CHAP. III. — • COULEURS DK LA LUM. POLAR

C05* a sin* {a — b) =:^.»

r l'image eitraord.

siu* a cos* (a — b) =7*+^ in croirait d'abord que les élémeDts de chacune de ces iges doivent simplement s'ajouter entre eux pour comler, en définitive, soit Timage ordinaire, soit l'image nordinaire : mais il faut prendre garde que les deux nents de chaque image n*ont pas la môme vitesse. £n st, dans Timage ordinaire, par exemple, le faisccDuy^ a li la réfraction ordinaire dans la lame et dans le rhomide, tandis que le faisceau^^o' ^ subi la réfraction ex* ocdinaire dans la lame et la réfraction ordinaire dans le NBboîde. Les vitesses ordinaire et extraordinaire étant 5mntes,il en résulte donc une avance ou un retard de I des faisceaux élémentaires sur lautre , et par oonsa- ^nt une concordance ou une discordance de vibrations peuvent être plus ou moins complètes, comme si ces ceaux avaient en réalité parcouru des chemins plus ou Ids inégaux.

ioît e le chemin parcouru par le i** faisceau y^^.^, : e le chemin parcouru par le 2' faisceau y«4«. ; — e sera la différence des chemins parcourus; et, dans îas, Fresnel a démontré le premier (yojrez chap.V, pro- . 5) que Vintensité totale, au lieu d'être représentée par omme des faisceaux composants ou par la somme des rés de leur vitesse, se trouve représentée par cette somme,

K te double produit de ces vitesseê multiplié par cos air^:

fttla demi-circonfcrence dont le rayon est i, kt la différence des chemins parcourus, qui est ici e — e\ SI la longueur d une ondulation pour Tespèce de luire que l'on considère.

\ est facile de voir, d'après cela , que rintensité devient in pour l'image ordinaire :

cus'6 — sin2a,sin2(a-^i),5in^7Ç#[— ^j-

K — OPTIQOE.

L'intensitc de limage cxlraord maire se trouve ptf mêmes principes ; 5eiilf!;nient, Fresnel » d^niôtirr^^ qwll différence des chemins parcourus par les deux faiictitf composants il faut ajouter une fi^mi-ondnlaiion quand /«Ij pians de polnrisalion cmt tin fient à s^eim^ner ttm et faM (cùnsiderés d'tm seul cêié de ietir commune intemetm^p qu'à ce ^u^iis se soient placés mir le pmlongcmrni tmi /W//ie (ci-après, clhV, prop, 3). Or les deux h'mmnf^ *t/^+*' <!"* constîtiient l'image extraordinaire, som pûkj Tjsés y Fun suivant cm , lautre suivant cm pniloiigfï de cm ; il faut donc , à la dilTerence e — e' des cba qu'ils ont parcourus dans la lame, ajouter une demi -cm latîon , qui se trouve encore perdue par le re*ner*« dit plan de polarisa tiotu Par conséquent, à la soiuii^f i< intensités , ou à la somme des carrés des vitesses, il njuuter le produit de ces vitesses multiplié par

cos 2TCf ^- ^ "h ,7 J = — cos 27rf ^-^ I ;

ce qui donne, pour Fintensité de limace es^traordiïiiw

cos* a sin* (« — i) + sin' a cos* (n — A)

— 2 cos a sln [a — è). sîn a co&(a — i) . cos M ^-P

(sin a cos (a — A) — sin (a — A) eos df + 2 sin fl cos (a — A) sin (a — A) cos a

— 2 cos/isin (a — A) sin a cos(rî — A) cos 2^ — — j »

ou enfin,

sin*A + sin 2a sin 2(^ — A)sin*Trf — — J- i

Telles sont, dit Fresnel, les formules générales qui M nent Tintensité de chaque espèce de lumière homogèuei* les images ordînairtî et extraordinaire en fonctions a** longueur dondulauon eL de la différence des chemina p*''

CHAP. III.-* COVLRDRS niï LA LTTM. POLAR. 405

SUS e-^é par les rayons qui ont traversa la lame cristal- •« Connaissant son épaisseur et les vitesses des rayons Knaires et des rayons extraordinaires dans le cristal , il tiMâle de déterminer « — ér'. Dans le cristal de roche et Di la plupart des cristaux doués de la double réfraction, W n*éprouve que de très-légères variations en raison de fiSerence de nature des rayons lumineux ; en sorte qu'on ■tie regarder comme une quantité constante pour tous cristaux où la dispersion de double réfraction est trèsâte relativement à la double réfraction. Si, après avoir nié la différence de marche e — e\ on la divise succès* ■nent par la longueur moyenne d'ondulation de chacune K lept principales espèces de rayons colorés, et si l'on ^•titue successivement ces différents quotients dans les Kiressions ci«dessus, on aura les intensités de chaque es* ^de rayons colorés dans les images ordinaire et extraorlire, et Ton pourra déterminer alors les teintes de ces tges par la formule empirique que Newton a donnée ir trouver la couleur résultant d'un mélange quelconque rayons divers dont on connaît les intensités relatives. (t pourquoi Ton doit considérer les formules générales donnent Tintensité de chaque espèce de lumière homoe en fonction de sa longueur d'ondulation comme l'exision même de la teinte produite par la lumière blanche, evenons maintenant aux formules générales, pour les uter dans quelques cas particuliers, ge ordinaire :

