Tome VIII

G.-L. SORET et EDOUARD SARAZIN. — Sur la polarisation rotatoire du quartz,

p. 5, 97 et aoi (').

I. Dans la première Partie de leur important Mémoire, les auteurs indiquentlesrésultats qu'ils ont obtenus par la méthodedeM. Broch et en employant comme source lumineuse la lumière solaire. Ces résultats ont été contrôlés à l'aide d'une seconde méthode un peu difTérente, que MM. Soret et Sarazin appellent la méthode des deux quartz, et qui consiste essentiellement dans l'emploi de deux quartz de rotation contraire : l'un d'épaisseur /, lévogyre, l'autre d'épaisseur 2/, dextrogyre. Le premier quartz étant seul en*place, on produit un spectre cannelé, comme dans la méthode de M. Broch, et l'on amène le milieu de l'une des bandes en coïncidence avec une raie connue, D par exemple. Si l'on interpose alors le second quartz, à une rotation vers la gauche d*un certain angle ^ succède une rotation résultante vers la droite du même angle cp : le plan de polarisation a donc tourné d'un angle égal à af , mais le spectre a conservé lé même caractère, en ce qui ' « — ^^— I » ^ ^~~~^^ ■ ' -^^^^ •^^^^— ■^-^— ^^^■^^— ^— ^■^^— ^^— i^-^ ■ ■

(') Voir Journal dt Physique^ i^ iérie, t. V, p. i5G.

U% ARGHIYES DE GENÈVE.

concerne l'écartenient e t la largeur des bandes ; la première et la seconde lecture s^efTectuent dans des conditions identiques. Pour mesurer f, il suffit de faire tourner le polariseur jusqu'à ramener la coïncidence de la même bande avec la même raie.

Les observations ont porté sur trois canons de quartz droit de lo"", 37°", 5 et 60"" d'épaisseur environ, dont l'un, le deuxième, avait déjà été étudié par M.Mascart; enfin sur un canon de quartz gauche de So"" d'épaisseur environ. Le spectroscope était muni d'un ou deux prismes de flint (raies A à M) ou d'un prisme de spath calcaire qui a permis d'étendre les observations jusqu'à la raie R. Pour les radiations ultra-violettes, on faisait usage d'un oculaire fluorescent à lame d'esculine ou de verre d'urane. Les résultats, corrigés de l'influence de la température et ramenés à 20®, ont été exprimés par des formules empiriques de la forme

ff désigne le nombre de degrés dont i™™ de quartz fait tourner le plan de polarisation de la lumière, dont la longueur d'onde, évaluée en millimètres, est X. En posant

7,ioG565o 0,14869333

on représente d'une manière très satisfaisante l'ensemble des mesures faites avec la lumière solaire, sauf pour quelques raies d'une détermination relativement difficile, A, H, Let R. Toutes les précautions ont été prises pour s'assurer que des causes secondaires (telles que le défaut de parallélisme des rayons, la variation d'intensité lumineuse de part et d'autre d'une même bande sombre dans le spectre) n'ont pu apporter dans les mesures aucune inexactitude appréciable; d'ailleurs, les nombres obtenus avec les divers échantillons de quartz droit et gauche concordent entre eux d'une manière à peu près parfaite. La formule (i) peut donc être employée en toute sécurité entre les limites de réfrangibilité pour lesquelles elle a été établie.

IL La deuxième Partie du Mémoire de MM. Soret et Sarazîn contient des expériences faites avec la lumière de la soude et du cad-

ÂRCHIVBS DE 6BNËVE. 383

mium. Lorsqu^on emploie ainsi une lumière mbnochromatique, du bien une lumière dont le spectre se réduit à un petit nombre de raies brillantes, il y a tout intérêt à modifier la méthode de M. Broch, comme Ta indiqué M. Mascart (*), en élargissant la fente du spectroscope pour avoir le plus de lumière possible dans chaque raie, et employant un quartz de grande épaisseur, pour rétrécir la bande sombre mobile. En faisant tourner Tanalyseur, au lieu de voir des bandes noires se déplaçant dans le spectre, on n'observe que des variations d'éclat de la raie brillante que Ton considère, et, pour mesurer la rotation du quartz, il faut amener l'analyseur à la position où il fait complètement disparaître la raie , une première fois quand le quartz est en place, puis quand le quartz est enlevé.

Les expériences sur la lumière de la soude étaient surtout destinées à servir de contrôle : nous n'y insisterons pas. Mais l'application de la méthode de M. Mascart aux radiations ultra-violettes extrêmes de la lumière du cadmium soulève des difficultés spéciales dont on a dû se préoccuper; la figure schématique ci-jointe représente la disposition qu'on a adoptée pour ces dernières expériences.

