‹ Instructions pratiques sur l'observation et la mesure des propriétés optiques appeléesChapitre 7 sur 14 · ha · texte numérisé non relu

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couples ainsi déviés, il faudra tourner sa section principale dans la direction angulaire moyenne, i, , i t , i, , .. . , propre à ce couple-là (i). Or, ces directions sont toutes différentes entre elles, et le sont considérablement dans l'appareil à deux plaques, à cause de leur grande épaisseur. Donc, la condition d'égale intensité ne pourra pas être remplie, par une même position du prisme, pour toutes à la fois. Ainsi, lorsqu'un des rayons simples entrera en même quantité, dans les deux moitiés dune même image, soit ordinaire, soit extraordinaire, tous les autres y entreront en quantités inégales. De sorte que, jamais, dans aucune position du prisme, ces moitiés ne pourront devenir totalement identiques entre elles , ni pour la teinte ni pour l'intensité.

Toutefois , si la couche active interposée a un pouvoir propre trèsfaible , les déviations i< , i 2 , i 3 ,..., qu'elle imprime à chacun des rayons simples qui ont traversé les deux plaques de quartz, peuveut être si peu différentes entre elles, que l'effet de leur inégalité devienne insensible pour l'œil, dans les images résultantes formées par une lumière peu vive, quand la section principale du prisme analyseur sera tournée sur quelque direction intermédiaire entre leurs valeurs. Il faudra alors chercher théoriquement quelle est cette direction; puis, quand on la connaîtra, il faudra chercher si, pour une même substance , sa déviation angulaire est proportionnelle à l'épaisseur des couches, comme cela a lieu dans les observations directes sur la lumière simple, et comme cela a lieu aussi avec la lumière blanche pour une certaine teinte spéciale de l'image extraordinaire, lorsque les substances observées, dispersent les plans de polarisation sensiblement suivant les mêmes lois que le cristal de roche , ainsi que je l'ai démontré depuis beaucoup d années. Tant qu'on n'a pas établi ces rapports entre les angles de déviation et les épaisseurs, on peut bien manifester des pouvoirs rotatoires , mais on ne peut pas dire qu'on les mesure. Or, c'est de leur mesure que résulte leur utilité.

Quoique ce soient là autant de conséquences nécessaires des lois physiques qui règlent les actions rotatoires, j'ai voulu les vérifier par l'expérience sur des systèmes actifs d'énergies progressivement décroissantes , afin d'y rendre d'abord les dissemblances prévues plus distinctement saisissables. J'en ai fait l'épreuve avec un de ces petits systèmes à doubles plaques de quartz, que j'ai acquis de M. Soleil. Pour cela, opérant toujours dans l'obscurité,

(1) J'exclus toujours les directions rectangulaires aux /,, «,, i 3 ,. . ., qui s'éloigneraient des

conditions dont on veut se rapprocher dans la question physique , et qui donneraient lieu à

des conséquences pareilles.

( Note ajoutée à l'impression,)

(37) condition indispensable à toute observation de ce genre que Ton veut rendre précise , j'ai placé d abord , dans mon appareil , une colonne de sirop de sucre de canne, parfaitement diaphane; puis, j'ai tourné la section principale du prisme biréfringent, jusqu'à ce que l'image extraordinaire présentât cette remarquable teinte bleue violacée, immédiatement ultérieure au bleu foncé, antérieure au rouge, que j ai appelée la teinte de passage, et qui coïncide avec la déviation du rayon jaune simple. Cette teinte ne peut s'obtenir qu'avec les substances qui dispersent les plans de polarisation sensiblement suivant les mêmes lois que le cristal de roche, ce qui est le cas des solutions de sucre de canne. Elle se trouva réalisée lorsque la section principale du prisme ftit déviée vers la droite de 92°,5. Tel était donc le pouvoir de la colonne sur le rayon jaune simple, d'après les lois que j'ai établies. Laissant le prisme dans cette position , j'interposai l'appareil à double plaque , en plaçant le centre de la pupille dans leur plan de jonction. Alors les deux demi-images extraordinaires se montrèrent excessivement discolores, comme on devait s'y attendre, puisque leur identité primitive était modifiée dans l'une par différence , dans l'autre par somme. Le mouvement du prisme les faisait varier par les accidents les plus bizarres , sans qu'aucune position pût les approcher de la ressemblance , encore moins les ramener à l'identité. Les demi-images ordinaires étaient aussi discolores entre elles , mais moins que les extraordinaires , dans les positions initiales du prisme que j'ai d'abord désignées , parce que les conditions rotatoires des deux systèmes y rendaient alors la lumière beaucoup plus abondante et plus mélangée.

