II. Table qui porte tout l'appareil
Cette table, construite solidement, en bois noirci, doit être fendue dans toute sa longueur par une rainure, dans laquelle s’insèrent les pieds des tiges métalliques qui portent le tuyau avec le miroir réflecteur, le cercle divisé, et enfin les supports à fourchettes sur lesquels on pose les tubes d’observation. Gomme toutes ces tiges doivent être amenées exactement dans le même plan vertical qui contient le rayon réfléchi, il faut que la rainure soit assez large pour laisser un certain jeu de mouvement latéral qui permette d’effectuer exactement cette coïncidence. Quand elle est opérée , on serre les pieds des tiges contre la table par des vis de pression qui les fixent invariablement. La hauteur de la table doit être telle, et tellement combinée avec l’inclinaison du tuyau sur l’horizon, que l’expérimentateur, placé derrière le prisme biréfringent , le trouve à la hauteur de son œil , soit en se tenant debout, soit en restant assis, ce qui vaut encore mieux, les observations étant toujours d'autant meilleures qu’il éprouvera moins de gêne. Le support du cercle divisé, et ceux qui sont destinés à recevoir les tubes, doivent être susceptibles de variation dans le sens vertical pour s’accommoder à rinclinaison donnée au tuyau qui contient le rayon réfléchi. Il
faut d’ailleurs que toutes ces pièces adhèrent à la même table, afin qu’un déranf;ement accidentel, survenu par un choc, les maintienne toujours dans les mêmes positions relatives, ce qui n’aurait pas lieu si on les établissait sur des tables séparées.
IH. 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 rectangulai res. La manière la plus simple, ainsi que la plus sûre, de remplir cette condition , m’a paru être la suivante. Ayant choisi un petit rhomboïde de chaux carboiiatée bien pur, et d’une constitution régulière , dont la section principale est ACA'G', fi^. i ,
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 ,
( lO )
ou l’on a tracé la coupe oblique en G' PP' P" par des ligues pleines. Gela fait , si un rayon de lumière non polarisé est introduit dans ce prisme rboinboidal, perpendieulaireinent à sa face naturelle ABGD, il se divise d’abord intérieurement en deux faisceaux d’égale intensité , qui se meuvent dans le plan de la section principale du point d’incidence, avec des sens de polarisation rectangulaires. Arrivés à la surfice artificielle et oblique G'PP'P", ees faisceaux ne se dédoublent pas en sortant du cristal. Gbacun d’eux reste simple dans son émergence, en conservant le même sens de polarisation qu’il avait reçu intérieurement. L’obli(juité de la face d’émergence les sépare seulement davantage; mais, étant très-petite, elle n’altère pas sensiblement l’égalité primitive de leurs intensités, de sorie que toutes les conditions indiquées plus haut se trouvent remplies. Il ne reste qn’à corriger la dispersion chromatique que les deux faisceaux ont subie, et qui s’est principalement opérée dans leur émergence. Pour cela , on remplace la portion enlevée du rbomboïde par un prisme de verre de même sens, et d’un angle tel que l’acbromatisme soit rétabli, non pas exactement, car il ne peut l’être, mais aussi approxijnativement que possible, surtout dans l’image extraordinaire, qui est celle dont les teintes servent le plus spécialement d’indices pour les déviations. Ge prisme compensateur étant ainsi choisi, on le colle à la face artificielle du cristal par une mince couche d’essence de térébenihine épaissie; et ce système mixte est ensuite fixé au centre du cercle divisé , sur l’alidade mobile, de manière que la face naturelle reçoive immédiatement le faisceau lumineux réfléchi par le miroir. Alors le prisme compensateur de verre se trouve du côté de l’œil, et ne peut plus troubler les affections reçues par les ravons lumineux dans leur marche antéeédente ; au lieu qu’il les altérerait par son interposition si on le plaçait dans le trajet des rayons avant le cristal, comme on le fait quelquefois ineonsidérément.
J’ai dit que l’obliquité donnée aux faees du rhomboïde ne devait étie que de quelques degrés. Gela est nécessaire pour que la dispersion chromatique des deux faces ne soit ni trop forte ni trop sensiblement inégale. Gomme conséquence de cette disposition, il faut que les diaphragmes qui bornent le diamètre du faisceau réfléchi soient assez étroits pour que le prisme biréfringent sépare complètement les deux images formées, sans les écarter beaucoup au delà de cette limite; parce qu’il suffit qu’on les puisse voir complètement distinctes, et que leur comparaison se fait d’autant mieux qu’elles sont plus proches. Gette limitation de l’épaisseur du faisceau réfléchi a encore l’avantage de rendre son état de polarisation plus complet;
et tous ces motifs se réunissent pour exi.oer qu’on ne l’exagère pas au delà de ce qu’il faut pour le dédoublement complet des deux images.
Des opticiens auxquels on avait demandé des appareils de ce genre, ayant éprouvé de la difficulté à se procurer du spath d’Islande, ont cherché à le remplacer par des prismes de cristal de roche taillés parallèlement et perpendiculairement à l’axe des aiguilles , de manière à se compenser achromatiquement. Mais eette substitution est très-vicieuse, parce qu’on ne parvient jamais à tailler el combiner ainsi des prismes cristallisés , dans des directions telles qu’il n’en résulte rigoureusement que deux images 'finales. On en voit toujours quatre, dont deux , à la vérité très-faibles, deviennent sensibles dans des épreuves délicates. Elles le sont surtout ici pour l’observateur placé dans une complète obscurité , et elles troubleraient toute l’exactitude des résultats qu’il s’agit de détermiuer. On évite avec sûreté cet inconvénient capital par la construction que j’ai indiquée plus haut, et je n’en connais pas qui présente aussi bien cet avantage. On a aussi essayé quelquefois de remplacer le prisme biréfringent par une plaque de tourmaline. iNîais, lorsqu’une telle plaque est assez épaisse pour absorber complètement l’un des deux faisceaux intérieurs qui s’y forment, et pour transmettre ainsi l’autre polarisé en un seul sens, elle est toujours assez colorée pour dénaturer complètement les teintes de ce faisceau transmis , qui sont ici un élément important d’observation. ,
Je profite de cette occasion pour rappeler que la propriété polarisante de la tourmaline, aujourd’hui d’un usage si général dans les expériences de polarisation, a été présentée par moi à l’Académie des Sciences, le 5 décembre i8i4, comme on peut le constater dans les procès-verbaux de cette Compagnie. J’en ai publié l’annonce dans le Bulletin de la Société philomatique pour le commencement de i8i5, page 26, et le Mémoire entier a été imprimé dans les Annales de Chimie de mai 181 5 , sous sa date de lecture du 5 décembre 181 4- 'le rappelle ees dates, parce que cette importante propriété de la tourmaline semble aujourd’hui être entrée dans le domaine public des sciences, puisque parmi les nombreux Mémoires des physiciens qui l’ont depuis employée, dans l’étranger ou en France, non plus que dans les Tiaités élémentaires de physique aujourd’hui répandus dans renseignement, je n’en connais pas où son origine soit mentionnée.