‹ Introduction aux recherches de mécanique chinique, dans lesquelles la lumière polarisée est employée auxiliairement comme réactifChapitre 13 sur 13 · REMARQUES EXPLICATIVES · texte numérisé non relu

REMARQUES EXPLICATIVES

(1) Al. Del ambre lui avait piolnblcmcnl ccrit pour le remercier do la communication de ses expériences, que Scebeck m'avait chargé de pré-

( 'Si )

» vous m'avez communiquées.

» Je ne suis pas encore parvenu

» à répéter, par le procédé que

» vous m'avez indiqué, vos ex-

» périences sur la solution de

» camphre dans l'essence de té-

«. rébenthine (9.) Je trouve ce-

v pendant que mes expériences

» sur le camphre et l'essence de

» térébenthine coïncident beau-

» coup (sehr ùbereinstinmen)

avec les vôtres (3). Comme plusieurs huiles renferment du camphre, mon attention s'est tout de suite dirigée vers ce dernier corps II m'a paru que l'action des huiles de térébenthine et de menthe poivrée pouvait tenir à ce qu'elles renfermaient naturellement un camphre; mais je reconnus bientôt que cela n'était pas. Je trouvai que le camphre à l'état solide, placé entre les deux piles croisées, s'illuminait ; que le camphre fondu, et à l'état liquide, rendait la transparence aux piles, quoique d'une manière plus faible que f essence de térébenthine prise à même épaisseur (4). Mais le camphre di;sous dans l'essence de téié-

sentor à l'Académie, ce dont je m' tais acquitte.

(i) Il veut parler des indications que je lui avais transmises sur l'emploi do l'appareil à rotation circulaire, pour mesurer le pouvoir de déviation propre à chaque liquide, et pour en conclure les proportions exactes qui produisent, par leur mélange, des systèmes neutres. L'exemple qu'il cite est celui que j'avais donné dans le Bulletin de la Société Vhilomathiijuc, et quo je lui avais mentionne.

(3) On n traduit le mot allemand par sa signification l.i plus probablement intentionnelle. Si on l'a fidèlement saisie, je dirai que Seebcck, n'ayant pas répété l'expérience qui donne les mesures des déviations, n'a pu apprécier la coïncidence do nos résultats que dans les limites du système d'idées qu'il s'était formé de ces phénomènes.

( f\ ) Le camphre solide agit sur les rayons polarisés en vertu de l'état

benthine affaiblissait la propriété île celle dernière, de rétablir la transparence; et cela d'autant plus qu'il entrait en proporlion plus grande (dans le système mixte). J'en élais là lorsque je reçus votre dernière lettre. Ces expériences montraient déjà qu'il existait entre le camphre et l'essence de térébenthine une espèce d'opposition, quelle qu'en soit d'ailleurs la cause(5) .

Vos observations m'ont conduit à faire les deux expériences suivantes : i° à une solution de camphre dans l'essence de térébenthine qui ne rétablissait plus la ttansparence des piles croisées, j'ajoutai une nouvellequanlité de camphre, une quantité aussi grande que l'essence pouvait en tenir en dissolution à une température de 35 à f\o degrés Réaumur. La liqueur rétablit alors la transparence. Cette expérience confirme de la manière la plus nette votre observation, qu'il y a un point de neutralité; si ce point est dépassé, alors le corps en excès commence à agir (6), 2° de l'huile de té-, rébenthine et du camphre (en solution) dans deux verres séparés, d'égale grandeur, ayant environ un quart de

cristallin de sos p.i nies constituantes, au lieu qu'après avoir perdu cet état parla liquéfaction, il agit, en vertu de son pouvoir roiatoire moléculaire. Mais Seebeck ne pouvait* pas f;iire cette distinction, parce que son appareil confondait ces deux genres d'effets dans une »p; arence commune.

(5) Il ne pouvait en effet reconnaître celte cause, puisqu'il n'avait pas observé l'opposition de sens dis pouvoirs moléculaires exercés par les deux corps.

(fi) Ce fait se conclut bien plus rigoureusement de * l'opposition de sens qui existe entic les deux pouvoirs, comme on l'a exprimé dans la Note insérée au Uulldin de la Société Vhilomclhiquc.

pouce de diamètre, parurent obscurs entre deux piles croisées, et je ne pouvais reconnaître à travers (ce système) des objets suffisamment éclairés (7).