Ces dissemblances se sont encore maintenues très-manifestes, tant que la déviation opérée par la colonne liquide, étant observée à l'œil nu, n'a pas été moindre que 48 degrés, ce qui répond à une épaisseur de a millimètres de cristal de roche perpendiculaire à l'axe. Pour des actions plus faibles, et au degré d'intensité de la lumière sur laquelle j'opérais, l'identité des teintes se restituait sensiblement pour l'œil , dans la même position angulaire du prisme où la teinte de passage se formait directement, les plaques de quartz n'étant pas interposées. C'est-à-dire que, dans ces circonstances , les limites d'exactitude des deux appréciations ne me permettaient plus de constater entre elles des différences certaines. J'ai suivi celte concordance de résultats approximatifs jusqu'à une épaisseur, du même sirop de sucre, égale à 3 mn, ,485 , laquelle produisait à l'œil nu une déviation de a°,i8 : cela équivaut à l'effet dune lame de cristal de roche perpendiculaire à l'axe, qui aurait pour épaisseur ^So ' o de millimètre. Ainsi, à ces limites d'affaiblissement de Faction , le système additionnel des deux plaques employées ne faisait que re-

produire, par la condition d'égalité des teintes, les mêmes mesures qu'on obtient aussi bien, et avec plus de sûreté, sans son secours, puisqu'on ne dépend de personne. Si Ton voulait évaluer des déviations encore moindres que celles-là, on y parviendrait encore directement , comme je lai souvent fait, en les combinant par somme ou par différence avec une colonne liquide de rotation connue ; et j'ai rapporté plus haut, en note, une expérience de ce genre, où la déviation évaluée a été seulement o ,6:*5, telle que la produirait une lame de cristal de roche perpendiculaire à Taxe ayant jgg de millimètre d'épaisseur. Maiscç^ont là des essais de pure curiosité : car, pour des recherches réelles de chimie optique , on n'a jamais besoin de descendre à des déviations si faibles , pas plus que d'en employer qui dépassent, ou seulement atteignent, une demi-circonférence. Les degrés intermédiaires entre ces extrêmes sont bien plus sûrs et bien plus faciles à évaluer. Il ne faut pas se persuader non plus que Ton apportera le moindre perfectionnement à cette étude, par un luxe de subdivisions et de verniers subtils, ajustés à des appareils qui opèrent la polarisation d'une manière incomplète et même grossière, comme est celui de Noremberg , qu'on y applique trop souvent , en l'écartant du simple but d'exhibition auquel il avait été très-bien approprié par son auteur. Avant de prétendre à ces raffinements mécaniques, il faut Songer à perfectionner les éléments physiques de l'observation , en se procurant un faisceau plus abondant en lumière, et des moyens de polarisation plus rigoureux, qui permettent d'opérer sur des rayons simples d'une réfrangibilité strictement définie. C'est là que doivent tendre nos efforts, et c'est ce que réalisera sans doute, tôt ou tard, l'excellent physicien dout je ne fais ici qu'exprimer les vues. Jusque-là , employons nos appareils pour en tirer des résultats d'une approximation bien assurée, dans les limites de précision qu'ils peuvent atteindre, mais gardons-nous d'altérer leur simplicité et leur sûreté, par des complications d'auxiliaires qui pourraient diminuer, ou fausser, la certitude actuelle de leurs indications plutôt que l'accroître. On me pardonnera de former ce vœu. L'étude des déviations est encore aujourd'hui très-nouvelle; les auteurs des Traités élémentaires de physique ont pu à peine indiquer son existence, parce que son exposition exigerait des détails trop minutieux pour pouvoir être offerts utilement à la généralité de leurs lecteurs. On a seulement commencé à présenter ces phénomènes, avec autant d'habileté que d'exactitude, dans quelques-uns des cours de nos grands établissements scientifiques. C'est là qu'on peut les voir avec fruit, en s'aidant des Mémoires spéciaux, où l'on a établi leurs lois et leurs applications; mais il y aurait beaucoup moins d'inconvénient à les ignorer qu'à s'en former des idées fausses.

