INTRODUCTION
L'absorption d’une vibration lumineuse par un milieu anisotrope coloré varie avec l’orientation de cette vibration par rapport aux axes cristallographiques.
Ce phénomène, connu sous le nom de pléochroïsme, a été l’objet de nombreux travaux expérimentaux et théoriques. On a démontré que l’absorption, comme toutes les propriétés physiques, satisfait aux conditions de symétrie cristalline, qu'elle ne dépend que de la direction de la vibration, et ce sont là des faits admis aujourd’hui par tout le monde.
Pour représenter la variation de labsorption avec l'orientation de la vibration, on a proposé plusieurs théories, que nous indiquerons rapidement. |
1° Théorie de M. H. Becquerel (1).
Soient A, l’amplitude d’une vibration incidente, à, p, y les cosinus directeurs de cette vibration rapportée aux
(*) Voir Annales de Chimie et de Physique, 6° série, t. XIV; 1888; et Comptes rendus des séances de l’Académie des Sciences, t. CVIII, p. 894; 1889.
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trois axes principaux du cristal; ses composantes suivant les trois axes coordonnés sont
AE A5 Fe: AoŸ.
otïent x, es coefficients d’absorpti :
S UAs, Ko k3 ffi ts d’ab tion propres à chacune de ces vibrations; après avoir traversé l’épaisseur z du cristal, elles deviennent
AoÀ e—h12, Aouek:z, Av e—ks 3,
Si nous les recomposons, leur résultante ne sera plus parallèle à la vibration primitive. M. Becquerel admet que la composante de cette résultante parallèle à la vibration primitive est seule efficace.
L’amplitude résultante est donc
À — Aj(Xe-kz se eh: + v?e—h:2),
M. Becquerel a trouvé que cette formule était d'accord avec l'expérience.
2° Théorie de l’ellipsoïde d'absorption.
Par analogie avec les corps isotropes, on peut admettre que l'intensité I, d’une vibration simple devient
[ == in er az
en traversant l'épaisseur z du cristal.
En admettant, avec M. Mallard (1), que l’absorption est due au travail d’une force résistante, dont la direction varie avec celle de la vibration, on est conduit à représenter & par la formule
(1) a = 4 À2 + Bip? + iv.
(:) MazzaRD, Cristallograplue, t. II, p. 353, et Bulletin de la Société minér. — Voir aussi MascarT, Optique, t. IL, p. 207.
À, a, y sont les cosinus directeurs de la vibration avec trois axes coordonnés rectangulaires ; 4, Bi, y: sont les coefficients d'absorption relatifs aux cas où la lumière est polarisée dans les trois plans des yz, des zx et des xy. Le facteur \/x est la perpendiculaire, parallèle à la vibration, abaissée du centre sur le plan tangent à l’ellipsoïde
RATE etes
di Bi Y1
que l’on nomme ellipsoïde d'absorption; l'inverse du
facteur (/x est le rayon vecteur, parallèle à la vibration, de Pellipsoïde réciproque
ar? + By + Vis = 1,
que l'on appelle e/lipsoïde inverse d'absorption.
D'après certains auteurs [Grailich (1), par exemple], les ellipsoïdes d'absorption et d’élasticité optique ont les mêmes axes. M. Mallard émet des doutes sur cette coïncidence.
3° Expériences de MM. Laspeyres et Ramsay.
D’après M. Laspeyres et M. Ramsay (?), l’absorption d’une vibration située dans le plan de symétrie d’un cristal clinorhombique n’est pas symétrique par rapport aux axes principaux d’élasticité optique et les directions de cette vibration correspondant au maxima et au minima d'absorption ne sont pas rectangulaires.
Si les résultats précédents sont exacts, il faut rejeter
la théorie de M. Becquerel, celle de l'ellipsoïde d’ab-
(*) Grarucx, Krystall. Opt. Unters.; 1858.
(*) LasPeyres, Zeitsch. f. Krystall., t. IV; 1880. — Ramsay, Zd.,
t, XIII; 1887. — Voir aussi DRuDE, Zeistch. f. Krystall., t. XII;
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sorption et toutes les théories qui n’en rendent pas compte.
Ce résumé succinct des hypothèses actuelles sur l’absorption de la lumière par les cristaux montre suffisamment que plusieurs points sont à éclaircir, en particulier :
Une seule exponentielle suffit-elle pour représenter les phénomènes ?
La théorie de l’ellipsoïde d'absorption est-elle réellement incompatible avec l'expérience ?
Telles sont les questions que je me suis proposé de résoudre dans les recherches que je vais exposer. J’y ai ajouté cette question tout à fait fondamentale :
Les équations sont-elles toujours linéaires ‘dans les milieux absorbants ? Et je l'ai traitée dès le début.
Comme mes expériences ont porté sur un nombre relativement considérable de cristaux, j'ai pu aborder cette autre question :
Les cristaux naturels, colorés chimiquement (?) et colorés artificiellement, suivent-ils les nêmes lois ?
