III. Prisme biréfringent

Ce prisme doit être tel , qu'un rayon de lumière naturelle en s'y réfractant se résolve seulement en deux faisceaux polarisés dans des sens rectangulaires. La manière la plus simple, ainsi que la plus sûre, de remplir cette condition , ma paru être la suivante. Ayant choisi un petit rhomboïde de chaux carbonatée bien pur, et d'une constitution régulière , dont la section principale est ACA'C, Jig. 2 ,

je le coupe par un plan perpendiculaire à cette section, et incliné seulement de trois ou quatre degrés sur la base naturelle ABGD ; de manière que le parallélisme primitif de ses faces supérieure et inférieure se trouve aussi légèrement altéré dans la direction de la section principale, comme le représente la Jig. 3 ,

( i* ) produisant approximativement cet état. Puis , on inclinera le cercle divisé qui porte le prisme, jusqu'à ce que son plan devienne exactement perpendiculaire à Taxe du tuyau qui contient le rayon réfléchi, ce qui rendra ce rayon perpendiculaire à la face naturelle du prisme biréfringent. Alors l'observateur s enfermera dans le cabinet obscur; et , sans s'inquiéter du zéro des divisions, il fera tourner l'alidade mobile, jusqu'à ce que l'image extraordinaire E soit, sinon absolument nulle, du moins le plus faible qu'il est possible. Quand il aura bien constaté cette position, un aide placé an dehors tournera doucement le bouton BB qui retient le miroir réflecteur, Jig. i , de manière à faire varier tant soit peu le plan de ce miroir autour de la position approximative qu'on lui avait d'abord donuée; et l'observateur, étudiant la polarisation du rayon dans chacune de ces positions successives , reconnaîtra bientôt celle où elle est le plus complète , par la condition que l'image extraordinaire y soit le plus complètement éteinte. Alors le miroir réflecteur restant ainsi fixé, l'observateur ouvrira la porte du cabinet pour amener l'index de l'alidade mobile sur le zéro des divisions, ce qui entraînera le prisme biréfringent ; puis, la maintenant daus cette position, et ayant rétabli l'obscurité, il fera cette fois tourner le prisme seul dans sa monture, jusqu'à ce que l'image E disparaisse de nouveau. Alors il constatera par une dernière épreuve que l'inclinaison donnée au miroir est définitivement la meilleure, ou il l'y fera amener s'il en est besoin ; et ceci reconnu , il fixera invariablement le prisme sur l'alidade par des vis de pressions destinées à cet usage.

(addition.) — Dans la plupart des appareils que j'ai réglés moi-même, j'ai rendu l'image extraordinaire E inférieure à l'ordinaire O, quand la section principale du prisme biréfringent était amenée dans le plan de la polarisation primitive par les opérations que je viens d'expliquer. On pourrait aussi bien la rendre supérieure. Mais il est bon de s'attacher constamment à lune de ces dispositions pour ne pas commettre d'équivoque en évaluant le progrès des déviations grandes ou petites. D'ailleurs le choix entre ces deux situations inverses est facile, parce que la monture annulaire qui contient le prisme, tourne sur la base de l'alidade dans une amplitude de course suffisante pour qu'il puisse prendre l'une ou l'autre, avant d'être fixé, tandis que le zéro de l'alidade reste en coïncidence avec le zéro de la division circulaire. Une fois qu'il est arrivé à celle que Ton a choisie, on l'y arrête par les vis de pression de sa monture , et l'on évalue la petite erreur finale de la collimation par l'expérience, ainsi que je le dis plus bas. Dès lors , pour ne plus le déranger dans la suite des observations, il faut toujours le faire mouvoir circulaire-

ment, en agissant sur le bras de l'alidade , sans jamais porter la main sur Vanneau même où il est contenu.

Il est indispensable que le prisme soit fixé invariablement dans cet anneau par un lut solide ou par des cales de plomb flexibles , qui ne lui permettent de prendre aucun mouvement. Les cales de liège que les artistes emploient quelquefois pour cet usage sont très-défectueuses , parce que leurs variations hygrométriques font mouvoir le prisme dans son anneau , et dérangent perpétuellement le zéro de l'appareil. (Fin de V 'Addition. )