Si Ton considère le système des doubles plaques de M. Soleil , non pas comme 'une pièce utile à introduire dans nos instruments de recherche, mais pour ses effets optiques propres, il peut, avec l'excellente construction que cet artiste lui donne, fournir des sujets d'études théoriques très-curieux. On peut se demander d abord à quelle réfrangibilité appartient la déviation que Ton observe quand l'identité des teintes y est sensiblement rétablie , en combinaison avec des actions rotai oires très-faibles, qui suivent les mêmes lois de dispersion que le quartz? puis, si. pour un même système de plaques, combiné avec des couches actives très-minces et d'une même nature, ces déviations sont proportionnelles aux épaisseurs des couches ? puis , si le coefficient de ce rapport change avec l'épaisseur des plaques, et comment il change? enfin, si le choix d'épaisseur auquel l'artiste a été conduit par la pratique est indifférent ou spécial pour ce but? Toutes ces questions peuvent se résoudre directement, par les méthodes de calcul que j'ai exposées dans un Mémoire sur la polarisation circulaire, inséré au tome XIII de la Collection de l'Académie; et il n'est pas inutile de les traiter ainsi pour constater l'exactitude de ces méthodes, par cette nouvelle épreuve, comme je lavais fait déjà dans un Mémoire antérieur sur un grand nombre de plaques de quartz perpendiculaires à l'axe, dont j'avais analysé ainsi les actions rotatoires comparativement avec l'observation. J'ai déjà effectué cette application pour moi; mais je n'ai pas eu le temps d'en rédiger les détails, de manière à les présenter aujourd'hui; et, ayant à terminer un autre travail, que je ne puis interrompre , je dois en remettre l'exposition à quelques semaines. On y verra un nouvel exemple de l'incroyable fidélité de la règle expérimentale donnée par Newton, pour calculer les teintes composées, résultantes de la mixtion d'un nombre quelconque, assigné, de rayons simples. »

(Lorsque le Mémoire précédent fut imprimé dans les Comptes rendus, on le fit suivre, dans le même numéro, par une Note qui, jusqu'alors, n'avait pas été portée à la connaissance de l'Académie. Cela nécessita, de ma part, les réflexions que l'on va lire, et qui furent insérées au Compte rendu suivant.)

Lorsque je rédigeai le Mémoire qui est inséré dans le dernier numéro des Comptes rendus, le texte de la Note de M. Soleil , qui termine ce même numéro , n'avait pas encore été porté à la connaissance de l'Académie ; et ainsi je ne pouvais que démontrer l'inaptitude du procédé de mensuration proposé par cet artiste , indépendamment des considérations par lesquelles

il a voulu le justifier. Aujourd'hui que la Note où il l'expose est imprimée « je puis déclarer que la plupart des principes théoriques, et des méthodes pratiques que cette Note m'attribue, y ont été, involontairement sans doute, présentes sous des points de vue fort inexacts, qui en feraient concevoir des idées très-fausses. C est ce qu'on peut reconnaître en consultaut deux Mémoires insérés aux tomes II et XIII de la Collection de l'Académie, en date des années 1818 et i83a, où ces principes et ces méthodes ont été originairement établis sur le calcul et l'expérience, avec toutes les conditions nécessaires pour rendre leur emploi sûr et précis (1). Je n'ai fait qu'en résumer les résultats généraux dans les instructions publiées au Compte rendu du 7 septembre 1840, me reposant sur la pratique pour faire distinguer, parmi les précautions que j'y recommande, celles qui suffisent aux observations courantes, et celles qui sont indispensables pour rendre le premier établissement de l'appareil rigoureux.

Comme un grand nombre de ces appareils, qui sont entre les mains des physiciens et des chimistes, ont été construits, sur mes indications, par l'artiste que je viens de nommer, j'ai jugé cette déclaration nécessaire pour qu'on ne pensât point que j'accepte, le moins du monde, les idées qu'il donne de leur usage dans les recherches scientifiques , et pour prévenir les erreurs graves dan* lesquelles tomberaient les expérimentateurs qui voudraient opérer comme il le dit. Cela n'ôte rien d ailleurs à la bonne opinion qu'on doit avoir de son habileté et de son adresse pour l'exécution des instruments qui servent à l'optique expérimentale. Les lois abstraites des phénomènes de déviations sur lesquelles leur mensuration repose, dépendent d'une série de considérations mathématiques et physiques très-délicates. Leur étude exige un ensemble d'antécédents théoriques qu'un artiste, même fort habile, peut n'avoir pas eu l'occasion d'acquérir.

Je terminerai cet opuscule par l'indication des recherches de chimie optique faites dans les établissements de la Pharmacie centrale, de l'Hôtel- Dieu et de l'hospice Beaujon.

(1) Les dates mentionnées ici sont celles de la lecture des Mémoires cités. Les volumes 011 ils sont insérés portent les dates des années 181 7 et i835.

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