CHAPITRE Vn

En découvrant la double réfraction dans la chaux carbonatée (spath d'Islande), Bartholin ouvrit, en 1600, une voie nouvelle à la science. Mais pour que cette •découverte prit une place définitive dans le monde savant, il fallait la soannettre à des règles constantes; la pratique avait précédé la théorie. Huygens peut être considéré comme le législateur de la double réfraction, car il avait deviné ses lois lorsque Wollaston vint leur donner la certitude qui résulte de Texpérience.

Les physiciens s'emparèrent avec avidité de ces faits nouveaux, et, en ISIO, Malus fit jaillir une science nouvelle des travaux sur la double réfiraction ; il découvrit la polarisation de la lumière.

La théorie de ce phénomène ne saurait trouver place dans le cadre de cet ouvrage; c'est aux traités de physique et aux divers travaux des physiciens distingués de notre époque, quMl faut demander les lois qui régissent cette branche importante de la science.

Sommairement, la polarisation est une modification particulière des rayons lumineux en vertu de laquelle, une

(i) C« cbtpitr^ eit pour U p\m yrande ptriU «lirait du Manmldu mi'

crographe de Charles Chevalier (1839).

fois réfléchis ou réfractés, ils ne peuvent plus se réfléchir ou se réfracter suivant certaines directions.

M. Henry Fox Talbot eut le premier l'idée d'associer la polarisation au microscope pour étudier la structure des corps.

Le docteur Brewster fit également usage du microscope polarisant dans ses recherches sur la structure des pierres précieuses et de plusieurs substances animales et végétales. Il employait alternativement les microscopes simple et composé.

M. Biot me chargea, il y a quelques années, de lui construire un appareil polarisant qui pût être adapté au microscope. Les effets admirables obtenus par ce moyen m'ont engagé à décrire les différentes dispositions de l'insti'ument.

Loi^qu'on emploie le micinoscope simple, il faut d'abord placer une lame de tourmaline sur la lentille. Si l'on peut consacrer une lentille spécialement à ce genre d*expérience, il vaut mieux coller la plaque de tourmaline avec la lentille au moyen du baume du Canada ; on évitera la perte de lumière qui peut résulter de la réflexion opérée par la premiéiv surface de la tourmaline. Il arrive aussi parfois que cette pierre nVst pas bien polie, et, dans ce cas, le baume devient un correctif excellent.

On pourrait placer la plaque de la tourmaline entre d^ux N'erres plano^onvexes et la fixer au moyen du liaurne* Ce procédé, indiqué par le docteur Brewster, lui (uiratt préférable au précédent et met a l'abri des inconvénients Atik $i):nalés« Ces indications sont applicables aux doublets.

On fixe ensuite sur le porte-objet une seconde lame de louniviUne, et Ton ajuste le miroir comme pour les autres ex|v^rieiices«

Quand Tappareil est ainsi disposé, si Ton tourne doncemeotla lame supérieure où plutôt le doublet, on arrivera facilement à croiser les deux pierres de telle sorte, que toate clarté disparaîtra et que le champ sera complètement noir. C'est alors qu'il Faut mettre l'objet à examiner sar la plaque polarisante de la platine. La structure particulière du corps dépolisera la lumière qui pourra dés lors traverser la lame supérieure, et l'on apercevra sur un fond noir les objets diaprés des plus brillantes couleurs.

M. Brewster nous apprend que lorsque l'éclairage est poissant et la lentille très-petite, on peut construire cette dernière en tourmaline et réunir ainsi l'amplificateur et ce qu'il appelle V analyseur ou plaque supérieure.

Avec le microscope composé, la disposition est la même. Cependant la coloration des tourmalines présente certains inconvénients. Pour les éviter, M. Talbot leur substitue deux prismes de Nicol, ainsi nommés de leur inventeur, Richard Nicol, d'Edimbourg.