• J'ajouterai quelques autres observations. Non-seulement le camphre, mais aussi le sucre ( dissous) présentent aussi une action contraire à l'essence de térébenthine (8) . Le sucre cristallisé, bien transparent, se comporte entre les piles à la manière des cristaux biréfringents; et j'ai très-bien reconnu la duplication des images à travers un prisme de sucre. Le sucre dissous dans l'eau rétablit la transparence entre les piles croisées , et cela d'autant mieux qu'il y a plus de sucre dans la dissolution; et il diminue la transparence des piles dans leur position parallèle (9). Si l'on place une dissolution de sucre au-devant d'un verre rempli d'essence de térébenthine, les deux liqueurs paraissent non transparentes entre les deux piles croisées, de même que cela a lieu dans les mêmes circonstances pour une dissolution de camphre dans l'alcool, placé derrière une couche d'essence de térébenthine (10). La propriété que B.

(7) Ceci est encore une conséquence de l'opposition des pouvoirs moléculaires; et la proportion relative des deux corps qui peut rendre au rayon transmis sa polarisation primitive, s'en conclut bien plua exactement que par cette épreuve.

(8) Comme l'existence de la propriété rotaloire dans une substance aussi commune que le sucre m'a paru devoir être très-commode pour varier les expériences, j'ai saUi la première occasion de la mentionner dans le Bulletin de la Société Philomathiquc, en la rapportant à Seebeck (1816, page ia5). J'en fis alors usage dans une Note où j'annonçais l'opposition de pouvoir qui existait entre le sucre de canne et la gomme arabique. Mais je n'avais pas encore, à cette époque, des procédés d'observation assez délicats pour apercevoir l'inversion de pouvoir que le sucre de canne éprouve par la fermentation.

(9) I/action du sucre cristallisé solide, et celle du même sucre dissous, sont de nature distincte : la première dissimule la seconde et la (ait disparaître quand elles coexistent; mais celle-ci se montre seulo dans le sucre solide non cristallisé ; et elle y est de môme intensité qu'à l'état liquide, parce qu'elle y est indépendante de l'étal d'agrégation.

(10) Celte compensation n'a pas

IO

» possède l'essence de térében- » thine de rétablir la transpa- » rence est également diminuée » par l'addition d'une petite » quantité de résine. Même , » l'essence qui a été obtenue » par distillation avec l'eau, agit » moins efficacement que celle » qui a été immédiatement dis- » tillée. Le camphre dissous » dans l'acide nitrique agit très- » énergiquement. J'ai indiqué, » dans une de mes précédentes

• lettres (n), plusieurs huiles » qui rétablissent la transpan rence. Si Ton fait agir l'une » de ces huiles, par exemple » celle de menthe poivrée, con- » jointement avec de l'essence >» de térébenthine, ces deux » huiles étant renfermées dans » des vases particuliers, les ob- » jets paraissent beaucoup plus » nets qu'avec une seule des » deux huiles (12). L'huile de » cèdre, combinée de même o avec Pessence de térében- » thine, produit un effet pareil.

» Ces huiles agissent donc de la

• même manière que l'essence ■ dè térébenthine, car cette der- . nière éctaircit le champ pro- » portionnellement à son épais- » seur (i3). Plusieurs autres » huiles exercent des actions » semblables : les huiles ci- » après désignées ne rétablissent

• pas la transparence : ce sont

lieu généralement, mais seulement pour une proportion des épaisseurs des deux liquides, réciproque & leurs poavoirs propres de déviation.

(11) Probablement dans celle qui n'est plus en ma possession.

(12) Ceci est une conséqueuco de l'identité de sens des deux pouvoirs.

Le faisceau polarisé qui a traversé les deux liquides, a ses plans de polarisation plus déviés que s'il n'eu traversait qu'un seul. En conséquence, il donne entre les piles une image extraordinaire plus intense, dans les limites d'épaisseur restreintes que Seebeck employait.

(13) Cette expression de proportionnalité ne doit pas être prise dans une acception rigoureuse. 11 fallait dire, d'autant plus que l'épaisseur est plus grande; et même, avec cette extension, l'accroissement de la

celles d'hysopp, d'origan, de cerfeuil, de camomille, d'oeillet, d'unis, de thym, de millefleurs (Anthos), de cumin, de cajeput, de marjolaine, de bergamote, de lavande, de cassia , d'anelh , de valériane (i4). Le baume de copahu est également sans action. L'huile de succin blanc paraît avoir une action faible ; mais cela demande à être examiné de nouveau. L'huile de pétrole blanc n'agit pas. Je n'ai pas eu l'occasion d'essayer l'huile de naphte. Toutes ces observations réclament de nouvelles recherches chimiques; j'espère qu'elles seront bientôt entreprises par quelqu'un de vos habiles chimistes.

