CHAPITRE II

Phénominefl généraux et lois générales de la p<rftrisation.

447. Polarisation par réflexions. — Lorsqu*un pinceau de lumière a été réfléchi sur une plaque de verre en faisant avec la surface un angle de 35° a5', on dit quil est polo» riséj parce qu'il présente alors des propriété singulières que Ton n*observe pas dans la lumière naturelle. Voici celles de ces propriétés que nous prendrons pour caractéristiques :

1° Il ne donne qxiune seule image en passant au traven d'un prisme bi-réfringent, quand la section principale de» prisme est parallèle ou perpendiculaire au plan de réflezioOi tandis qu il donne deux images plus ou moins intenses dam toutes les autres positions;

Q? Il n*éprouve aucune réflexion en tombant sur une seconde lame de verre, sous le même angle de 35* a5', quand le plan d'incidence sur cette seconde lame est per^ pendiculaire au plan d'incidence sur la première, tandis ju*il se réfléchit narUellement dans d'autres nlans et soui i

CH. If. PH^NOH. ET LOIS DE L4 POLAItlS. 373

'me lai un angle de 35^ aS'*) ; /?, ^, r, un prisme bi-rëingent j une glace et une tourmaline. Les montures de lacune de ces pièces sont terminées par un anneau qui adapte sur rextrémité divisée du tube principal , où le tourne librement ; cet anneau portant un repère qui ircourt la division , il est facile de constater quelle est la MÎtion angulaire de la pièce mobile par rapport au plan Irréflexion sur la glace g.

iLe^tube t étant disposé convenablement pour que la Ipâère du ciel ou la lumière blanche des nuées tombe sur PtéBccteur g^ il est évident, d'après ce que nous avons ■l^qiie le faisceau réfléchi suivant Taxe du tube fait un ^^,de 35^ sS' avec la surface réfléchissante ; alors , en ant avec le prisme p^ on voit , en général , deux de ce faisceau, ou plutôt de Touverture du dia<« d; mais , en faisant tourner d une circonférence prisme et sa monture , il est facile de constater iXimage^est simple, pour quatre positions du prisme ; quand sa section principale est parallèle au plan ion , ou quand elle lui est perpendiculaire. substituant au prisme la glace 7, et en observant

Ëdu diaphragme ^ qu'elle réfléchit, on voit que cette B*éteint quand l'incidence sur cette seconde glace A de 3S*' aS' avec sa surface, et qu'en même tempa an d'incidence est perpendiculaire au premier plan lence sur la glace g : dans toute autre position , I réfléchie prend un éclat plus ou moins vif, qui s'afgraduellement à mesure qu'on approche de celle I iious venons de définir.

in , si à la glace q on substitue la tourmaline r, on

Èque l'image du diaphragme d est très-brillante quand de la tourmaline est perpendiculaire au plan de réhdon , qu'elle s'affaiblit peu à peu quand on s*écarte de ^le position, et qu'elle s'éteint complètement quand Taxe > la tourmaline- est parallèle au plan de réflexion.

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Telles sont les propriétés caractéristiques des rûjom polarisés : Tune quelconque de ces trois propriétés entraîntf essentiellement les deux autres. Ainsi ^ pour reconnaîut si un rayon est polarisé , nous pourrons nous contcnttf désormais de Tobserver avec la plaque de tourmaline oa avec le prisme bi-réfringent.

On est convenu d'appeler plan de poUuiêation le pka suivant lequel a été réfléchie la lumière qui se trouvé poli* risée par réflexion $ mais , comme on pourrait avoir à étudier un rayon polarisé dont on ne connaîtrait pas Toriginef il a été nécessaire y tout en conservant cette définition, d'ea faire une autre équivalente » ou plutôt d'indiquer un autre caractère pour reconnaître le plan de la polarisation ; et h plaque de tourmaline est très-commode pour cet usags* Quand un rayon s'éteint en traversant la tourmaline , son plan de polarisation est parallèle à Taxe de la plaque; quand , au contraire , un rayon a son maximum d'intcli» site en traversant la tourmaline , son plan de polaiiSatioD est perpendiculaire à l'axe de la plaque.

