CHAPITRE IV

PoUrisaiîon rotatoire atomique et magaétiqoe.

M7. Je rapproche dans ce chapitre deux ordres de phéno- Mnes qui ont à Isl fois des analogies incontestables et des ditnenoes caractéristkjpies; il m'a semblé que c^était le moyen de ■eux Êûre ressortir Timporum^e de la découverte de M. Parais, et d'appeler d'une manière plus directe Tattention des unes j^ysiciens sur ces modifications extraordinaires que les bâtions lumineuses reçoivent, soit de la constitution primitive ; permanente des corps, soit de la constitution accidentelle et Hsagère que le magnétisme semble imprimer ou à leurs moUi- Jes pondérables ou à la substance éthérée qui les enveloppe, irais tenu jusqu'à présent à conserver le nom de polarisation reulaire que Fresnel avait donné au phénomène de la ro* don des plans de polarisation; mais je me range volonn à Tavis des physiciens qui préfèrent le nom de polarisa^ Ni roîaioire; c'est en effet une expi*ession plus générale et li prête moins à l'équivoque, puisque la polarisation dont s*agit peut se montrer rectiligne et elliptique aussi bien que iculaire.

S 1. Polarisation rotatoire atomique.

908. WUémmwÊkém^m de e«l0r«âlom des piaf— de ^«mrtz pev- Mdlealalvea A Vmsx» dm ertotal, déeemvwrts par ■• jLvaso. —

sft phénomènes se produisent dans les conditions suivantes : un yon de lumière blandie et polarisée traverse perpeudiculaiment une lame de cristal de roche à faces parallèles et per<tndiailaires à l'axe, ayant une épaisseur con^prise entre 1 et M 1 30 miUimècres; au sortir du cristal, ce rayon est Uanc quand i le regarde à l'œil nu, et semble n'avoir éprouvé aucune moficadon; uKiis il se colore des plus vives couleurs lorsqu on ?nt le regarder avec un prisme biréfringent. Vexpérience peut se faire avec la lumière des nuées ou par

161 " \IV1!E Vf, —

projection »vec un tmit de lumitn^^ ui-Ufictclle ou de li solairt?.

Pour la liiiïïîcre des ntitkfs ou t'iiiploîc V^ippardl (IH-. 4^ FiG. I7'i; la plaque *\v quartz i^mnl posée mv W support *n la rf?garde avec uu analyseur liîrefrmgeot qui iic donne pas ui trop grande séparation des images; alors on voit le* d<*ux ù omnx superposés en partio (Pl. 44, Fig, l); Ifi poitiou eoi mune rc*&te blaucbe, et les autres» portions du fîiîî^eeau ordiuai et du faisceau cxt m ordinaire sont colorées de magnifiques nuîii Cf»mplétneurîures Tune de Tauti-e; et bien exaelemrnt eonipl mentiiires, pulhqu'îui milieu leur stiperpostlion dcmne du Itia

Faites tounnr la plaque sur elle-même^ le phénomiW n\ prouve aucune modificatinu ; laisse/Ja plaque Imniolnlr et fi tourner au contraire le prisme biréfnngrtit, pour clian««tr la sitioii de sa sectiou principale par rapjïorl au plan de poluri tîon primitif du rayon incident, alor* les couleurs varient cesse, tout en restant corn pi émeiït4> ires ", elles montent ou di^i dent dans Tordre* des anneaux^ Ici* deux images ehanj^e^nt rôle tour à tour, pour reprendre leunt nuances respeiltve* €|ti; Fanalyseur a décrit une eircouférenee entière; c*est ee €|ui représenté (Pt,* 44, Fiu, 14\

Les expf'riem*t*9 sont encore plus curieuîit*!* et pltî^ étdat»i quand on opère par projection avec la lumière solairt? (Pi,. F ! G , 21 ^ , o u avec l'appareil pli t j to-é I e< t r iq u e (Pi.. 3 (1 ^ i^'i <; , comme nous l'avons expliqué précédemment (199). ^ •

Tels sont les phénomènes si inq>ortants pour la scfaoer M. Ara go a découverts en 1811 , presque k la naissance lié polarisation, si% mois avant la mort de Malus; en même tcmp^ qu'il découvrait aussi les premiers phénomènes de coloration d<** lames minces cristallisées, et de certains morceaux de verre 1 faces parallèles. Ses moyens d*obsenfation, qui ne pouvaient fM être ceux que nous venons de décrire, lui avaient permis rrjwHdant de reconnaître distinctemeîil que les plaques de ifoatm fai^fuent tourner le plan primitif de polariîauion ; il raTaii coekIm de itr que le eliangemenl de la sertîou principale du priump analysciu- exerçait une grande influence, Uuidis que le cliiiuge* ment de position de la lame n*en eterçait aucune (Mém^ M riitstit,, cf tisse dex jtt\ maik* et phys. f/ottr tannéi^ Idll, publié en 181!^;,

5I0B. Lois esyéHBieBtalM étabUes jpmw M. Btot. -^

CflAP. IV. — LOIS EXPÉRIMENTALES DE M. BIOT. 465

ntUétm mmmwîmÈÊÊverme» et des pomvotrs roiatolres des liquides

Hêf gas. — H. Biot a analysé ces phénomènes si compliqués, et par un admirable enchaînement d'expériences, il est parvenu k en découvrir les lois fondamentales. Ses premières recherches ^ «rce sujet sont consignées dans deux mémoires, l'un de 1813 UMém. de Vlnstitut^ classe des se, math, et phys. pour Van" ^ 'r 1812, publiés en 1814); l'autre de 1818 {Mém. de VAcad. aie des sciences^ t. M^ pour Vannée 1817}. Je donnerai d'arénoncé de ces lois , j'essayerai ensuite d'indiquer rapide* it les méthodes d'observation , regrettant de ne pouvoir pas exposer avec tous leurs développements.

Première loi. <^— Pour toutes les plaques tirées d' un même cristal , itation du plan de polarisation est proportionnelle à l'épaisseur. Deuxième loi. — Il y a des cristaux de quartz qui font tourr à droite le plan de polarisation , d'autres qui le font tourner \ gauche; mais dans les uns et les autres la même épabseur proie même effet.

. Troisième loi. — En associant divers cristaux de quartz, l'effet itif est proportionnel à leur somme, s'ils agissent dans le sens , à leur différence , s'ils agissent en sens contraire. Quatrième loi. — Quel que soit le sens de la déviation , sa deur augmente avec la réfrangibilité, et elle est inverseit proportionnelle au carré de la longueur des accès , c'estau carré des longueurs d*onde.

Cinquième loi. — Pour une lame de quartz de 1 millimètre f épaisseur la grandeur absolue des déviations est exprimée par k nombres suivants :

I extrême de Newton

ige du verre de M. Biot

mte du rouge et de l'orangé. .

U. de l'orangé et du jaune.. .

\ moyen

) du jaune et du vert

VL du vert et du bleu ..:•..

U. du bleu et de l'indigo.. , .

U. de rindigo et du violet.. .

liolct extrême de Newton

L'appareil primitif avec lequel M. Biot étudiait ces phéno- II. 30

LoBgucur

Déviation

(I*ondiilation.

du plan (

]e pul

urisation.

ou