cos* b — sin 2a sin 2 (a — b) sin'icf • J î

ge extraordinaire :

sin' b + sin 2a sin 2 (a — b) sin'wf ~ j •

^ La somme des intensités des deux faisceaux reproduit

tensité primitive qui a été prise pour unité.

t* Sous rincidence perpendiculaire, que nous considé-

Il ^ la dtfferenca des chetitins psrecitirtis ifitT^ tous lis& crkuuit, proportioDnellâ à rrpaisâieur, et, dans i ^ue criitali elle dépend cti oiilre de la diflçrenec d» vHii* «es du rayon ordiiiaim et du rayon e^^traordmaire ^ ou ém iadiceâ de réfraction eurreâpotidani à ces deux cï^pècei É rayons. Dans un cristal où les indices léraient prei^ucegin^ il faudrait une grande épitisseur paur oblenifi par emenfl^ le rouge du premier ordre, tandis qtie^ pour obtenir la WÊètÊ^ nuance, il ne faudrait qu'une épaisseur très-petite si ïmî» dicas ordinaire cl esitra"- '"" ire étaient fort diiïëreoij, | 3" Quand la diflferencc chemins parcourus est épb

à un trèâ-grand no ml blanches^ comme das la même raison, Ceê ca core être blanches ] examiner, .^ ^s^hS

4" La cou leur dans 1 u

idulations, les images iûit orie des lames minces^ et fà ptés , les images peurent ai* très raisons que nous atJom

pour qu il n y ait pas de m»

mment que le terme qui viril avec la longueur des onâuiaùons soit nul, puisque aiâH les rayons de toutes les couleurs auront des inlensitéiég^ les et produiront du blanc. La condition de la blancheor des images est donc exprimée par

sin 2« sin 2(a— -ft) = 0; et elle ne peut être remplie que par

a = 0; a = l'; a=:2'5 a = 3% ou par

^ = a;i = l' + a; i = 2«4-«; ft=:3'4-«.

Ainsi, les images sont toujours blanches : premièrement, quand la section principale de la lame est parallèle ou perpendiculaire au plan primitif de polarisation ; secondement, quand la section principale de la lame est parallèle ou perpendiculaire à la section principale du rhomboïde. Cest ce qu'il est facile de voir à priorij puisque, dans le premier cas, le faisceau n'éproure qu une

CHAP. III. GOUUURS DE Là LUM. POLAR. 407

icule réfraction en traversant la lame, et que, dans le second cas, il n'éprouve qu une seule réfraction en travers iant le rhomboïde.

5* La condition nécessaire pour que les images soient x>lorées des plus vives nuances est évidemment que le erme qui varie avec les longueurs d'ondulation atteigne on maximum , et cela arrive quand son coefficient est égal i runite , ou quand on a :

sin 2a sin 2 (a — A) = 4 .

lette condition est remplie par

a = 45% et i = 0° ou 90^ ^ qui donne :

auge ordinaire, cos'ip [ — j* j 9

mage extraordinaire, sin* ic f — -j — j •

Ainsi les plus vives couleurs s'observent quand l'axe de il lame fait un angle de 4S^ avec le plan primitif de polarisation , et quand en même temps la section principale du ihombolde est parallèle ou perpendiculaire à ce plan. C*est, en effet , ce qui est confirmé par Vexpérience.

6° Le plan définitif de polarisation peut être aisément déterminé d'une manière générale dans l'une et l'autre image.

Si la différence des chemins parcourus est égale à o* ou à un nombre pair de demi-ondulations, on a :

2nd e — e'

e^e =^, ou -x-=n.

n pouvant recevoir toutes les valeurs entières^ o, i, a, etc., on a:

sin* «ic = o.

Ainsi, pour &=3 0, l'image extraordinaire s'évanouit, tandis que l'image ordinaire devient égale à i , et celle-ci

ou

et

sm

408 UVRB VI. OPTîQUe.

est alors à son émergence polarisée complétemeni dans la plan primitif de polarisation.

Si la différence des chemins parcourus est égale i un nombre impair de demi-ondulations , on a :

Ainsi , pour bziz^a^ Fimage extraordinaire dispraît encore , tandis que Timage ordinaire devient égale à i , et celle-ci se trouve alors à son émergence complètement polarisée dans Tazimuth 2a ou dans la section principale du rhomboïde.