• Vous annoncez dans votre dernière lettre que des disques de cristal de roche présentent des oppositions semblables à celles que l'on reconnaît dans le camphre et l'essence de térébenthine.

Cela dépend-il seulement de la différence d'épaisseur des plaques, par suite de laquelle les couleurs de l'image extraordinaire paraîtraient dans un ordre inverse (i5)? Vous annoncez plus loin que des disques de 5, 6, et même io et 1 2 millimètres, ne présen-

transparence n'a. lieu que pour les épaisseurs restreintes que Sccbeck employait, lesquelles ne lui laissaient pas apercevoir de changements sensibles dans les teintes des images. La proportionnalité rigoureuse n'a lieu que pour le* déviations d'un même rayon simple, transmis dan» un môme liquide, à diverses épaisseurs.

(i4) Plusieurs des huiles essentielles mentionnées ici par Seebeck se montrent actives quand on les observe par des procédés plus délicats.

Je citerai comme exemple les huiles d'anis, de marjolaine, de bergamote, de lavande, où j'ai reconnu depuis celte propriélé.

(t5) Je lui avais indiqué les propriétés rotatoires opposées, des plaques de cristal de roche perpendiculaires à l'axe, comme donnant la clef du phénomène; mais n'ayant pas

» tent pas d'anneaux colores » comme le spath calcaire. Je » dois conclure de là que vous » avez obtenu des anneaux en- » toptiques réguliers avec des » plaques plus épaisses de cris-

tal de roche (16). Cela m'intéresse d'autant plus que je n'ai pas encore observé ces anneaux sur des cristaux ayant des faces (latérales) entièrement planes ; et vous me rendriez un grand service si vous vouliez bien m'en dire davantage sur ce sujet. Je possède depuis peu de temps trois prismes de cristal de roche avec des faces perpendiculaires à l'axe : le premier a 21 millimèlrcs d'épaisseur, le second 3o millimètres, enfin le troisième 66 millimètres.

Aucun de ces prismes ne » montre une figure entoptique » régulière ( sic ) : les deux pre- » miers montrent des couleurs » en topliques assez vives, quoi- » que irrégulières. Le dernier, » qui est un cristal d'une grande » beauté, ne montre que des » couleurs très-faibles, et elles » sont irrégulières (17 ). Je sais » bien que M. Arago a déjà » observé des anneaux colorés » sur des cristaux de quartz

( comme on Ta tu plus baul) répété ces expériences avec un appareil qui pût lui faire mesurer, ou même observer le sens propre des déviations, il n'a pas saisi le sens des indications que je lui donnais. On voit par là qu'il ne connaissait pas le volume des Mémoires de l'Académie qui a paru en 1814, et dans lequel j'ai consigné les résultats précédents.

(16) Je lui avais probablement indiqué la teinte uniforme qui, dans les plaques de cristal de roche perpendiculaires à l'axe, occupe le centre des anneaux, et est produite par les propriétés ro Lato ires. Mais, à quelque distance de ce centre, le trajet des rayons devenant oblique à Taxe, la double réfraction du cristal se développe. Alors la lumière transmise commence à se partager entre ces deux genres d'action, jusqu'à une certaine limite d'écart, où la portion qui cède au pouvoir rotaloire devient insensible ; et au delà de ce terme on voit les anneaux formés autour de l'axe du cristal. Mais Secbeck, ne faisant pas la distinction nécessaire de ces phénomènes, n'a pas compris le sens des indications que je lui donnais.

(17) Par le mol prisme, Seebeck veut sans doute ici désigner des aiguilles de quartz, coupées perpendiculairement à leur axe, et ayant les épaisseurs qu'il indique. Alors la

» lenticulaires, et j'en possède grande épaisseur de la dernière dorait • moi-même plusieurs. * disperser les plans de polarisation ,

. .,, de manière à y rendre les couleurs

J a, honneur d être, ete. . centralestrès . faiblc6)COrameii , e dit .

Quant aui irrégularités qu'il trouvait dans les figures, elles se voient dans toutes ces plaques lorsqu'on les observe dans un appareil à vision conique, en les tenant éloignées de l'œil.