Nous avons fait subir une modification & l'appareil de M. Talbot. Ayant remarqué, comme le docteur Brewster, que le prisme oculaire ou analyseur rétrécissait le champ de vue, nous l'avons placé immédiatement au-dessus des lentilles objectives ^ dans le tube qui porte ces dernières. Oq peut aussi, si Ton veut moins dépenser, placer une tourmaline sur la platine et nn prisme dans le corps du microscope.

Tous nos appareils de polarisation sont aujourd'hui disposés de cette manière. Le prisme de Nicol est également applicable au microscope simple, mais seulement comme polarisateur, car si on en plaçait un second au-dessus de la lentille, l'œil de l'observateur serait trop éloigné de cette dernière et le champ de vue trop rétréci.

On ne tarda pas à construire des appareils propres à

189 DE U rOMniSATION.

démontrer les bnllanls phénomènes 4e U polariiatioa dans un cours public, devant de nombreux spectateurs. Cepen* dant on oc pouvait encore étudier des corpi d'une certaine dimensicm, et les tourmalines que Ton employait avaient le défaut d'assombrir les images.

M. Alexandre Brpngniart d^irait an appareil at voulut bien s'adresser à moi en me laissant liberté entière pmir la disposition optique et mécanique. J'eus la vire satîslac ■ lion de pouvoir répondre i ce témoignage de confiance en construisant un polarîscope (Gg. 113) qui fut présenté à l'Académie des scie nces-

J'ai remplacé les tourmalines par un prisme de Nicol ci une glace noire, et j'ai fait l'application de deux prismes semblables au microscope solaire et au polariscope. Rien ne peut égaler la richesse des images produites par l'actinn de h lumière polarisée sur les cristaux microscopiques.

Avec mon nouveau polariscope (1) on peut étudier et ormer des images énormément agrandies de corps ayant jusqu'à dix centimètres de diamètre, tels que verres trrmpés, ornements en sélénlte (sulfate de chaux), lames de mica, etc., etc.; tandis que le microscope solaire pola-

(t) Ccl Inotramml, roattniil ra tSSt, dnnn* t ChtriM Chritlirr l'id^ 4u mifUfOf pMir l>|ih«t(ifniphl«. Olapykrril, quoj'il pcrirrtlaané dm IViiirnililp (lu tpUiiM «pciqir, m'a teni pMir mn gm itnili)iiili|U4.-«. Ir* pnrlr«il) imndciir uturrllr. de.

m u pouaisATiON. 187

rifaot dévoile 1^9 phénomènes développés au sein des plus petits atomes.

M. Amici avait également construit un microscope composé polarisant, mais il employait des paquets de lames de verre et un rbomiioïde k double image. Sa combinaison M peu eonnoe ; néanmoins il était de notre devoir de la menlionner dans cet ouvrage.

Nooi désirons que nos efforts soient de quelque utilité pour la propagation d'une science qui s'enrichit chaque

jour des belles expériences de nos physiciens, et compte su nombre de ses adeptes des savants tels que Malus, Arago, Biot, Fresnel, Pouillet, Savart, Brewsteri Herschel, Talbot, etc.

Une foule d'objets présentent les plus brillantes couleurs vues dans la lumière polarisée* Nous citerons ici quelques substances :

Asimrafrint», loclure de potaMlum^

Ack«t# de «m*, Munoit^,

AeéUtc de soude. Naphtaline,

Aetde borique, Nitrate d'argent,

Aridfi yoUiquCf Nitrate de potauc^

Acide luccinique. Nitrate de soude,

Ai^ida tartriqua, Nitrate d'urée,

AhiOf Oialate d'urée,

Alixarine, Phosphate de sonde,

Anéniat* à$ «ouda, Salieinoi

Eicarlionate de potasse, Sulfate de cuivre,

Bromnre de potasalum, Sulbta de fer.

Bromure de caiiminoi» Sulfate de potafie,

Borax, Sulfate de soude,

GhkMrata da potaaw, Sulfata da linc,

Cblomre de mercurc; nyp«e,

Emétlque, Agates en général,

Fonniata de plomb, Méfotypc; etc.