Si la différence des chemins parcourus n'est ni un nombre pair ni un nombre impair de demi«ondulations, il D*y a plus d'image qui puisse disparaître^ et les faisceaux émergents sont alors polarisés dans différents sens.

Tous les résultats des formules sont en effet conformes à r expérience.

Ces notions sont suffisantes pour faire comprendre les

CHAP. III.— COITLEIIBS DE LA LtlM. POLAK. 409

phénomènes se passent de la même manière; seulement, la ligne rr {fig. Sop) doit être alors V axe principal^ c'està-dire la ligne qui partage en deux parties égales Tangle aigu des deux axes; et la ligne dJ doit être Vaxe secon^ daire^ ou la ligne qui partage leur angle obtus. La ligne perpendiculaire à l'axe principal et à Taxe secondaire se nomme aussi \axe tertiaire; nous aurons à en tenir compte un peu plus loin. Nous ferons remarquer seulement ici que la chaux sulfatée , qui a ses deux axes dans le plan des lames , qui se divise si facilement en minces feuillets , et donne d'éclatantes couleurs , est l'un des cristaux les plus commodes pour étudier les phénomènes dont il s'agit.

Nous ajouterons que , pour observer ces phénomènes arec la lumière solaire, en projetant les images sur un tableau , il suffit d'adapter au volet de la chambre noire l'appareil représenté dans la 6gure 3 ta, qui ressemble au microscope solaire, car il se compose, comme lui, d'une glace réfléchissante a, d'une lentille b^ de 221 centimètres de foyer, et aussi quelquefois d'une troisième lentille c, d'un foyer beaucoup plus court. La lumière est en général suffisamment polarisée par la réflexion sur la glace a ; la kme montée sur un diaphragme la reçoit avant son incidence sur la lentille &, et la lentille c, mise à une distance à peu près égale à la somme des distances focales principales de h et de c, projette Timage sur un tableau ; il suffit alors de mettre eni/un prisme bi-réfringent et de le tourner convenablement pour observer sur le tableau tous les phénomènes que nous avons décrits.

461 . Anneaux colorés dans les cristaux à un axe. — Lorsqu'on place entre deux tourmalines une plaque de spath d'Islande, perpendiculaire à Taxe, ayant de i a ao ou 3o millimètres d épaisseur , et qu'on la regarde contre le ciel en plaçant Toeil derrière la seconde tourmaline, on observe les brillants phénomènes représentés dans les fig. 325|

410 M?M Vï. — OFUipS.

3^6 et 3a 7* Si les tourmalines sont croisées croix noire {flg. 32 5) et «ne belle série d anneiiux vivement coloras; si les tourmalines sont parallè1eS| on voitlacfok blanche {fig* Sa^) et des anneaux tomplënietitâirt^â au prëcédents î enfin ^ si les touiinallnes sont seulement obliques , on voit {J^g^ 326) la eroix noire qui «ulttire , la anneaux qui m déplacent, et le renversement qui s occoid* plit peu ù peu pour passer de la %ure 325 à la ligure S%')^ ou vicç verm^ suivant que l'on passe du rroiaemcnt tu parallélisme, ou du parallélisitue au croisetnent. Quanta la position de la plaque elle-même , elle est tout à fait indifférente; sa rotation ne modifie en aucuae sorte kl phénoniènes, à moins qu elle nWfre des points crune cA^ ta Ui sa ti on ir régul ie r e .

Lorsqu on éclaira les tourmalines avec les diverses csoaleurs du spectre, ou lorsqu'on place devant Vatil des ? emsi qid ne laissent passer que le rouge, toutes les autre* cou< leurs disparaissent, comme on devait a y attendre, et rem n'aperçoit plus alors qu une séné d'anneaux alternalttr* ment noirs et coloréa de la lumière simplfï incîdeiite| ptiii une croix noire dans le cas du croisement des tourmalines, et une croix colorée de la niénie manière dans leur panl^lélisme. Les diamètres des anneaux croissent avec la n^ frangibllitë de k lumière qui les produit. La grandeur absolue des anneaux diminue à mesure que la plaque augmente d épaisseur; ils finissent par disparaître quand k plaque est trop épaisse ; cependant, quand on cesse de la apercevoir à la lumièra blanclie, on peut encore les éicouvrir à la lampe monochromatiqne , c'est-à-c^ire, ait flamme jaune-paille de lalcoolsaléj seulement, iU lont alors petits et très -serré s*

On observe des phénomènes analogues dans tous W cristaux à un axe, comme le cristal de roche, la tourmaline j le zircon ^ le nitrate de soude, le mica^ Ihjposul&re de chaïut, Tapophyllita , etc., etc.; cependant, nou^devon»

CHAP. m. — GOTJLBURS DE LA LUM. POLAR. 411

remarquer que le spath iV Islande est peut-être, de tous les cristaux, celui qui donne les apparences les plus régulières et les plus simples. Dans le cristal de roche , par exemple {figure 3a8), la croix disparait par Teffet de la polarisa^ lion circulaire^ dont nous parlerons plus loin ^ dans d'au* très cristaux à uu axe, comme lapophyllite, Tarrangement des couleurs est altéré , parce qu il arrive sans doute que Taxe optique des différentes couleurs n*est pas rigoureusement dans la même direction.