Celle leltre, postérieure de quatre mois aux communications que j'avais faites à l'Académie sur les propriétés rotatoires des liquides, montre, je crois, suffisamment, que j'ai rendu à* Seebeck une justice loyale dans mon Traité de Physique, en disant que ses recherches sur les plaques de verre trempées l'avaient conduit à observer aussi « le développement des couleurs dans certaines huiles essentielles, eu les plaçant entre deux piles de glaces croisées rectangulairement. » Cette seule désignation de l'appareil employé par lui me parut alors devoir suffire pour indiquer aux expérimentateurs la restriction nécessaire des résultats qu'il avait pu ainsi obtenir. J'ai eu tort de dire qu'il avait observé le développement des couleurs, puisqu'il n'en est pas fait mention dans ses lettres. Et en effet, comme son appareil ne lui faisait voir que l'image extraordinaire qu'on obtient avec l'appareil à rotation, quand le prisme analyseur a sa section principale dirigée dans le plan de la polarisation primitive, la teinte de cette image, avec les épaisseurs bornées qu'il employait, n'a pu être qu'un bleu plus ou moins blanchâtre, dont la coloration devait être difficilement discernable quand on le regardait isolément. Mais je n'avais pas alors assez approfondi la loi de formation de ces teintes, pour interpréter le silence de Seebeck sur cette particularité importante, et j'ai mieux aimé lui attribuer trop que trop peu.

Il me reste à prouver que la mention que je fis de lui alors est le seul document auquel les physiciens, qui ont B. 10.

écrit depuis sur ces phénomènes, aient pu recourir pour assigner îa part qu'il avait à leur découverte.

Je discuterai d'abord un passage du Traité de M. J. Herschel sur la lumière, qui a paru à la fin de 1827, et qui a été cité récemment dans cette assemblée. Après avoir mentionné, à la page55o, l'opposition que j'avais reconnue dans le sens des déviations opérées par diverses aiguilles de cristal de roche, cet auteur s'exprime dans les termes suivants, § io45 :

k Mais les phénomènes de rotation ci-dqpus décrits ne » sont pas bornés au quartz; ils se présentent aussi dans » plusieurs liquides et même dans des vapéurs, circonstance » qui doit paraître fort inattendue quand on considère que » les molécules des liquides et des vapeurs doivent être » supposées sans aucune relation d'arrangement cristallin » entre elles, et indépendantes les unes des autres, De sorte » que, pour produire de tels phénomènes, il faut conce- » voir chaque molécule individuellement constituée d'une » manière dissymétrique, c'est-à-dire ayant un côté droit » et un gauche distincts. M. Biot et M. Seebcck paraissent » (appear) avoir fait cette singulière et intéressante dé- » couverte à peu près dans le même temps *, mais le premier » a analysé le phénomène avec un soin particulier, et c'est » de son Mémoire ci-dessus cité que je vais en tirer les ca- • » raclères. » On peut d'abord inférer de ceci que M. Herschel, lorsqu'il écrivit ce passage, n'avait aucune information directe des expériences faites par Seebeck sur ces phénomènes, puisqu'il n'aurait pas manqué de les spécifier; et, s'il les avait connues, ou seulement s'il avait fait attention à la nature de l'appareil employé par Seebeck, que j'avais diLêtre des piles croisées, il aurait vu qu'il ne pouvait pas avoir découvert l'opposition de sens des déviations vers la droite ou vers la gauche de l'observateur, qui est le caractèrefondamentaldu phénomène, puisquccesdévialions ne s'y manifestent que par un effet commun à ces deux sens.

Je puis donc dire à mon tour, il parait que M. Herschel a nommé ici Seebeck d'après la mention que j'en avais faite moi-même dans mon Traité de Physique. Mais, involontairement sans doute, il lui a donné une part plus large que cette mention ne devait le faire supposer à un expérimentateur aussi exercé que lui.

• J'ai vainement cherché des traces du travail de Seebeck dans les journaux scientifiques d'Allemagne, où il avait cou* tumede consigner sesobservations. Je n'en ai non plus trouvé aucune dans la traduction allemande de mon Traité de Physique, publié à Leipsick en 1829, avec beaucoup de développements. On y a même omis, sans ma participation, comme à mon insu, la note dans laquelle j'avais exprimé ses droits, en réservant les miens. Mais, ce qui confirme le plus évidemment qu'aucune publication n'a été faite sur ce sujet, par Seebeck lui-même, c'est le passage suivant que j'extrais de son éloge historique composé par M. Poggendorflfet inséré dans les Mémoires de V Académie de Berlin* pour Vannée 1839, p. 3 t.

