COULEURS COMPLÉMENTAIRES

de quartz entre le polariseur et le spath; les deux images brillent de couleurs complémentaires. En employant l’image d’une ouverture circulaire au lieu de celle des pointes de charbon, nous avons deux cercles colorés. A mesure qu’on fait tourner l’analyseur, les couleurs passent à travers diverses nuances ; mais elles sont toujours complémentaires l’une de l’autre : lorsque l’une est rouge, l’autre est verte ; lorsque l’une est jaune, l’autre est bleue. Nous sommes maintenant en mesure de démontrer de nouveau une assertion

Fig. 46 B

de notre première Leçon, celle que, quoique le mélange des pigments bleu et jaune produise du vert, le mélange des lumières bleue et jaune produit du blanc (Jig- 4^)*

N est l’ouverture de la lanterne, Q la plaque de quartz. L une lentille, et B le spath biréfringent. Les deux images empiètent l’une sur l’autre en O et produisent du blanc pur sans mélange.

Ceci nous amène à un point de nos recherches cpie l’on étudie rarement dans les leçons publiques, et qui est néanmoins de nature à modifier si profondément le cours à venir de la pensée scientifique, qu’il m’est impossible de le passer sous silence. Je fais allusion à l’expérience que Faraday, qui l’a découverte, a appelée la magnétisation de la lu-

mière. L’arrangement pris pour cette célèbre expérience est maintenant sous vos yeux. Nous avons d’abord notre lampe électrique, puis un prisme de Nicol pour polariser le faisceau qui sort de la lampe, ensuite un électro-aimant, un second prisme de Nicol, et enfin l’écran. Actuellement les prismes sont croisés et l’écran est sombre. Je place entre les deux pôles de l’électro-aimant un cylindre d’une sorte particulière de verre, fabriqué d’abord par Faraday, et appelé verre pesant de Faraday . Le faisceau sorti du polariseur traverse maintenant le verre ; après qu’il a été intercepté par le prisme de Nicol, destiné à polariser le rayon émis par la lampe, j’excite l’aimant, et aussitôt la lumière apparaît sur l’écran. Par un examen attentif nous trouvons que, en vertu de l’action exercée par l’aimant sur l’éther tenu dans le verre pesant, le plan de vibration du rayon contourne, rendant ainsi la lumière apte à traverser l’analyseur.

Nous avons déjà mentionné les deux classes dans lesquelles se divise le cristal de roche. Je tiens dans la main une plaque composée, dont une moitié est prise dans un cristal dextrogyre, et l’autre moitié dans un cristal lévogyre. Plaçant cette plaque en avant du polariseur, je tourne un des prismes de Nicol jusqu’à ce que les deux moitiés de la plaque montrent une couleur puce ou lie de vin. Cette teinte nous offre un moyen extrêmement sensible de rendre visible l’action de l’électro-aimant sur la lumière. En faisant tourner soit le polariseur, soit l’analyseur, du plus petit angle, l’uniformité des teintes disparaît, et les deux moitiés de quartz montrent des couleurs différentes. L’électro-aimant produit aussi cet effet. Le cercle lie de vin, à teinte sensible, est devant vos yeux sur l’écran ( voir la fis- 47, dans laquelle N est l’ouverture de lanterne, H le

premier prisme de Nicol, Q la plaque de quartz, L une lentille, M F électro-aimant avec le verre pesant entre ses pôles, et P le seeond prisme de Nicol). Quand j’excite l’aimant, une des moitiés de l’image devient subitement rouge et l’autre moitié verte. J’interromps le courant, les deux couleurs s’effacent, et la teinte sensible primitive est rétablie. L’action, en outre, dépend de la polarité de l’aimant, ou, en d’autres termes, de la direction du courant qui en¬

toure l’aimant. Le rouge était premièrement à droite et le vert à gauche-, le vert est maintenant à droite et le rouge à gauche. Faraday a analysé toutes ces actions avec une sagacité exquise, et établi leurs lois. Cette expérience cependant fut pendant longtemps plutôt une curiosité scientifique qu un germe fécond. Faraday était profondément convaincu qu’elle donnerait des fruits de la plus haute importance, et des recherches récentes sont en train de vérifier sa conviction.