Dans les cas les plus simples, le phénomène des anneaux se rattache assez facilement à la théorie précédente de Fresnel : mais , lorsqu'il s'agit de discuter le cas général , les calculs se compliquent beaucoup trop pour qu'il nous soit permis de les exposer ici ; d'ailleurs, on n'a pas fait assez d'expériences sur les mesures exactes des anneaux dans les différentes couleurs pour vérifier la théorie dans toutes les applications. Nous devons donc nous borner à indi* quer d'une manière générale l'action qui se développe dans les cristaux perpendiculaires à l'axe , qui donnent ainsi naissance aux couleurs.

Soit pp' (fig, 3io) la plaque perpendiculaire à l'axe, et o la position de l'œil. La partie du faisceau incident qui de* vient visible forme une espèce de cône lumineux bob' dont le sommet o est dans l'œil, dont la base circulaire a un dia* mètre bb' variable avec la distance , et dont l'axe co coïncide avec l'axe du cristal. Les divers rayons de ce cône éprouvent des effets bien différents : ceux qui avoisinent liaxero traversent la plaque sans se dévier, et ceux qui se trouvent près des bords abo la traversent obliquement, et sont par conséquent soumis aux deux réfractions ordinaire et extraordinaire; mais ces deux réfractions s'accomplissent toujours dans le mc;me plan , parce que toute section perpendiculaire passant par co est une section principale ; de plus, les divers rayons, également éloignés de Taxe ou répartis sur une même circonférence , éprouvent des modi-

ficatmns hlen dîfFérentes dans leurs plans Jepolartsatian; car, si Tuiï représente par dMb' (^fig* 3ii) k coupe au hhcesiu au moment où il sort de la plaque crisiallUee, ft par^i' le plan primitif de polarisation^ il est évident : l'qwe les rayons b el h* restent pohrisés dans le plan primitif^ puisque leur plan de polarisation coïncide a\ec la section principale Ai', quïls traversent|'2" que les rayonsJ et/ restent pareillement polarisés duns leur plan primitif ^ parce que leur plan de polarisation est perpendiculaire à la v^tction i/flT, qu'ils traversent; 3" que les rayons tels qnef iê séparent en deux autres ; lun ordinaire, polarisé su i Ta fit y'A; Vautre extraordinaîrej polarisé suivant f^Â\ Or, ces d«^niers rayons, en se séparant aînsi^ prennent néces sa tretneat des vitesses différentes : l'ordinaire prend de Tavanc^ sur Textraordinalre, ou mce ifersa ^ suivant que !e cristal est positif ou négatif; et^ en s'éloignant progressivement de Tiixe c f on voit que cette avance devient successîvemejit égale â un nombre pair ou k un nombre impair de demiondulâtions. Maintenant, lorsquon va regarder avec la tourmaline un faisceau modifié de la sorte, il est facile et voir qu'il en doit résulter des anneaux et une croix noitt ou unt^ croix blantbe, suivant que la serlion principale d^ la tourmaline est parallèle ou perpendiculaire au plan prtmitif i// de polarisation. Pour déterminer d'avance Tordre des teintes et lu grandeur absolue des anneaux , il suHËrtJt de connaître la position de Tœilj Tépaisseur de la plaqtiei et les vitesses ordinaire et extraordinaire corredpondanii chaque espèce de lumière simple*

Ces indications suffisent pour faire comprendre la cau*e du phénomène et les conditions principales sous lesquelles il s'accomplit.

On voit maintenant combien il est facile de varier les expériences, soit avec ta lumière ordinaire en recevant Ir* anneaux dans l^œil, soit avec la lumicre solaire en ïes projetant sur un tableau. Dans le premier cas ^ s'il ne a*a«^itpis

M. Herschellj qui a étudié ces phénomènes nvcc aiiun( de sagacité que de préciëioii , a fait voir que, dans les crU» taux à deux aie^, le& couleurs sont dîstriliuées sur dei lemniêcatêê , c€it-à-dire ^ sur des courbes ;t deux centra {fig^ 3i4) j jûuiiîsaiit de celte propriété que, pour çliRc\inf, le produit des rayons vecteurs cm et cm est coniliiut rt égal au produit de la demi-di^Uincê des centres par ua coeflkient connu qui varie d*une courbe à Fatitre*

Ici, le double sîystème d'anneaux est évidemment pro» duit par les deux axes du cristal^ et le centre de chaque système indique le prolongeitïent de l'axe, autour duqtid il se produit.