« Plus d'une fois Seebeck a eu ce désagrément qu'un fait » découvert par lui a été en même, temps, ou un peu aupa- » ravant, à son insu, trouvé aussi en France et en Anglc- » terre. Et lorsque, plus tard, il apprit cette coïncidence, » il ne fit pas valoir ses droits.

» Ainsi, chose singulière, nous savons seulement par le » témoignage d'un pliysicien français, que Seebeck est le » découvreur (der entdecker) de trois faits qui, en impor- » tance, pourraient facilement dépasser la découverte des » figures entoptiques.

» La propriété si utile delà tourmaline de ne laisser pas- » ser dans le sens perpendiculaire à son axe que la lumière » polarisée parallèlement à cet axe (sic) (1)5 le système

(1) II y a probablement ici une faute «Pimprcssion ; car la lumière qui a traverse une plaque tle tourmaline parallèle à Taxe, suffisamment épaisse,

» d'anneaux colorés que la lumière polarisée développe » dans les plaques de spath d'Islande, ayant leurs faces per- » pendiculaires à l'axe de ce cristal ; enfin les couleurs en- » core si problématiques sous bien des rapports qui se pré- » sentent dans des circonstances analogues à travers l'es- » sence de térébenthine : ces trois faits ont été découverts » par Seebeck dans l'intervalle de mars i8i5 à janvier » 1 8 1 6, comme Biot le certifie dans son Traité de Physique » (t. IV, p. 54a). H est vrai dédire que, dans ses déco u- » vertes, Seebeck fut en partie précédé par Biot d'une part, » et par Brewster et Wollaston de l'autre ; mais cela ne » doit pas nous empêcher de citer ces découvertes comme » de nouvelles preuves de son heureuse faculté d'observa- » lion (1). »

Personne ne s'associera plus sincèrement que moi à cet hommage. Peut-être aurait-il été à désirer qu'en s'appuyant ainsi uniquement sur le témoignage que j'avais rendu à •Seebeck, l'auteur de l'éloge eût fixe plus nettement la nature de ses droits, dans les limites qui résultaient de mes

en sort polarisés perpendiculairement à J'axe ilu cristal et non parallèlement.

(1) Jo ne vois pas le motif pour lequel M. Poggendorff fait intervenir le docteur Brewsterdans la découverte des trois laits qu'il vient de- mentionner et qui sont indiqués dans ma Note. La manifestation des anneaux autour de Taxe dn spath d'Islande appartient sans contredit au docteur Wollaston. Quant ù la propriété polarisante de la tourmaline, je l'ai présont ée à l'Académie lo 5 décembre i8ii> comme on le peut constater dans les procèsverbaux de celte compagnie. J'en ai publié l'annonce dans le Bulletin do la Société Philomathique pour le commencement deiSi5, p. aG, et lo Mémoire entier a été imprimé dans les Annales de Chimie de mai 1 8 1 5, p. 191, sous sa date de lecture, du 5 décembre 18 1 4- Enfin j'ai rappelé ces dates, dans la note même que cite M. Poggendorû". II est tout simple que Seebeck n'ait pas connu ces diverses publications; mois il n'y a- pas lieu d'y faire intervenir lo docteur Brewster. Au reste, en rapportant la propriété polarisante de la tourmaline dans son Traité de la Lumière, § 817, 818 et 1061», M. Herschel a omis de dire à qui celte observation est due, quoiqu'il insiste sur son utilité, et qu'il en explique avec détail les applications. Peut être cela a-t-il induit en erreur M. PogfjendorfT sur son véritable auteur.

expressions. Je ne puis non plus m 'expliquer ce que les couleurs développées par l'essence de térébenthine et par tant d'autres liquides peuvent avoir de problématique, puisqu'elles sont un fait matériel que tout le monde peut voir, en employant un appareil convenablement disposé. Mais j'aime mieux me borner à conclure de ce passage que, si un écrivain allemand, aussi instruit que M. PoggendorflTdans l'histoire des travaux physiques, n'a pas trouvé d'autres documents que mon témoignage pour constater les titres de Seebeck sur ce genre de phénomènes, c'est qu'ils sont tout entiers contenus dans ses lettres que je viens d'analyser.

11 ne me reste plus qu'à exprimer le désir que M. Seebeck le fils veuille bien chercher, dans les papiers de son père, s'il aurait par hasard conservé les lettres que je lui écrivis alors, et dont je n'ai moi-même gardé aucune copie \ car s'il les retrouvait et qu'il les adressât à l'Académie, ou qu'il les publiât lui-même, elles compléteraient l'exposition des faits que je viens de rapporter.

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