Les expériences que nous venons de faire avec la lutnièfS des nuées peuvent être faites avec une lumière quelconque^ artificielle ou naturelle; il est même facile aussi de les fiure dans la chambre noire avec la lumière solaire ; alors , os

CH. II. — PHiiroir. n loi» d£ t.a ik)l/lris. â95

rtainemotit un génie bien pénétrant pour développer cés xpriétéfl y comme le fit Malus, et pour montrer aux phy- Mns qa elles ouTraient en optique une carrière immense t son étendue et par sa richesse.

A 1 époque de cette découTerte, le système de l'émission ût complètement dominant; on ne voyait en optique que 1^ moléoules lumineuses douées de divers accès et de di-» pWs propriétés; toutes ces molécules éprouvant simultalÉMOt les mêmes «ffeu lorsqu'elles avaient été réfléchies |a.Ie verre sous un certain angle , on supposait qu'elles H^att toutes tournées de la même manière, et qu'en Plwqiience elles avaient des axes de rotation et des potes |p|MV desquels leurs mouvements pouvaient s'accomplir Incertaines influences. De là, le mot de polarisation, Bindîquait que les pôles étaient dirigés ou arrangés de Ppème manière pour toutes les molécules. ÉM* Polarisation par simple réfraction^ — - La lumière Pbnlle se polarise en traversant sous ceruines conditions lie série de plaques de verre à faces parallèles, et son plan lipolarisation est alors perpendiculaire au plan d emer- 1^ : pour le démontrer, on fait une pile de plaques, s ^ 3o4), en disposant parallèlement entre elles quatre ou If plaques de glace, que Ton substitue au réflecteur ^; pn, si lod soumet à l'épreuve le pinceau transmis par ^appareil, en l'observant par l'un des trois moyens in-« |iM précédemment, il est facile de reconnaître qu'il est \ quand il pénètre dans les glaces en faisant avec leurs \ un angle de 35^ a5'; et, comme il a son maximum tttensité quand l'axe de la tourmaline est parallèle au m d'émergence, on en conclut que le plan de polarisa- M est perpendiculaire à ce plan. Si la lumière est très- IB, elle n'est pas complètement polarisée, et il faut alors a|doyer dans la pile un plus grand nombre de glaces. Les autres corps transparents et non cristallisés présennx des phénomènes analogues : seulement , pour obtenir

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le maximum de polarisation, il faut que rinddenoe tarie avec la nature de la substance.

449. Polarisation par double réfraction. — ^ Les deux faisceaux ordinaire et extraordinaire que donne la lumiiR naturelle en traversant la section principale d'un cristd, sont Tun et l'autre polarisés : le premier, dans le plan d'é^^ mergence, et le second , perpendiculairement à ce plan.

Pour le démontrer, on substitue au r^ecteur g {^. iof) un prisme bi-réfringent, et Ton observe la lumière transmise avec Tun des appareils ou analyseurs^ p^q^riû l'on se sert, par exemple, de la tourmaline, on reconnaît facilement que l'image ordinaire (celle qui est dans Taxe et non déviée) ae> quiert son maximum d'intensité quand l'axe de la tourmaline est perpendiculaire à la section principale du prisme, et qu'elle s'éteint au contraire quand l'axe de la tourmaline est dans la section principale elle-même; l'image extroùT' dinaire (celle qui est hors de l'axe et déviée) présente dei phénomènes exactement inverses : c'est un moyen de distinguer l'image ordinaire de l'image extraordinaire.

450. Polarisation par réflexion irrégiUîère. — Lorsqu'une surface quelconque est éclairée par une vive lumière , les rayons irrégulièrement réfléchis qu'elle renvoie dans tous les sens, se trouvent partiellement polarisés dans un plan