En faisant lexpérienceè Iakmpe monochrDmattqtiei on peut cotnpter beaucoup pluâ de çourbetit autour de chaqui centre.

L'appareil de la figure 3i5 peut scivir à trouver l 'angle des deux axes: il sufiit pour cela de mettre uti fil croiir au foyer de In lentille d, de disposer ta cristal pour quel» deux centres des aLineaux soient dans un plan vertical, elcle faire tourner la pince pour amener successivement chaque , centre sur la croix des fils; Tare décrit par la pince estrangle des uxes.

Le carbonate de plomb donne à peu près les mèmeâ apparences que le nitrate de potasse: ses temnîscates et sa couleurs sont représentées dans la figure 33 1 ; Tanglc de ses axes est de i j^ 3o\ Lorsque fan gle des axes est plus grand que îo ou 35", on ne peut plus voir simultanénieni les deux sysièniea d anneaux dans le chatnp de rinstrum^iit, ni même dans la pince à tourmaline \ le système n nique, qd est visibît^ j ^B présente alors ^ousla forme dessinée daîi« l* figure 3?cj : la barre noire tourne en sens inverse du cristil et décrit 90" pendant quil en décrit 90, en sorte quuft quart de révolution suffit pour la faire passer de fa positîoB horiiîontale à la position verticale, et vice imrsâ^ ou plutôt du plan qui contient à la fois le plan de polarisatiou et

41fi LIVIIE VI. — OPllQLIi. I

est lucile de reconnaître qu'elli^s ut teignent leur maiimtiK d'éclat quand la section principale du prisme fait aveelt plan de polari&ation un angle voisin de 4^°- Ce phenomèM rentre dans ceuï que nous avons déjàdëcrîls et dont nom avuns aussi indiqué ta théorie.

M. Dele^enne, qui a iait sur ce sujet uu grand numlitc crobservations irès-interessantes ( iSo^iV/é? deg SciencÊSêk Lille j , a constaté que tons les cristaux à un axe, taillés ei lames à faces parallèles à i*axe et d'une épaisseur ctinvif' nable^ donnent, dans les mêmes circonstanees , non plm des bandes parallèles, maïs quatre systèmes de bandes Itj*perbolîques très-bien caractènsées lorsqu^on les observe à la llunime de ralcoolsalé, bien qu'on ne puisse rien ob server de perceptible à la lumière blanche ordinaire.

Lorsqu'au lieu de soumettre à Texpénence un seul criital, on prend, par exemple, des lames de cristal de méa épaisses de sept ou huit niilli mètres, légèrement prisituliques, parallèles à Taxe et posées Tune sur Tautre, de maniéfie F que tes axes soient avisés (Jfg. 3i6), on observe aussi ^u^ L tre sptèmes de bandes hyperboliques pariaiteinent r%tt* lières {fig» 33a) j mais pour cela il faut, après avoir luisl© , deux priâmes dans la pince à tourmaline, approcher Icrij très-près, car, aus-situt que Ton regarde à une distana^ u* peu grande, les hyperboles dégénèrent en bandes parai* lèles ijg. 333).

Les lames obliques à Tiixe présentent aussi par leura«if sèment des bandes analogues: ainsi^ quand on a traiailli une lame de cristal de roche de quatre ou cinq millimètre» d épaisseur, de manière que ses laces soient bien paralWâ entre elles, et parallèles à 1 une des faces de la pyranék qui termine ordinairement les cristaux naturels, etqueosuite on coupe celte lunie pour en superposer les éfUi moitiés en croisani U ligne de section ^ le système quiefl résulii! donne aussi, daius la pince à tourmaline j des i»au Je» parallèles très-vives* Si ces bandes sont dans le plan ià

fil

*1.ÎVR« Vf. — ÔPTIOOE,

Lorsqu'on place entre deux tourmalmes un ci*isî il r^'* peutltculaireàraxcj dtiiix Umeâ croisées de cristal lit! i^îi dofuiaut des bandes, le<^ anneaux du rrisul pe?r[K^tîtlit^nlai sont altères d'une monJéne remîufjuable, ift cjuî ^fvinf .n« rniclinatâuu du ^^y&tème eroiâc i non» îivutis essujt* éi |ii%if luire ce& apparences dans la ligure i'àii, heiïtt ni puâ symétrique, et Ton en peut tir tjr des muyens utilisa reruririaître la direction du second axe quand on coi premier. M. Delezenne a fait beaucoup d'expérjencai rt&ssuntes sur ce sujet. {Société de Lille») Au lieu de rexpérience comme nous venons de lindiquer, on p^ i^t fuire avec Tappareil de la figure 3iS, en mettant leM?»t€{^ cix)isë près de la plaque perpendiculaire retenue d^M pince; on peut la faire encore à la lumière solaire avecV pareil de la fig'ure 3 13.

