = io« ;

OL est un coefficient d'absorption dépendant de la nature du corps et de la longueur d'onde de la lumière employée.

On peut se faire une idée générale de la variation de x avec la longueur d'onde dans une substance donnée, en plaçant une

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lame de cette substance devant la fente d'an spectroscope et en réclairant avec une lumière blanche. Le spectre lumineux est alors affaibli ou éteint plus ou moins dans les régions où a a la plus grande valeur.

On trouve ainsi que la plupart des corps ne sont transparents que pour une région limitée du spectre, d'autant plus resserrée qu'on les considère sous une plus grande épaisseur. Quelquefois ils transmettent plusieurs régions distinctes, on voit le spectre sillonné de bandes sombres qui correspondent aux radiations absorbées. C'est le cas, en particulier, des solutions et des verres renfermant de l'oxyde de didyme. Enfin le corps peut être, même sous une faible épaisseur, complètement opaque pour tout le spectre.

Nous ne nous occuperons dans ce chapitre que des corps, même fortement colorés, qui sont assez transparents pour pouvoir être étudiés par les procédés ordinaires; l'absorption dans ce cas ne modifie que d'une manière insensible les lois de la propagation de la lumière ; la surface de l'onde reste la même que dans les corps dépourvus d'absorption, et l'on ne peut guère constater que quelques anomalies dans la marche de la dispersion, pour les radiations voisines de celles qui sont particulièrement absorbées.

Dès que, comme c'est le cas dans les métaux, le coefficient d'absorption est un peu fort, l'opacité devient pratiquement à peu près complète ; les propriétés optiques éprouvent des altérations profondes et doivent presque toujours être déduites, par une voie assez indirecte, d'observations relatives à l'intensité et à la polarisation des rayons réfléchis à la surface du corps.

346. Absorption dans les corps monoréfringents. — Dans les corps isotropes, et dans les cristaux du système cubique, l'absorption, à épaisseur égale, est la même dans tou-

tes les directions, et quel que soit le plan de polarisation de la lumière incidente.

347. Absorption dans les cristaux biréfringents. — Dans ce cas, les deux rayons réfractés se trouvent dans des conditions différentes par rapport au milieu qui les transmet ; ils sont en général inégalement absorbés, et l'absorption change avec la direction du rayon. Le cristal est alors pléochroïque, sa couleur est différente suivant qu'on le regarde dans une direction ou dans une autre ' .

Le cas de pléochroïsme le plus frappant est celui de la tourmaline déjà signalé au § 273. Une tourmaline est beaucoup plus transparente pour les vibrations parallèles à son axe optique que pour les vibrations perpendiculaires. Un cube de tourmaline est donc à peu près opaque dans la direction de l'axe, et plus ou moins transparent dans la direction perpendiculaire à l'axe.

348. Procédés d'étude. — Pour étudier ces phénomènes, on peut faire tomber sur le cristal de la lumière polarisée et l'observer, soit à l'œil nu, soit au moyen d'un spectroscope. A l'œil nu, on voit la couleur de la lumière transmise se modifier avec l'orientation du cristal par rapport au plan de polarisation de la lumière incidente ; au spectroscope, on peut suivre dans leurs détails les variations correspondantes du spectre d'absorption.

Le premier procédé peut être modifié avantageusement par remploi de la loupe dichroscopique de Haidinger*. C'est un

* WoLLASTON, Phil Tratis. 1804, 428; — Brewster, Phil Tram. 1819, 11 ; — BiOT, Bîdî. Sac, phUom. IB19, 109, 129; — Arago, J. de Phys. 1820, XC, 41; — F. SoRET, Mém. Soe. Phys. Genève, 1821, I; — Herschkl, Traité de la Lumière, Paris 1833, II, 222.

* Haidinoer, Pogg, Ann. 1844, LXI, 295; 1845, LXV, 1. — Un appareil très analogue était employé par Biot et Araoo, Bull, Soe, philom. 1819, 131.

tube de quelques centimètres, portant, à l'une de ses extrémité un petit trou que Ton applique contre le cristal à étudier, daii son intérieur un rhomboèdre de spath, et à l'autre bout un loupe, à travers laquelle on voit, en raison de la double réfrac tion du spath, deux images contiguës du petit trou. Ces deu images sont polarisées à angle droit, parallèlement et perpend: culairement à la section principale du spath . Si celle-ci colncid avec une des lignes d^extinction du cristal examiné, chacuii des deux images contient les vibrations qui formaient l'un d( deux rayons réfractés dans le cristal. Pour peu que celui-< présente une différence d'absorption, les deux images seroi inégalement colorées, et leur contiguïté rendra cette différenc aisément perceptible.

Quant à la mesure des coefficients d'absorption, elle doit étr faite séparément pour chaque radiation, par la comparaison d l'intensité de la lumière transmise et de la lumière incidente.

Les spectroscopes qui servent à cet usage {spectrophotomètret permettent d'éclairer séparément la partie inférieure et la par tie supérieure de la fente du collimateur avec les deux lumière à comparer, et d'obtenir ainsi deux spectres parallèles et placé l'un au-dessus de l'autre, où les radiations de même réfrangibi lité sont contiguës. Une disposition quelconque, appareils de pola risation ou fentes de largeur variable, permet de modifier leui intensités dans un rapport quelconque et connu, jusqu'à ce qu'L' présentent le même éclat dans la région que l'on veut étudie