En E jaillissent, entre deux pointes de cadmium, les étincelles d'une puissante bobine de RuhmkorfT, animée par le courant d'une

Fig. I.

il h -S-H-A

il/ p Q ^^*^^<V^

machine dynamo-électrique à courant continu; très près des étincelles se U'ouve une fente F de largeur variable, et au delà une lentille de quartz L très convergente, munie d'un diaphragme D de 24"" de diamètre. Les rayons rencontrent à une distance d'en-

( ' ) Sur les modifications qu*éprouve la lumière par suite du mouvement de la source lumineuse et de l'observateur {Annales de V École Normale, a" série, t. 1, p. 196; 1872).

vlron 2^ un deuxième diaphragmé D', et le faisceau de rajODs parallèles limité par les deux diaphragmes est reçu sur le spectroscope. Celuî-ci comprend : i** un prisme de Foucault P servant de polariseur ; 2^ le canon de quartz Q sur lequel on expérimente; 3' le prisme S de spath qui sert aussi d^analyseur ; 4"^ enfin la lunette O, munie d'un objectif en quartz et d'un oculaire fluorescent O' à lame de verre d'urane ; la mesure de la rotation s'efiectue par la rotation du polariseur. Le prisme S est maintenu au minimum de déviation pour le spectre ordinaire et la raie particulière à laquelle se rapportent les mesures»

Pour le calcul de la rotation, il faut connaître le numéro d'ordre de la bande qui produit l'extinction de la raie considérée. L'extrapolation faite à l'aide de la formule (i) étant insudisante, les auteurs se sont servis du spectre du fer, qui est suffisamment continu dans la partie ultra-violette pour qu'on puisse, sans difficulté, distinguer les bandes sombres à l'aide de l'oculaire fluorescent. Il suffit alors de compter combien il y a de bandes entre celle que l'on considère et une bande de la région lumineuse pour obtenir sans ambiguïté le numéro d'ordre dont on a besoin.

III. La troisième Partie du Mémoire contient le résumé général des expériences, et le calcul des formules empiriques qui les représentent le mieux. Nous en extrairons le Tableau suivant.

Les longueurs d'onde dans l'air sont exprimées en millionièmes de millimètre.

Le quartz indiqué sous le n** 4 est un quartz droit d'environ 60"", taillé par M. Hoffmann; le quartz n^ 2 est un quartz gauche de 3o™" aussi travaillé par M. Hoffmann.

La formule empirique employée pour le calcul est

Elle représente assez bien les résultats, mais offre le grave défaut de n'être pas convergente. Ainsi, pour la raie 26,

Le premier terme est : -f-i53,732

Le deuxième •+■ 79,89$

Le troisième. — 26,727

Le quatrième n- 29,374

ARCHIVBS DE GENÈVE. 385

Angle de rotation à ao*.

Longueur Calculé

d'onde par la Observé, Diffé- Observé, Diflfé-

Raies. dans l'air, formule (5). Quartz n<* 4. rence. Quartz n*2. rence.

A 760,4 ia,7o3 [i2,6a8] -1-0,075 [ia,668] -i-o,o35

(adopté)

Dj 589, 5i3 ai, 610 31,696 — o,o36 31,684 —0,034

Dt 588,912 31,707 31,724 —0,017 31,727 —0,020

(adopio^

G 430,725 43,660 [43,568] H-o,093 [42,604] -ho,o56

h 4ïo,i2 47,555 47,493 -t-o,o63 47,481 -1-0,074

H 396,81 51,189 [51,182] -ho,oo7 [5i,î93] —0,004

M 372,62 58,980 58,876 -f-o,io4 58,894 -f-o,o86

Cd9 360,90 63,426 [63,229] 4-0,197 [63,268] -+-or,i58

Gdio.... 346,55 69,610 69,454 H-o,i56

0 344)06 70,778 70,588 -ho, 190 70,587 -4-0,191

Cdii.... 340, i5 72,672 72,448 -f-0,224

Cdi2.... 324,70 80,981 [80,459] -hO,522

Cdi7.... 374,17 131,204 121, o63 -f-o,i4i 121, o52 -f-o,i52

Cdi8.... 257, i3 143,229 143,229 o 143,266. — 0,037

(tdopté)

Cd23.... 23i,25 190,018 [190,436] — 0,408

Cd24.... 226,45 201,482 201,770 —0,288 201,824 — 0,342

Ccl25.... 219,35 220,69145 220,69145 o 220,731 — o,o4o

(adopté)

Gd36..., 2i4,3i 236,274 235,972 -ho,3o2

Il a paru plus convenable de calculer pour les diverses parties

du spectre les coefficients B et C de formules à deux termes

38e ARCHIVES DE GENÈVE.

Les valeurs de B et de G sont données parle Tableau suivant :