Eu substituant au système croisé une plaque dotii elle-tuème des anneaux ^ l'on peut obtenir encore <i*'* sultats aualog ucà : c^est-à^dire déformation des anaeL) u v '^1 [ilacenïeiit des couleurs ; nouvelles biiudes brillantes, ui circulaires ) tantôt bizarrement coti tournées autour dtff unique ou du système des axes.

Cristaux colotvs, — M , Babinet a remarqué que les taux colores positifs laissent passer avec plus d'abondai la lumière polarî^^ée dans un plan parallèle à Taxe ou au pi des axes, tandis quelles cristaux négatifs laissent pass< plus grande abondance la lumière polarisée dans un perpoTHliculaiie à Taxe ou au plan clés axes,^ ainsi la lûttf^ mail ne qui est négative, absorbe complètement Imia^e ordinaire quand elle est assez colorée et assez épaisseTUnA que le quartz, qui est positif^ absorbe Timage extraordiniiff lorsqu'il est sutiisamment enfumé,

11 y a des cristaux qui sont doués du diehmùime ^ct^^ dire qui donnent deux couleurs lori^qu'on learegardef^* des sens différents. Ainsi la dichroïte est jaune brun outi s* bciu blcuj âuivaut qu'elle est taillée i^erpenditulitrcjn**»*

SAP. III. — f COULMUBB DE LA. LUM. POLAR. 410

rallèlement à l'axe : Thydrochlorate de potaise et de ium est au contraire rouge ou vert dans les mêmes ifltances,

reâ trempée.''^ En plaçant sur le support t^ de l'ap* (fig. 3o8)| des verres trempés de diverses formes, on oit des couleurs vives, tantôt régulièrement, tantôt ement arrangées, comme on le voit dans les figures (38 et 339 : pour 337, '^ P^^" ^® Tanalyseur est per* culaire au plan de polarisation, et les bords du verre 6° avec ces deux plans; pour 338, les bords du verre Nirallèles au plan de polarisation ; et pour SSp , les du verre restant parallèles, lanaljseur a été tourné *• Les figures 34o et 34 1 correspondent, pour une e carrée, aux figures 338 et 337 ^^ ^ plaque rectane.

mêmes effets s'obtiennent à la lumière solaire, en »nt les verres dans du liège (^. 3aa),pour les mettre ;e en avant de la première lentille dans l'appareil de la 3ir2, Ces phénomènes résultent évidemment de lar* ment particulier et accidentel que le brusque refroîlent a imprimé aux molécules du verre. 11 suffit, en de chauffer les verres lentement pour faire disparaître uleurs.

rre chauffé. — Après avoir fait chauffera loo ou iSoP oede moule de la figure 3i9,ony introduit une pièce rre qui, en se dilatant près de ses bords, met toutes plécules dans un état de tension qui développe aussi luleurs dans la lumière polarisée. Le prompt refix>idis« it produit des effets analogues.

rre ployé 0 — ^ La figure 32 1 représente une presse des* à fléchir une lame de verre longue et épaisse ; pen« cet état forcé, elle développe des bandes colorées à peu parallèles entre elles, et parallèles à la flexion, 'erre (xi«iy[inW,*^ En comprimant une lame carrée da « daos la presse de la figure 3ao, on voit^ dans le sens

420 LIVRE VI. OPTIQU£.

de la compression^ un commencement d'apptrenoe de deux axes.

464 bis. Microscope polarisant éCJmicL — M. Amid donne le nom de microscope polarisant à un appareil trèsintéressant, qu'il a récemment inventé, et qui est destine à étudier les phénomènes de polarisation chromatique. Cet appareil est représenté dans les figures 3 et 4 de la planche 36; il se compose i' d'une glace d'Allemagne g^ qui r^ çoit la lumière du ciel ou celle d'une lampe, et qui peut s'incliner plus ou moins sur son support ; a"* d'une pile de glaces g^ formée de 1 1 glaces minces, disposées librement dans une monture commune, et recevant la lumière réfléchie sur la glace g^ pour la renvoyer à son tour pir réflexion dans la direction verticale de l'instrument, maif sous l'angle de la polarisation complète, c'est-à-dire d'environ 35° ; cet angle se mesure sur le cadran dont l'axe de rotation de la pile forme le centre.

3"* De trois systèmes de verre, disposés sur le même axe, en recevant, pour en modifier la convergence, le rayon vertical, presque complètement polarisé.