Si les opérations manuelles pouvaient être tout à fait rigoureuses , l'appareil ainsi réglé amènerait toujours la section principale du prisme dans le plan de réflexion quand l'alidade marquerait o°; et alors le zéro de la polarisation primitive coïnciderait exactement avec le zéro des divisions tracées sur le cercle. Mais cet accord n'aura jamais lieu avec une entière rigueur. Pour déterminer le petit écart qui a pu rester encore, l'observateur tournera l'alidade, successivement vers sa droite et vers sa gauche, en l'arrêtant dans la position où l'image E est le plus complètement éteinte. Et, comme sa disparition subsiste, sur une certaine petite étendue d'arc où elle est seulement insensible, il déterminera les limites de cet espace par des essais réitérés, au nombre de quinze ou vingt, après chacun desquels il se redonnera assez de clarté pour lire et noter la division à laquelle l'index de l'alidade s'arrête. La moyenne de ces déterminations, qui seront toujours extrêmement peu différentes les unes des autres , lui donnera la vraie position du zéro de son appareil à une petite fraction de degré près; et il faudra répéter cette vérification de temps en temps, comme on répète celles des instruments d'astronomie pour tenir compte des petits dérangements que les différentes parties de l'appareil auraient pu éprouver, par l'effet de leurs réactions mutuelles ou des variations de la température ambiante. Le point zéro ainsi fixé sera l'origine à partir de laquelle il faut compter les arcs de déviation réellement opérés dans les diverses expériences. Il en résultera ainsi une petite correction à faire aux arcs immédiatement lus sur le cercle , pour ramener les déviations à leur valeur véritable, comptée de ce point. Si d'ailleurs tout l'appareil est bien réglé , lorsqu'on tournera l'alidade mobile sur toute la circonférence du cercle divisé, les images ordinaire, extraordinaire, O, E, devront alternativement s évanouir dans les quatre quadrants comptés à partir du point zéro ainsi déterminé ; et il faut avoir bien soin de constater qu'il en est ainsi , dans les limites d'exactitude que ce genre d'observation comporte.

(Addition. ) — Quelques personnes, qui ont jugé de cet appareil sans l'avoir pratiquement employé , ont confondu , mal à propos , les opérations préala-

blés que je recommande ici pour la première rectification du zéro, avec les vérifications qui servent à constater sa constance, ou ses petites variations accidentelles, dans les applications aux observations courantes. C est une grave erreur. On ne saurait prendre trop de soin pour le premier établissement de l'appareil. Mais une fois qu'il est bien réglé, la vérification occasionnelle du zéro, au commencement de chaque série d'expériences , s'effectue en un moment par deux ou trois observations qui ne demandent pas une minute. Il ne faut jamais négliger cette épreuve pour les mesures de déviations que l'on veut rendre très-précises. Car les seuls changements de température des pièces métalliques qui portent le prisme et le miroir réflecteur peuvent apporter dans leur position relative quelques dérangements occasionnels, qui doivent changer la position du zéro. Et, quoique ces changements se trouvent toujours extrêmement petits , il est essentiel d'en apprécier les effets par une observation actuelle qui en donne la mesure , afin de pouvoir au besoin en tenir compte en évaluant les déviations. ( Fin de [addition.)

Ce même mode de détermination par des limites de visibilité devient nécessaire toutes les fois que Ton veut mesurer des déviations à travers le verre rouge , parce que limage extraordinaire déviée E reste pareillement alors insensible sur une certaine amplitude d arc. Pour trouver le point précis de sa plus complète disparition , je tourne l'alidade en partant de o°, jusqu'à ce qu elle arrive à la première limite où l'image E commence à disparaître ; je la fais alors reparaître quelque peu en rétrogradant, puis de nouveau disparaître , et j arrive ainsi sans incertitude à la première limite de son évanouissement que je lis sur le cercle divisé. Cela fait, je tourne l'alidade sur tout l'espace où l'image E est insensible , et je détermine par des essais pareils la seconde limite de sa réapparition. Je répète ces alternatives dix , vingt ou trente fois selon le besoin , tant pour obtenir des résultats moyens plus exacts que pour obvier aux variations soudaines d'intensité de la lumière atmosphérique incidente , variations qui déplacent quelquefois notablement les limites absolues de disparition et de réapparition. Mais , par cette succession d'observations alternées, sur les deux limites prises tour à tour pour origine de chaque couple , la compensation se fait si bien , que j'ai maintes fois obtenu exactement la même déviation moyenne par des états de l'atmosphère tellement dissemblables, que l'amplitude totale de disparition se trouvait seulement de quatre ou cinq degrés au plus dans les uns, et de vingt, ou même trente, dans les autres. Or, quoique je ne fusse pas porté à compter sur des résultats obtenus dans des états du ciel aussi sombres, et que je sois très-loin de le conseiller, j'ai constaté cependant par cet accord que la méthode des

alternatives était très- exacte; et que, dans des circonstances atmosphériques qui ne sont pas extrêmement défavorables, dix ou vingt observations de limites suffisent pour établir les déviations moyennes opérées à travers le verre rouge, aussi sûremeut qu'on peut le désirer. Lorsqu'on peut se borner à observer immédiatement la déviation de la teinte E , violet-bleuâtre , une seule mesure suffit, comme je l'ai dit plus haut, toujours en comptant les arcs à partir du zéro actuel de la polarisation primitive déterminé sur le cercle divisé. Néanmoins il ne serait pas prudent d'étendre cette observation à des déviations dont l'amplitude excéderait notablement une demi-circonférence, parce que le progrès des dispersions rendrait alors les caractères de la teinte E moins précis. Mais on n'a jamais aucun motif de recourir à de si grandes déviations.