Quelques mots de plus sont nécessaires pour compléter nos connaissances sur la merveilleuse action mutuelle des molécules pondérables et de l’étlier interposé entre elles.

La symétrie de l’arrangement moléculaire implique la symétrie d’arrangement de l’étlier; la dissymétrie atomique, d’un autre côté, entraîne la dissymétrie de l’éther, et, par conséquent, la double réfraction. Dans certains autres cristaux, les molécules sont arrangées symétriquement autour d’une certaine ligne, et non autour d’autres lignes. Le long des premières, par conséquent, le rayon ne se divise pas, tandis que le long des autres il se divise. La glace, par exemple, nous offre un exemple familier de cette disposition : les molécules sont distribuées avec une symétrie parfaite autour des perpendiculaires au plan de congélation et un rayon envoyé à travers la glace dans cette direction n’est pas doublement réfracté, tandis qu’il l’est dans toutes les autres directions. Le spath d’Islande est un autre exemple du même genre : ses molécules sont disposées symétriquement autour de la ligne qui unit les deux angles obtus opposés du rhombe. Dans cette direction, un rayon ne subit pas la double réfraction, il la subit dans toutes les autres. La direction de non double réfraction est appelée l 'axe du cristal.

Il en résulte que, si l’on coupe dans un cristal de spath d’Islande une plaque perpendiculaire à l’axe, tous les rayons qui traverseront la plaque dans la direction de l’axe ne produiront qu’une image ; mais, du moment qu’on s’écarte du parallélisme avec l’axe, la double réfraction se produit. Si, par conséquent, on fait qu’un faisceau de lumière rendu conique à l’aide d’une lentille convergente traverse le spath, de telle sorte que le rayon central du cône passe le long de l’axe, ce rayon central échappera seul à la double réfraction. Chacun des autres sera partagé en un rayon ordinaire et un rayon extraordinaire, l’un se mouvant plus lentement que l’autre à travers le cristal et se trouvant par

CRISTAUX UNIAXES ET BIAXES.

conséquent en retard par rapport à l’autre. Nous réaliserons donc ici ces conditions de l’interférence lorsque les ondes seront ramenées dans un même plan.

Si je place la plaque de spath entre les Niçois croisés et que j’emploie le faisceau conique, j’aurai sur l’écran le beau système d’anneaux colorés entourant l’extrémité de l’axe optique [fig- 48), dans lequel les bandes circulaires sont

Fig. 48.

coupées par une croix noire. Les bras de cette croix sont parallèles aux directions des deux vibrations dans le polariseur et l’analyseur. Il est facile de voir que les deux rayons dont les plans de vibration au sein du spath coïncident avec les plans de vibration de l’un ou de l’autre prisme ne peuvent pas être transmis à travers les deux. Cette interception complète produit les bras de la croix. Avec de la lumière monochromatique, les anneaux sont simplement brillants ou noirs, les anneaux brillants se produisant là où l’épaisseur du spath fait que les rayons conspirent; les rayons noirs là où l’épaisseur fait que les rayons s’éteignent l’un l’autre. En faisant tourner l’analyseur de go degrés, nous obtenons les phénomènes complémentaires. La croix

noire fait place à une croix brillante, et chaque rayon obscur est remplacé par un anneau brillant. Ici, comme partout ailleurs, les différentes longueurs d’ondes donnent naissance à des anneaux colorés lorsque l’on emploie de la lumière blanche.

Fig. 4g.

En outre de ces cristaux réguliers qui ne produisent la double réfraction dans aucune direction, et les cristaux

Fig. 5o.

uniaxes qui la produisent dans toutes les directions, à l’exception d’une seule, Brewster a découvert que, dans une grande classe de cristaux, il y a deux directions dans lesquelles la double réfraction n’a pas lieu. On les a appelés biaxes. Lorsque des plaques, convenablement taillées, de ces cristaux sont placées entre le polariseur et l’analyseur, ces axes A, A' (fig- oo) se montrent entourés, non plus de