PROPRIÉTÉS DU MOUVEMENT ONDULATOIRE DE L'ÉTHER

la masse et procèdent par vibrations longitudinales parallèles à la direction des rayons; nous citerons comme exemple les vibrations sonores dans Tair et dans l'eau ; les seconds se produisent sans variation de densité du milieu^ et les vibrations sont alors transversales et perpendiculaires à la direction des rayons, exemple les ondes qui se développent à la surface d'une eau tranquille sous Tinfluence de la pesanteur. Donc un même fluide peut propager les deux systèmes de mouvement suivant les forces mises en jeu.

En recherchant auquel de ces deux genres de pulsations se rattachent les ondes lumineuses, on a trouvé qu'elles devaient être considérées comme des vibrations transversales, et on a été conduit à ce résultat par Télude du phénomène appelé par Newton polarisation de la lumière, parce que, pour l'expliquer, il supposait aux rayons lumineux des pâles et des cdtës.

Les premiers phénomènes de polarisation furent observés par Huyghens sur les rayons réfractés émergeant d'un spath d'Islande; plus tard, Halus reconnut que la réflexion et la réfraction simples peuvent aussi polariser la lumière. Nous allons résumer ici les faits principaux. Si un rayon solaire naturel, c'est-à-dire ayant parcouru un milieu homogène sans rencontrer d*obstàcles, pénètre dans une chambre obscure et traverse un cristal de spath, il se divisera en deux rayons qui, à la simple vue, paraîtront parfaitement égaux ; mais en les dirigeant sur un miroir non étamé, faisant avec leur direction un angle de 56% on reconnaîtra que le plus souvent ils sont inégalement réfléchis; si alors on imprime au miroir un mouvement de rotation autour du rayon, en ayant soin de ne pas faire varier l'angle d'incidence, on constate que, pour une certaine position du miroir, un seul des rayons épi oûve la réflexion ; l'autre est éteint. Puis, lorsqu'on continue le mouvement du miroir,il arrive bientAt dans une position telle, que le rayon

qui, tout k rheure, s'éteignait, est maintenant le seul àsu- J)ir la réflexion, l'autre devenant irréflexible. Ces deux positions diffèrent de 90**. On peut répéter une expérience analogue, mais en dirigeant le rayon dédoublé par le spath à travers un milieu réfringent ; on observe alors des variations d'intensité complémentaire de celles observées dans le cas de la réflexion. Ainsi, les deux rayons isolés par le spath étant réfléchis ou réfractés , présentent dans leur intensité une série de maximums et de minimums qui se répètent pour chaque cadran, décrit par la surface réfléchissante où le corps réfringent et les maximums et les minimums correspondent toujours à des positions distantes de 180\

Si on fait passer un des deux rayons bifurques par le spath à travers un nouveau rhomboèdre de carbonate de chaux, généralement il se partagera en deux autres dMnégale intensité, et en faisant tourner le deuxième cristal, è chaque quart de circonférence, on verra les deux nouveaux rayons présenter alternativement un maximum d'éclat, puis une extinction complète. Dans l'intervalle d'un maximun à un minimum, les deux rayons présentent une égale intensité lorsque le second cristal a tourné d'un demi-quart de révolution. Dans le cas où les deux rayons sortis du premier cristal traverseraient en même temps un second spath, on observerait pour chacun d'eux les phases décrites plus haut, mais le nombre des rayons émergents serait doublé ; de sorte que dans certaines positions on en aurait quatre et deux seulement dans d'autres.

Ces propriétés ne sont pas spéciales à la lumière transmise par un cristal , mais on les constate aussi sur les rayons réfléchis par un miroir de verre non étamé, sons un angle de 36% et, en général, sur une lame transparente quelconque, inclinée de façon à ce que le rayon réfléchi soit perpendiculaire au rayon réfracté; on obtient aussi

PROPRIÉTÉS DU MOUTEMEHT OKOTUTOIBE »B L'ÉTWEB. 2S» une polariration plus ou moins complète en TaiBant passer un rayon, sous ^^^

une inclinaùtori ^ J^V

déterminée , à j^^r J^

travers une pile mmK— -^M

de lames de ver-

* Od constate &• dlement tous ces bitsil'iidedel'ippireil de Norremberg (flg. 15). f, glace étamée lio~ riiontale; n, glace non élamèe mobile

L'angle formé par celte ligne «TCc U lertîeale est mesuré sur le cadniD e; e, diapbragme [dacédans nn anneau gradué ^

nr la circonFé- ^fc^My,. ' JBW^^BUtawi rence ; m, glace de .^^B^S^Sj^^S^^^^^^^^Éh

nableiDent inclinée ^^^^Rs^Siffll^^^^^Bl^^sP et filée au disque o. ""^^^^^^^pjjM^^^J^^MBBr qui peut tourner ^=^^^^^^^^K^^^^^^^B^^^

dans un limbe gra- fia. 15

dné>.

' La figure montre comiDent on obtient un lajtm polarisé par ré- Aeiion sur la glace n. La glace Taisant avec la verticale un angle de SO*, on dirige sur cette lame de veiTe un rayon lumineux faisant 36° Hecrn surface; ce rayon est renvoyé en p; en ce point, il se réfléchit de bas en haut, traverse la glace n, et rencontre le miroir m incliné de 30* sur la verticale. Si on fait mouvoir horizontalement le disque 0, ou trouve facilement les deux positions où la glace m ne reliéchit pas le rayon ni.

La seconde partie de la âgure 15 représente comment on HMdiGe l'appareil pour examiner le passage d'un rayon de cristal à travers deui spalhs ; le premier est placé dans im lulie en e et le second en g. {HoU du traducteur.)

Tous ces faits peuvent être rapprochés les uns des autres, et montrent que les rayons ainsi modifiés diffèrent des rayons naturels, en ce qu'ils ne présentent plus de tous côtés les mêmes propriétés; c'est pourquoi on les a dits polarisés. Dans le système des ondes, on a expliqué la différence entre les deux genres de faisceaux, en disant que les vibrations des molécules d'éther se font perpendiculairement à la direction des rayons, et que dans les rayons polarisés tous les mouvements moléculaires sont orientés dans une certaine direction et suivent une série de lignes parallèles, tandis que dans les rayons naturels ils sont dirigés dans tous les sens comme les rayons d'une roue ^ On peut encore faire comprendre cette différence en empruntant une comparaison à Tacoustique. Nous voyons, en effet, les verges vibrantes décrire tantôt une ligne droite, tantôt une ellipse ou un cercle, ou toute autre courbe; de même les atomes de Téther, dans les rayons polarisés, oscillent suivant des droites parallèles, et dans les rayons naturels suivant des courbes de toute espèce et des lignes droites croisées dans tous les sens. Il a même été possible de reconnaître, par des procédés délicats, les cas dans lesquels les oscillations étaient elliptiques ou cir* culaires. Nous reviendrons plus tard sur ce point.

Les phénomènes de la polarisation montrent d'une façon évidente que les vibrations lumineuses doivent être transversales. En effet, si elles étaient longitudinales, la direction d'un miroir, par rapport à l'axe d'un faisceau incident, n'exercerait aucune influence sur la réflexion des rayons, l'angle d'incidence demeurant constant ; mais si les vibrations sont transversales, il en sera autrement, car dans une certaine position la surface réfléchissante sera

^ Le rayon polarisé serait à peu près représenté par cette figure ^ ou^r celle-ci ||||, tandis que le rayon naturel devrait être figuré ainsi ^[^.