[Addition.) — Voici encore un point qui a donné lieu à des interprétations très-fausses , toujours de la part de personnes qui n'avaient aucune pratique de cet appareil, et qui n avaient pas non plus de notions exactes sur les conditions qu'exige la mesure des déviations.

Les verres rouges colorés par le protoxyde de cuivre sont jusqu'ici les seuls que Ion ait trouvé être sensiblement homochromatiques. On est donc obligé d'y recourir pour les expériences de recherche où Ton a besoin de connaître les déviations, propres à des rayons d'une réfrangibilité définie. Ces verres mêmes ne sont tels qu approximativement ; et , lorsqu'on les applique à des déviations d une amplitude considérable , par exemple , qui approchent d une demi-circonférence, l'inégale réfrangibilité des rayons qu'ils transmettent se manifeste par la dispersion que leurs plans de polarisation éprouvent, de sorte que l'image extraordinaire E n'atteint jamais un minimum absolu d'intensité que Ton puisse fixer avec une entière certitude. Il vaut donc mieux alors diminuer l'épaisseur de la couche active, jusqu'à ce que ce minimum se marque par l'extinction apparente de l'image E, auquel cas l'angle de déviation où ce phénomène s'opère, se mesure par les réapparitions latérales, comme je l'ai dit. Le nombre de couples alternés qui est nécessaire pour bien fixer cet angle, dépend de la rigueur que l'on veut donner à son évaluation , et du degré d'indétermination que l'état plus ou moins brillant du ciel jette dans l'appréciation des limites de visibilité.

L'amplitude d'arc que ces limites comprennent est ainsi occasionnellement variable. Il fallait donc s'assurer que la déviation moyenne entre elles est toujours la même. J'ai constaté ce fait fondamental, en réitérant comparativement les mesures d'une même déviation à travers le même verre rouge, par un ciel très-brillant où l'amplitude d'invisibilité était très-petite, et par un

ciel très-sombre où elle atteignait jusqu'à 4o°. On a présenté cette épreuve expérimentale, comme un cas habituel, et Ton en a fait une des difficultés ordinaires de l'observation , ce qui n a pas le moindre fondement.

La détermination de la déviation à l'œil nu par l'apparition de la teinte de passage violet-bleuâtre a donné lieu à des remarques qui n ont pas plus de justesse. Cette teinte ne se produit théoriquement, dans l'image E, que pour les substances qui dispersent les plans de polarisation des rayons simples, sensiblement comme le quartz cristallisé observé dans le sens de son axe, c'est-à-dire en proportion exactement ou approximativement réciproque aux carrés des longueurs des accès. On a voulu présenter sa réalisation comme un fait général, ce qui n'a aucune vérité pratique , non plus que théorique. En outre, j'avais dit qu'il ne fallait pas employer cet indice pour mesurer des déviations d'une très-grande amplitude , qui sont d'ailleurs tout à fait inutiles à réaliser pour des expériences de précision. C'est, en effet, ce que l'analyse théorique démontre , puisque les caractères de succession qui la distinguent sont, dans mon calcul même, assujettis à certaines restrictions d'amplitude, comme on peut le voir dans mon Mémoire, inséré au tome XIII de la Collection de l'Académie des Sciences. On a voulu faire de cela une objection contre le principe qui emploie cet indice si délicat et si précieux. Enfin , le caractère théorique de cette teinte, c'est l'absence des rayons jaunes de réfrangibilité moyenne dans l'image E. On a confondu ce caractère avec celui du minimum d'intensité absolu, dont, en effet, il est proche, mais dont il diffère toutefois très-no tablemeut, puisque les déviations correspondantes à ces deux cas physiques, dans une même épaisseur dune même substance, sont entre elles comme a4° à a8°,8 (0- Mais les personnes qui faisaient cette confusion n'avaient jamais étudié ces phénomènes par des mesures.

Lorsque les liquides que l'on observe sont colorés, on ne peut plus y chercher cet indice si précieux de la teinte de passage, puisqu'elle ne s'y forme plus avec ses caractères complets de nuance et de succession. Il faut donc alors recourir au verre rouge, dont l'emploi peut devenir fort pénible. Heureusement on peut y suppléer par l'artifice suivant que j'ai décrit dans le tome XV des Comptes rendus de V Académie des Sciences, page 63 1.