De ces trois systèmes de verre, le i*', monté sur un tube très*court a, est composé de deux lentilles , comme on le voit sur la figure 3 , et constitue le système lenticulaire

!TAP. III. — COULfiURS DE LA LUM. POLAR. 43l

flriences différentes: i^ on peut observer les anneaux istauxàun axe ou à deux axes; a^ les verres trempes, lénoinènes de coloration des lames minces et autres ables; 3^ les phénomènes produits par les parallélipi-

de Fresnel, représentés pi. 34, %• 3 1 8. On y pro* le la manière suivante :

^mùre série. — L'appareil se dispose comme dans la

3 , avec l'attention de placer le tube b [sur le tube elle sorte que ce double système compose une vérilunette dont les trois verres du système c représentent 3tif, si bien que Ton peut mettre au point l'appareil ^rdant un objet éloigné par loculaire du tube b ; ftt que cet objet sera vu nettement, les deux tubes b sront dans la position respective convenable pour les iences. Cela posé, on n'a plus qu'à placer immédiatesur le système éclairant a les cristaux que l'on veut ettre à l'observation, savoir : spath perpendiculaire à et autres cristaux à un axe ; mica à deux axes, carbole plomb, nitrate de potasse, etc.; apophyllite, bro-

nrcon^ etc.; cristal de roche donnant les spirales ou indes, etc.

.vantage de ce système d'observation est d'exiger seu- )t pour les diverses expériences des échantillons très- I et presque microscopiques, et de faire voir cepentous les phénomènes de la manière la plus complète, i, un fragment de brochite d'un millimètre carré de iceet très-mince, qui pe donnerait rien de perceptible la pince à tourmaline, donne ici la croix et ces sortes perboles très-remarquables qui distinguent ce cristal, une lame de mica mince et étroite , on distingue paeroent les deux systèmes d'axe qui ne seraient visibles 'ement que sur des échantillons incomparablement plus ;es et plus épais.

Jn fragment très-petit d'un cristal, disposé entre deux fcs, avec une goutte de térébenthine , fait voir immé-

4îl zpmt Tf< — owrtypR-

rrliatement des couleurs, qui .^ont presque toujours suffi* aantes pourraractériâer le cristal,

Deuxième série. — L'appareil s@ dij^poio comitie dans II figure 4 i le tubû i est enleva ainsi que le lystèniâ ëdêfant a, qui se remplace par une simple lame û^ vérr<ï «eriBil «le support. Gmi sur cette lame de verre que l on dispoil let objets. S'ils sont très-petita , si rou Tetttp par exesnfiW, observer des fragments cl apnphytlite à'im millitnètm, m peut remplacer l'objectif d par un autre d'un fo}rer pbi court, et donnanti par exetople, arec roculatre «r, un gnn- «isscment de 5o ou 60 fois.

Tfvmème série* — L appareil se dlspûsé de ta itianièrt anivpute : le support du système éclairant n est «nleve; tu parallélipipèdes de Fresnel sout montés dans un nniiaïudii inëial, et s'adaptent sur le support M', ligure 3 et 4| li« monture est telle qu'ils peutent se séparer, et que Ion [>eiii faire T expérience avec un seul ou avec le systèiue des dtui. Nous décrirons dans 1^ chapitre suivant les phénonièsn qui s observent alors; mais ici ils peuvent s'étudier ^itti complètement, parce qu on peut aisément , au-dessus dft parallélipipèdes, disposer des James de cristal de rochaM autres, pour observer les couleurs produites par la Imaièt plusieurs fois inifléchie dans les parallélipipèdes, et dâoi plans plus ou moins inclinés sur le plan de polarisai

464 ten Microscope phato-ékctrique dû il/3/» Domm FoiwaulL — M, Galy-Cazalat avait eu autrefois Theui idée d'employer la lumière de Drummond pour faire Tnicroscope solaire artificiel, sous le nom de micros^ a gaz^ et il avait complètement réussi. Mais la difficuH de préparer Foxygène et l'hydrogène^ d en régler \h^ portions, et de remplacer souvent les cylindres de chf a carbonatée , ôtait à cet appareil une partie de ses ^^^ tages* MM, Donné et Foucault ont songé à rempbctf^ lumière éclatante de Drummond par k lumière eooflrt plus éclatante des charbons de la pile, et ils août pif^BX*

