EXPÉRIENCES DE FOUCAULT ET DE M. FIZEAU

fasse tourner l’analyseur comme auparavant, la lumière, au lieu de montrer une seule couleur et sa complémentaire avec une phase intermédiaire à laquelle correspond l’absence de toute couleur, change continuellement de teinte, et l’ordre des couleurs dépend en partie du sens dans lequel on fait tourner l’analyseur, en partie du caractère du cristal, c’est-à-dire suivant qu’il est dextrogyre ou lévogyre. Si nous examinons le spectre dans ce cas, nous trouvons que la bande sombre ne disparaît jamais, mais qu’elle marche d’une extrémité du spectre à l’autre, ou inversement, dans la direction qui donne les teintes vues par projection directe.

Le mode de polarisation produite par la plaque de quartz s’appelle circulaire , tandis que celle qui est produite par les autres sortes de cristaux est appelée plane , eu égard à la forme des vibrations exécutées par les molécules de l’éther. Et ceci nous conduit à examiner d’un peu plus près la nature de la polarisation des différentes régions de ces spectres de lumière polarisée.

Cela posé, deux choses sont claires : i° que si la lumière est polarisée rectilignement, c’est-à-dire que si les vibrations, sur le rayon tout entier, sont rectilignes, et dans un même plan, elles doivent, dans toute leur manière de se comporter, être en rapport avec une certaine direction dans l’espace, de telle sorte qu’elles soient différemment affectées par les différentes positions de l’analyseur ; 2° que si les vibrations sont circulaires, elles seront affectées de la même manière précisément ( quelle que soit d’ailleurs cette manière) dans toutes les positions de l’analyseur. Cette affirmation n’est en réalité que la récapitulation du point essentiel de la polarisation. De fait, la lumière rectilignement polarisée est transmise et éteinte par l’analyseur, quand on le fait tourner de go degrés, tandis que la lumière circulairement polarisée (si l’on pouvait la réduire à un seul rayon) demeure en apparence non changée. Et si nous examinons avec soin le spectre de la lumière qui a passé à travers la sélénite ou un autre cristal ordinaire, nous devrons constater que, en commençant par deux bandes qui se suivent en position, les parties occupées par ces bandes et celles

APPENDICE

qui se montrent au point milieu de leur distance sont rectilignement polarisées, car elles deviennent alternativement brillantes et sombres, tandis que les parties intermédiaires, c’est-à-dire les parties situées au quart de la distance d’une bande à la suivante, restent brillantes d’une manière permanente. Elles sont de fait circulai renient polarisées; mais il serait incorrect de conclure de cette seule expérience que c’est réellement ce qui a lieu , car les apparences seraient les memes si ces parties étaient non polarisées ou dans la condition de lumière ordinaire. Et dans de semblables conditions nous devons conclure avec une égale justice que les portions situées des deux côtés de celles que nous venons de mentionner (par exemple, les parties situées au huitième de l’intervalle entre les bandes) sont partiellement polarisées. Or voici un instrument de construction très-simple , appelé plaque quart d ’ onde , plaque ordinairement de mica, qui nous mettra à même de distinguer entre la lumière non polarisée et la lumière circulairement polarisée. L’elfet mécanique exact produit sur le rayon par cette plaque ne pourrait que très-difficilement être expliqué en détail, dans les limites du temps dont nous pouvons disposer; mais il suffit pour le présent de dire que, placée dans une position convenable, la plaque quart d’onde transforme la polarisation plane en polarisation circulaire, et la polarisation circulaire en polarisation plane. Cela étant ainsi, les parties qui primitivement étaient sillonnées de bandes doivent rester brillantes, et celles qui primitivement étaient brillantes doivent se sillonner de bandes pendant la rotation de l’analyseur. L’effet général pour l’œil sera donc de déplacer les bandes d’un huitième de l’intervalle qui sépare chaque paire de bandes.

La polarisation circulaire, semblable au mouvement circulaire en général, peut naturellement être de deux sortes, qui diffèrent seulement par la direction du mouvement. Et de fait, pour convertir la polarisation circulaire produite par une de ces plaques d’une de ces sortes dans l’autre (de dextrogyre en lévogyre et vice versa), nous avons seulement à faire tourner la plaque sur elle-