Parmi Us différentes espèces de verre colorés artificiellement, ceux qui le sont en rouge par le protoxyde de cuivre sont, jusqu'à présent, les seuls connus qui, avec une petite épaisseur, transmettent une teinte presque homogène, lorsqu'on les interpose dans le trajet d'un faisceau blanc, polarisé , d'une

(i) Voyez mon Mémoire de i832 , t. XIII de la Collection de l'Académie , p. io§.

( 17 ) intensité médiocre, tel que celui auquel l'œil s applique dans les expériences de déviation. Néanmoins on trouve aussi des verres verts, colorés, je crois, par le chrome, et d autres orangés, dont j'ignore la composition, qui, employés à des épaisseurs un peu plus fortes , dans les circonstances que je viens de spécifier, éteignent aussi presque entièrement les rayons dont la réfrangibilité s'éloigne le plus de leur teinte dominante; de sorte que, si on les interpose dans le trajet d'un faisceau blanc très-dispersé , ils réduisent le spectre transmis à une étendue très-restreinte, répartie continûment de part et d autre de leur teinte propre, qui en forme la portion la pi us abondante en lumière ( i ). Quand on emploie de pareils verres dans les expériences de déviation , on s aperçoit bien que la teinte extraordinaire qu'ils transmettent est hétérogène, puisqu'elle change dune manière perceptible pour l'œil en variant la position du prisme analyseur. Mais, si les déviations que l'on observe n'excèdent pas en moyenne 60 à 70 degrés, et il n'y a aucune utilité à les rendre plus grandes , le changement n'est sensible qu'autour, et à très-peu de distance , d'un minimum d'intensité bien marqué, où Timage extraordinaire devient même tout à fait imperceptible pour des déviations moins fortes que je ne viens de l'indiquer. Ce minimum doit donc alors répondre exactement, ou presque exactement, à la déviation des rayons simples qui forment la teinte dominante du verre ainsi employé. Or l'observation en est presque aussi facile sur les solutions colorées que sur les incolores , surtout quand la teinte dominante du verre se rapproche de la leur, ce qui affaiblit d'autant moins la lumière transmise. Cette analogie est habituellement très-aisée à obtenir pour les solutions de matières organiques , quand on se sert d'un verre orangé. Car il suffit presque toujours de varier leur degré de dilution ou leur épaisseur, pour les faire passer par le jaune et par l'orangé avant d'arriver au rouge, et Ton conserve ainsi la condition indispensable de ne pas affaiblir inconsidérément la déviation que Ton veut mesurer.

( 1 ) Pour y constater ce caractère , il faut introduire dans une chambre obscure , à travers une fente verticale, un faisceau lumineux composé, émanant de la flamme d'une bougie ou d'une lampe à courant d'air. Dans le trajet de ce faisceau , on établit verticalement un prisme très-réfringent derrière lequel on place l'œil , ce qui fait voir un spectre très-dispersé. Alors , on interpose entre l'œil et le prisme, le verre coloré que Ton veut éprouver, et s'il a les qualités désirées, il doit réduire le spectre à une étendue très-restreinte , ne comprenant qne des réfrangibilités très-peu différentes entre elles , sans intermittence. Il faut soigneusement exclure les verres qui donneraient, dans cette épreuve, des spectres intermittents, et il faut l'effectuer aussi pour ce but sur les verres roug«s même, avant de les employer.

Maintenant, de ces déviations observées à travers le verre coloré, on peut conclure celle que la même solution imprimerait à la teinte bleue-violacée à travers la même épaisseur, si elle était naturellement incolore, ou décolorée artificiellement. Car le rapport de dispersion des divers rayons simples reste le même dans ces deux circonstances , comme je l'ai depuis longtemps établi. Il ne reste donc qu'à découvrir et fixer sa valeur relativement au verre coloré dont on fait usage. Pour cela, prenez une solution aqueuse de sucre de canne cristallisé qui soit incolore et bien limpide. Vous n avez pas besoin de connaître son dosage, ni sa densité, ni même la longueur du tube à travers lequel vous l'observerez. Il faut seulement combiner ces diverses particularités de manière que la déviation imprimée à la teinte violet-bleuâtre soit d'environ 60 à 70 degrés, sans beaucoup excéder cette dernière limite, pour que les plans de polarisation des divers rayons simples ne soient pas trop fortement dispersés. Mesurez alors avec beaucoup de soin , sans intermédiaire, la valeur de cette déviation, que je désignerai par 2. Puis, prenez le verre coloré, rouge, orangé ou vert, dont vous voulez habituellement vous servir et dont l'appropriation aura été préalablement constatée par l'analyse prismatique , comme je l'ai dit plus haut. Mesurez de même, avec un égal soin, la déviation V de l'image extraordinaire dans son minimum d'intensité à travers ce verre , pour votre solution incolore. Vous le ferez directement si cette image y est perceptible , ou par une évaluation moyenne entre ses limites de disparition et de réapparition , si elle est évanouissante. Cette expérience une fois faite, la valeur relative de votre verre sera la même pour toutes les solutions colorées ou incolores , qui disperseront les plans de polarisation suivant la même loi que la solution d'épreuve, ce qui est très-approximativenient vrai pour toutes celles dont l'acide tartrique ne sera pas un des éléments. Ainsi, quand vous y aurez observé une déviation t>, relative au minimum d'intensité de l'image extraordinaire, à travers le même verre, la déviation correspondante de la teinte bleue-violacée sera