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HAP. III. — GOULEUaS DE L4 tUM. POLAR. 423

iposer ainsi un appareil qui ne laisse rien à désirer, ur Tintensité de la lumière , ni pour la netteté des s. Leur micvoscope photoélectrique ne&i sous aucun ri inférieur au miscroscope solaire lui-mémd ; et Tbiisi remarquable avec laquelle M. Foucault sait pré* les objets pour ces expériences , &it de cet appareil >yen bien précieux, non-seulement pour les démonsos, mais encore pour les recherches anatomiques et >logiques, et pour toutes les expériences de polarichromatique dans lesquelles on veut projeter les s sur un tableau. M. Donné en a tiré un grand parti les cours pour Tinstruction de ses nombreux audiet, grâce à son obligeance et à celle de M, Foucault, i ici en donner la description, appareil est représenté dans les figures i4 et i5, le 36 ; la lumière est produite par deux prismes trèses p et n de charbon des cornues à gaz {fig. i4) ; ces es sont montés dans deux demi-cylindres plus gros le agglutiné , qui se placent eux-mêmes dans des vimétalliques a et a\ communiquant par de gros fils ivre, Tune au pôle positif, l'autre au pôle négatif pile de Bunsen de 60 paires.

courant passe entre les extrémités des prismes , qui nt alors être éloignés à une certaine distance pour le l'éclat le plus vif se soutient parfaitement. Il imque les deux prismes ne soient pas exactement sur )longement lun . de Tautre , afin gue la lumière du losîtif , qui est toujours de beaucoup la plus éblouis- I ne soit pas arrêtée par le charbon du pôle négatif, lumière une fois produite, il est essentiel de la sou» au même lieu et avec le même éclat; pour cela, les 3rts des charbons peuvent recevoir des mouvements s : ils peuvent être rapprochés ou éloignés au moyen ïémaillères & et b' \ le pùle^ peut en outre s élever 'abai$ser dans le plan vertical au moyen du supports' Reporte et qui toiune autour de Taxe horizontal d\ lé

pôle négatif n peut aussi se mouvoir, mais dans un plan horizontal, parce que son support e peut lui-mêiAe tourner autour d'un axe vertical Jd". C'est par ces mouvements combinés que l'on parvient à rendre la lumière à peu près fixe au même lieu.

Nous allons voir maintenant comment cette lumière est modifiée pour quelle puisse éclairer les objets soumis à l'expérience et leur donner une amplification suffisante. Elle tombe d'abord sur un miroir étamé et concave m {Jig, i5), d'un rayon de i6 centimètres; mais, pour en diminuer la chaleur, on l'oblige à traverser deux fois l'écran Cy une première fois avant la réflexion, et une se(X>nde fob après. Cet écran est une cuve de verre à &ces parallèles, et remplie d'une dissolution d'alun.

Le point lumineux du charbon étant à une distance un peu moindre que le rayon du miroir et un peu excentré, il en résulte que son image réelle vient se faire à une distance un peu plus grande que le rayon, et aussi excentrée, mais de l'autre côté de l'axe. La position du miroir est telle que cette image réelle tombe dans l'ouverturey* du porteobjet. Le miroir a d'ailleurs deux mouvements : l'un de translation parallèle au moyen de la crémaillère gy dont le bouton est en g' ; l'autre d'inclinaison au moyen de l'arc

CHAP. m. — * CX>1}LKURS DB LA. L1TM. POLAR. 425

éclairante est parfaitement achromatique. Le reste de Tappareil n'est plus qu un système de lentilles tout à fait semblables à celles du microscope solaire , et qui se meut par les mêmes moyens : il est représenté en k; seulement, pour mieux définir le champ de l'appareil et pour arrêter la lumière latérale, on dispose en m un diaphragme, et en / un écnn autour de ce diaphragme. L'image peut être reçue 1 4 ou 5 mètres de distance. Les objets sont i^etenus en place de diverses manières par la pince à ressort r, et par d'autres pièces de détail qui ne sont pas représentées sur la 6gure.

Une expérience remarquable et extrêmement intéressante qui peut être faite arec cet appareil, est celle qui consiste à prendre le point lumineux lui-même comme objet soumis m grossissement du microscope. Il suffit pour cela de baisser un peu les pôles de charbon pour qu'ils soient moins excentrés, et de faire tomber leur image réelle audevant du système des lentilles ; alors on voit sur le tableau rimage amplifiée de la lumière elle-même, qui est produite par le courant électrique. C'est ce qui est représentée^. 1 3. De cette manière , on observe à loisir tous les phénomènes que cette lumière présente : on distingue les arcs lumineux ou auréoles qui se forment et se renouvellent incessamment autour des deux pôles ; les surfaces toujours changeantes des charbons enflammés , et surtout le transport continuel de molécules pondérables qui se fait du pôle positif au pôle négatif; on voit celui-ci se charger de ces molécules qui s*arrangent et forment une sorte de champignon allongé, tandis que l'autre s'use et se creuse de plus en plus, comme nous avons essayé de le représenter sur la figure. Pendant ce temps-là, l'éclat de la lumière s'affaiblit; mais bientôt ces fascicules additionnelles tombent , et le pôle positif ne tarde pas à reprendre son éclat. (Test là, assurément, le moyen le plus sûr d'étudier les phénomènes dont la science attend des explications plus satisfaisantes que celles qui ont été proposées.