Chlorhydrate d'aninu>niaque»

Nous ajouterons ici quelques observations publiées par M. Talbot dans la Philoêophical Magasine.

Chêvêu. ^ Pour le rendre bien transparent et empêcher la diffraction de la lumière, on le place dans Thuile

OU le vernis. Quand on a rendu le champ bien sombre, on pose l'objet sur la platine, et il parait alors orné des plus brillantes couleurs. L*œil ne recevant pas d'autre lumière que celle qui traverse le cheveu, il est facile de distinguer les moindres détails de structure.

Parmi les substances végétales et animales, il en est plusieurs qui présentent ce phénomène au même degré et d'autres qui n'ont aucune action sur la lumière polarisée. Ainsi le sel commun parait constamment noir quand il est pur.

Ces beaux phénomènes sont surtout produits lorsque les substances ont été bien cristallisées.

Le sulfate de cuivre, dissous dans un peu d'éther nitrique, précipite bientôt sous forme de petits cristaux très-fins, rhomboïdaux et parfaitement translucides. Mais comme l'épaisseur de ces cristaux varie, chacun d'eux présente une coloration dififérente, et l'on aperçoit un fond sombre qui parait semé de rubis, de topazes, d'émeraudes et d'autres pierres précieuses. En faisant évaporer à une douce chaleur, sur une lame de verre, une goutte de sulfate de cuivre, on obtient des cristaux magnifiquement éclairés dont la coloration varie avec l'épaisseur. Quelques échantillons sont taillés obliquement et présentent trois ou quatre bandes, diversement colorées, qui indiquent parfaitement les différents degrés d'épaisseur.

Quelquefois les sels forment des cristaux si fins, qu'ils n'ont pas le pouvoir de dépolariser la lumière et ne deviennent pas visibles sur le champ noir; dans ce cas, il faut avoir recours au procédé suivant. On sait que les plaques de mica (ou de gypse) , soumises au microscope polarisantj sont plus ou moins colorées suivant leur épaisseur^ et qtCelles produisent un champ d'une couleur uniforme. Si l'on pose les cristaux infiniment petits sur

une de ces lames, ils pourront quelquefois altérer la cou* leur produite par le mica ; par exemple, la couleur bleue se changera en pourpre, et Ton verra des cristaux pourpres sur un fond bleu, etc.

Lorsque l'on examine les cristallisations pendant Tévaporation des liquides, les changements de coloration se succèdent avec une telle rapidité qu'il est presque impos* sible de les suivre. M. Talbot versa un peu d'alcool dans une solution d'un sel qu'il n'indique pas; aussitôt que le liquide commença à s'évaporer, il se manifesta des courants qui traversaient le champ du microscope, entraînant les cristaux et les faisant pirouetter sur leurs axes.

Ils avaient l'apparence d'étincelles diversement colorées, car tantôt ils se trouvaient placés de manière à dépolariser la lumière, et tantôt ils devenaient tout à fait invisibles.

Jusqu'ici nous avons placé le prisme polarisant dans la position nécessaire pour assombrir le champ ; si maintenant nous lui faisons parcourir sur son axe un arc de cercle de 90 degrés, nous donnerons naissance à un spectacle nouveau. Dans celte position, l'appareil peut quelquefois imprimer aux cristaux une teinte bien marquée ou les rendre complètement opaques, ce qui arrive le plus souvent aux sels de cuivre, de nickel, et quelques autres. Si Ton tourne le prisme analyseur, le cristal paraîtra lumineux lorsque le champ deviendra obscur, et quand ce dernier deviendra lumineux à son tour, le cristal sera noir et opaque. Souvent les cristaux qui se forment dans le liquide croissent suivant toutes leurs dimensions, en conservant toutefois leurs formes géométriques; leur coloralion change en même temps que leurs dimensions, de sorte qu'au bout d'une minute, le cristal qui était bleu, par exemple, deviendra rouge ou vert.

Lorsque le champ du microscope reste obscur, malgré