de sorte que vous l'obtiendrez par cette simple proportionnalité comme vous l'auriez obtenue par l'observation si la solution eût été incolore. La déviation S j: étant ainsi connue pour la teinte violet-bleuâtre, dans la solution quelconque

I que vous étudiez, vous pourrez l'employer comme élément de mesure, de

\ même que si vous l'aviez observée effectivement. Vous pourriez encore rap-

( i9) porter comparativement la déviation V à la déviation observée à travers le verre rouge; et le résultat servirait alors pour tous les liquides actifs, de quelque manière qu'ils dispersent les plans de polarisation. (Fin de V Addition.}

V. Des tubes destinés à contenir les liquides dont on veut déterminer le pouvoir rotatoire.

Ces tubes sont de deux sortes : les uns en cuivre étamé intérieurement; les autres en verre, pour les liquides qui attaqueraient le métal, ou que Ton veut conserver longtemps en observation sans risquer que leur pureté s altère. Ils sont également fermés à leurs extrémités par des glaces polies à faces parallèles. Mais, dans les premiers, ces glaces sont fixées par un lut de céruse, ou par un mastic, à des bouchons de cuivre rodés intérieurement, que Ton peut séparer des tubes pour vider ceux-ci et les nettoyer à l'intérieur. Au lieu que les tubes en verre reçoivent temporairement leurs obturateurs de glace, qu'on y fait seulement adhérer avec une légère couche de quelque lut, formé d'un mélange de cire et d'huile grasse, ou de gomme, ou d'essence de térébenthine épaissie. Dans tous les cas, il faut constater avec soin que les obturateurs ainsi employés n'exercent aucune action polarisante qui leur soit propre; et si l'on en trouve qui soient doués de cette propriété par un effet de trempe, il faut les rejeter, ou les faire recuire pour la leur ôter absolument.

Lorsqu'on veut faire usage des tubes en verre , on fixe d'abord un obturateur à leur extrémité inférieure ; puis on étend une couche presque imperceptible de lut sur leur bout supérieur qui est encore découvert. On verse alors doucement le liquide que Ton veut observer, jusqu'à ce qu'il les déborde extérieurement par un petit ménisque capillaire. On écrase ce ménisque en appliquant le second obturateur, ce qui laisse l'intérieur du tube complètement plein, sauf quelque très-petite bulle d'air qui parfois y reste, mais qui n'empêche nullement les observations. Ce système est alors introduit dans une enveloppe de cuivre de pareille longueur, qui se ferme par un bouchon à vis, percé d'une ouverture circulaire pour laisser le passage libre aux rayons lumineux transmis à travers le liquide. Le bout inférieur du tube enveloppe est percé de même. Le bouchon vissé vient appliquer sa tête sur l'obturateur supérieur, et le maintient en contact, ainsi que l'opposé, par la pression qu'il exerce. Quand le liquide introduit ne ronge pas le cuivre, on met d'avance le tube, muni de son premier obturateur, dans l'enveloppe avant de le remplir, la petite portion qui déborde toujours quand on le ferme étant alors £ans inconvénient.

(ao )

Il faut avoir ainsi des tubes de diverses longueurs, comme de différents calibres, les plus fins pour les liquides les plus rares dont on n'a qu'une trèspetite quantité. J'en ai employé de tels où quelques grammes de liquide occupent plus d un décimètre de longueur. Mais l'observation est plus facile quand on peut les employer un peu moins étroits. Lorsque le rayon polarisé s'y propage, il s'opère inévitablement sur leurs parois internes des réflexions partielles qui sont assez incommodes. On les évite en introduisant dans le liquide, à laide d'une tige de verre, des diaphragmes d argent garnis extérieurement de découpures qui font ressort. On les y fait entrer quand le tube est à moitié rempli. Cette opération devient encore plus facile quand les tubes de verre sont fort longs, parce qu'ils sont généralement coniques. Alors, en appliquant le premier obturateur à leur bout le plus étroit, et les remplissant par le plus large, on y laisse tomber d'abord un diaphragme proportionné à cette moindre dimension, puis un plus large, qui s'arrête plus haut dans le liquide supérieur. J'ai tenu des combinaisons liquides en observation pendant des années entières dans des tubes ainsi préparés. Leurs longueurs doivent d ailleurs être mesurées soigneusement entre les plans qui les terminent, au moyen de compas d'épaisseurs très-exacts.

Les tubes de métal se remplissent et se ferment par un procédé différent. Je mesure d'abord leur longueur totale T avant que les bouchons qui les terminent y soient adaptés; puis je les y ajoute, je les enfonce à refus, et je marque sur leur contour extérieur le cercle où ils s'arrêtent. Soient D, D' les distances de ces cercles à chaque extrémité; je mesure alors exactement la profondeur de chaque bouchon, depuis son orifice jusqu'à la face interne de l'obturateur qui le termine. Soient A, A' ces distances. L'épaisseur du liquide introduit sera évidemment T+A-D + A'-D 7 lorsque les deux bouchons seront enfoncés jusqu'au refus.

Or l'un des bouchons , celui qui doit rester inférieur quand on remplit le tube, est plein sur tout son contour, et le bout du tuyau auquel il s'adapte ne porte non plus aucune ouverture. Après avoir revêtu cette extrémité d'une couche de lut presque imperceptible, j'y adapte son bouchon, mais sans l'enfoncer à refus, et en lui laissant au contraire une certaine longueur de course, ce qui allonge le tube d'une quantité égale à ce reste. Alors, intervertissant ce système ainsi préparé, je verse le liquide dans le tube jusqu'à le remplir, non pas totalement, mais jusqu'à une très-petite ouverture circulaire pratiquée tout près de son orifice pour laisser échapper, plus tard , les dernières bulles d'air qui s'y logeraient. Le bouchon qui s'adapte à cette extrémité est percé aussi d'un petit trou correspondant. Ainsi, quand le tube

( ai )

est rempli jusqu'à cette ouverture et que le boucbon y est inséré à refus, it reste au-dessus du liquide un petit espace rempli seulement d air. Mais cet air s exclut complètement avec la plus grande facilité en profitant du reste de course du bouchon inférieur; car, en renfonçant un peu davantage, il pousse devant lui la colonne liquide dans la portion restée vide , ce qui chasse l'air qui s'y tenait. Quand on voit ainsi le tube complètement rempli , on tourne le bouchon supérieur, ce qui ferme la petite ouverture et retient le liquide seul emprisonné. Alors on mesure, avec un bout de décimètre divisé, la longueur de course qui reste encore entre l'orifice du bouchon inférieur et son indice circulaire de refus; et si cette longueur est H, l'épaisseur totale du liquide compris entre les faces intérieures des obturateurs est évidemment T-+-A — D-+-A' — D'-f-H; de sorte qu elle est toujours exactement connue. J'ai à peine besoin de dire qu'ici, comme dans les tubes en verre, on peut introduire, dans les parties déjà versées du liquide, des diaphragmes à ressort, pour prévenir les réflexions sur les parois internes des tubes employés.

{Addition.) — La bonne confection des tubes, conformément aux principes pratiques que je viens de donner, est une des choses que j'ai eu le plus de peine à obtenir de la part des artistes, parce que n ayant jamais observé par eux-mêmes, ils ne sentaient pas la nécessité de ces conditions. Les premiers qui les comprirent et s'y conformèrent, furent d'abord feu Gauchoix qui avait primitivement construit ces appareils, avec son habileté connue, et ensuite M. Pixii. Mais d'autres artistes les ayant négligées à mon insu, j ai lieu de craindre que plusieurs des appareils qu'ils ont construits avant de s'y astreindre , n'aient présenté aux expérimentateurs des systèmes de tubes dont l'usage a dû leur être excessivement incommode , ou même impraticable. Heureusement, il est très-facile de remédier à ces défauts, comme on va le voir quand je les aurai indiqués.

Premièrement, on a fixé les tubes de verre à frottement ferme par des anneaux de liège dans leur enveloppe métallique, de manière qu'on ne pouvait les en retirer, et les y remettre , qu'avec les plus grandes difficultés. Cela est contraire à toute raison. Car il faut que ces tubes soient assez libres, pour qu'on puisse les retirer aisément , afin de les nettoyer par le lavage après chaque expérience. En second lieu , ces tubes étaient plus courts que les tuyaux enveloppes , de sorte qu'on ne pouvait y apposer les obturateurs pour y enfermer les liquides, d'autant que les obturateurs eux-mêmes étaient trop larges pour entrer dans les tuyaux. On remédiera au premier de ces inconvénients, après avoir rendu les tubes libres, en introduisant au fond de chaque tuyau

une rondelle de cuir, de feutre , ou de liège, ouverte à son centre pour laisser passer la lumière , et d une épaisseur telle, que le tube appliqué sur son obturateur inférieur, étant ainsi soutenu, dépasse l'orifice libre du tuyau de i ou a millimètres. Alors, ayant réduit le diamètre des obturateurs à un diamètre moindre que celui du tuyau enveloppe, on fixera d'abord celui du fond par une couche mince de matière grasse ou de solution de gomme , qu'on laissera sécher ; puis on introduira le tuyau ainsi bouché par un bout , et après l'avoir rempli de liquide , on fixera l'autre obturateur sur son bout libre, sans difficulté. Cela fait, on le recouvrira par le bouchon métallique qui le maintiendra serré, et il se trouvera prêt pour l'observation.

En ce qui concerne les tubes de cuivre, j'avais prescrit de pratiquer à l'une de leurs extrémités une petite ouverture circulaire complète, sur laquelle on pût apposer le doigt quand on les remplit, avant de les boucher. On a fait ces ouvertures découpées, ce qui rend l'opération impraticable. Il faudra les fermer par quelque soudure , ou rogner les tubes à ce même bout , et pratiquer d'autres ouvertures complétemeut circulaires, à une petite distance du bord.

Aujourd'hui, les systèmes de tubes que M. Soleil et M. Deleuil appliquent à mes appareils sont exactement conformef à ces indications. Ces artistes ont, en outre, adapté une division en millimètres aux bouts des tuyaux métalliques dont le bouchon doit être mobile. Cela donne la mesure actuelle de la longueur plus commodément et plus exactement qu'on ne pouvait l'obtenir par l'application d'un décimètre , avant cette amélioration. La longueur totale de chaque tube, soit de métal, soit de verre, est gravée sur sa superficie. ( Fin de V Addition. )

VI. Des supports à fourchettes destinés à porter des tubes d'observation.

Ces supports sont représentés jig. 4 :

ils se composent intérieurement d'une tige métallique , dont le pied s'insère ,

et se fixe à vis , dans la rainure de la table , après qu'on l'a dirigée exacte-* ment dans le plan où s'opère la réflexion. Cette opération , assez délicate , ne peut s'effectuer utilement qu'après avoir élevé à la hauteur du rayon réfléchi les fourchettes qui les terminent, et les avoir inclinées par un mouvement de charnière qui leur est propre, sur la direction de ce rayon. Quand on les a disposées ainsi approximativement , on y place un des plus longs tubes d'observatiou vide, et l'on achève de les ajuster de manière que le rayon réfléchi parcoure exactement le tube suivant son axe central. Ce résultat obtenu, ou serre les vis qui fixent les pieds des supports ainsi que les charnières, et Ton constate de nouveau que l'exactitude de la transmission rectiligne s'est conservée. Comme il serait fort pénible de recommencer cette rectification délicate chaque fois que l'on change de tube , on l'évite , d'abord pour les tubes de verre , en donnant des diamètres égaux à toutes leurs enveloppes métalliques, de sorte que la direction des fourchettes, une fois établie pour l'un d'entre eux , se trouve l'être pour tous les autres. On établit aussi une égalité pareille entre tous les diamètres extérieurs des tubes de métal. Mais, comme ceux-ci sont généralement beaucoup moindres, et qu'il ne serait pas à propos de les grossir inutilement, on a une pièce de métal auxiliaire S, qui- s'ajuste dans les deux fourchettes, de manière qu'en y posant simplement ces tubes, ils se trouvent tout de suite centrés, quand les premiers le sont. Alors l'ajustement n'a besoin d'être opéré que pour une classe de tubes; et une fois qu'il l'est, on n'a jamais besoin d'y revenir, puisque toutes les observations peuvent se faire en tournant seulement l'alidade mobile, sans déranger aucune des relations précédemment établies entre les diverses parties de l'appareil. C'est là un des motifs qui m'a fait insister pour qu'il fût établi invariablement, et à demeure, dans un cabinet uniquement consacré à ces expériences. Car, une fois qu'il est ainsi exactement réglé , avec toutes les précautions que je viens de décrire, il n'y a plus à y retoucher pendant des années entières, et l'on n'a seulement qu'à vérifier de temps à autre l'exactitude de la polarisation, ainsi que la position du point zéro, qui y correspond sur le cercle divisé. Ceci est un avantage qu'on ne peut suffisamment apprécier qu'après en avoir été privé, et avoir éprouvé par expérience toutes les difficultés, ainsi que toutes les occasions d'erreur que présentent des appareils de ce genre, lorsqu'il faut sans cesse revenir sur les rectifications dont ils ont besoin. Les fourchettes à double calibre ont été très-bien exécutées par M. Soleil, opticien à Paris, qui les a imaginées; et M. Deleuil, constructeur d'instruments de physique, a suivi, en cela, son exemple.

Observations de température.

L'expérience a montré que le pouvoir rotatoire d'une même colonne liquide varie avec la température, non pas seulement à cause des changements de dimension et de densité quelle éprouve, mais encore, et souvent dans une proportion beaucoup plus considérable , en vertu de modifications qui s opèrent passagèrement, sous cette influence, dans les caractères et 1 énergie de son action moléculaire sur la lumière polarisée. Pour quelques substances, ces modifications deviennent sensibles, même entre les limites ordinaires de la température ambiante. Il convient donc de placer à demeure un thermomètre à côté des tubes dans le cabinet d'observation , pour noter la température à laquelle chaque mesure de déviation est prise. Cela est nécessaire encore pour apprécier l'influence très-notable que la température exerce sur le progrès des réactions chimiques que Ton fait occasionnellement s'opérer dans les tubes mêmes, sous l'œil de l'observateur. Il y aurait sans doute aussi de belles expériences à faire en enfermant les tubes qui contiennent les liquides actifs dans des tubes enveloppes munis de thermomètres intérieurs, où Ton ferait circuler des liquides inactifs que l'on maintiendrait à des températures constantes, plus ou moins élevées, que l'on varierait à volonté.

Equation personnelle.

Tous les observateurs ne jugent pas les teintes colorées d'une manière rigoureusement identique. U y a des individus qui ne peuvent pas même les distinguer les unes des autres. Ceux-là , sans doute , doivent s'abstenir de ce genre d'observations. Mais il peut bien exister aussi quelque petite différence d'appréciation même entre des yeux d'ailleurs bien conformés; et alors toute la série des nuances qui comprennent la teinte de passage, dans les observations faites sur la lumière blanche, pourrait se trouver reportée de quelques fractions de degré, soit en avant, soit en arrière. C'est pourquoi si, pour des recherches d'une grande précision , Ton voulait rendre rigoureusement comparables entre elles les déviations mesurées par différents observateurs, il conviendrait qu'ils se fussent préalablement éprouvés sur des échantillons d'un même liquide actif exactement identique , qui leur servirait comme d'étalon commun pour rapporter leurs résultats les uns aux autres. Cela détruirait aussi l'effet relatif des différences constantes qui pourraient exister entre les indications de leurs appareils , par quelque petit défaut d'ajustement.

Détermination numérique du pouvoir rotatoire moléculaire , d'après les observations.

Les principes sur lesquels cette détermination repose ont été développés

avec trop de détail dans les Mémoires et les Comptes rendus de l'Académie des Sciences pour qu'il soit nécessaire de les reproduire ici. Je me bornerai donc à rappeler que le pouvoir rotatoire moléculaire d'une substance est Tare de déviation qu'elle imprimerait au plan de polarisation du rayon rouge moyen du spectre, en agissant isolément sur lui avec une épaisseur égale à l'unité de longueur, et une densité idéale i. Je nomme [a] ce pouvoir ainsi exprimé. D'après cela , concevons que la substance active ne soit pas observée isolément, mais à l'état de simple mélange avec un liquide inactif, de sorte que s soit sa proportion pondérale dans chaque unité de masse de la solutiou. Soient/ la longueur du tube d'observation, d* la densité du mélange, al'arc de déviation imprimé au plan de polarisation du rayon rouge ; le pouvoir moléculaire [a] de la substance active ainsi étudiée s'obtiendra par la formule suivante :

On peut en voir des applications numériques dans les Mémoires de l'Académie des Sciences, et dans les Comptes rendus de ses séances. Celui du i 1 novembre i83q, en particulier, en renferme des exemples de toute espèce. J'ai résumé toutes ces méthodes dans un Mémoire inséré aux Annales de Chimie et de Physique pour l'année i844? 3 e série, tomes X et XI. Mais, si l'on voulait faire une étude spéciale des phénomènes rotatoires , et approfondir les conséquences que la chimie peut en déduire, ces exemples ne serviraient qu'imparfaitement sans la connaissance des principes qui les établissent. Alors, pour en avoir une idée complète, il faudrait recourir aux ouvrages suivants :

Mémoire sur les rotations que certaines substances impriment aux plans de polarisation des rayons lumineux {Mémoires de V Académie des Sciences, tome II, 1817);

Mémoire sur la polarisation circulaire , et ses applications à la chimie organique ( Mémoires de l'Académie des Sciences, tome XIII, page 39) ;

Mémoire sur les modifications que la fécule et la gomme subissent sous l'influence des acides [Mémoires de l'Académie des Sciences, tome XIII, page 4^7 ): ce travail m'est commun avec M. Persoz;

Méthodes mathématiques et expérimentales pour discerner les mélanges et les combinaisons chimiques définies ou non définies qui agissent sur la lumière polarisée; suivies d'applications aux combinaisons de l'acide tartrique B. 4

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