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coloration. Ainsi, pour que le phénomène se produise, il faut que la lumière qui traverse la lame crislallisée ait été préalalilcment polarisée. Cette condition fut mise hors de doute par Ara^n au moyen de plusieurs expériences dans lesquelles il nxmA sur la lame de mica des rayons réflccliis par un miroir de veiTc noir : il remarqua alors que les conleurs des deux images observées avec le spath d'Islande étaient d'autant plus vives<|iii'

Fig. 201. — Français Arago,

la lumière avait été réfléchie sous un angle plus voisin de l'an^li' de polarisation du verre.

Toutes les substances biréfringentes, taillées en lames niinws parallèlement à l'axe, jouissent de ta même propriété de colorei' la lumière polarisée qui les traverse; ainsi, on peut eniplour des lames de gypse (sulfate de chaux), de cristal de nn-lie, <if spath d'Islande. Mais les épaisseurs de ces lames qui doniieii! les couleurs varient d'une substance à l'auli-e ; et, pour chacune

d'elles, on n*oblient d'images colorées que si celle épaisseur est (omprise enlre cerlaines iimiles. Ainsi une lame de sulfale de chaux doil avoir plus de 0"*",425 el moins de 1"",27 d'épaisseur; une lame de mica, moins de O^^jOSS ; une lame de crislal de roche, moins de 0"'*",45. Il est difficile d'oblenir des couleurs avec le spath d'Islande, parce que l'épaisseur de la lame ne doit pas dépasser la quarantième partie d'un millimètre.

L'inclinaison de la lame sur la direction des rayons polarisés influe sur les couleurs, qui varient rapidement quand cette inclinaison varie. Enfin, l'épaisseur, pom* une même inclinaison de la lame et une même position du prisme, influe aussi sur les couleurs des images, et M. Biot a trouvé que les lois de variation de ces nuances sont précisément celles que Newton a trouvées pour les anneaux colorés des lames minces, obtenus par la superposition de deux lentilles ; mais les épaisseurs des lames biréfringentes, qui correspondent aux couleurs des divers ordres de Newton, sont beaucoup plus considérables que celles de la lame d'air comprise enlre les lentilles.

On se sert de cette propriété du changement de couleur des images avec l'épaisseur pour produire des effets variés et curieux. Si, après avoir collé sur du verre une lame de gypse, on y creuse une cavité de forme sphérique à grand rayon, et qu'on l'observe dans l'appareil de Biot, de sorte que la lumière qui arrive à Tœil après avoir traversé la lame de gypse et l'analyseur, ait été préalablement polarisée, on aperçoit une série d'anneaux colorés concentriques, comme ceux qu'on voit autour du point de contact de deux lentilles. En gravant en creux sur la lame divers objets, des fleurs, des insectes, des papillons, on peut calculer les profondeurs de la gravure, aux divers points, de manière à reproduire les couleurs vives et variées des objets naturels, a Autrefois on faisait mieux, disait récemment M. Berlin dans une intéressante conférence sur la polarisation : on profitait de la circonstance pour rendre hommage à l'auteur de ces belles expériences. Au milieu d'une couronne de feuillage apparaissait le nom d'Arago avec la date de sa découverte. Du

TÎvanl du grand homme, c'était peut-être une flatterie; mais maintenant qu'il n'est plus, la suppression de celle eï|)érieiice

Fig. 303. — Couleurs de la lunuère pDbrisée dans les bunes mJncps.

(dans les cours de physique) est un acte d'ingratitude : nous oublions nos morts pour courir après les papillons. »

11 serait juste de joindre au nom d'Aragn celui de Brewster, qui a fait de sou cô\é, et à la même époque, à peu près les mêmes découvertes, et à qui l'on doit notammeol celle des anneaux colorés dans les cristam à un et à deux axes.

Avant d'entrer dans quelques détails sur ces phénomènes remarquables, disons que le verre qui, à l'état ordinaire, n'est pas susceptible de donner les couleurs observées dans les lames cristallisées, acquiert celte propriété par la trempe, par la fleximi et la compression, et par l'action de la chaleur. Les ligures 203 et 204 montrent quelques-unes des apparences ofTei-tes dans ces diverses circonstances par des plaques lie

Titt. 205. — Couleurs' de verre d'une certaine épaisseur, et de forme 1» lumière dans le »erre i-gcianculaire OU Carrée. C'est à Seebeck

compnmé. ^ • ■ i i / • i ■

(1815) qu'on doit la découverte de ces phénomènes, de même nature que ceux dont nous venons de donner

COULEURS DE LA LUMIÈRE POLARISÉE. 3(.i

la description. Voici encore une expérience curieuse de Biol, rapportée par M. Daguin dans son Traité de Physique : « Ce savanl ayant excité des vibrations longitudinales dans une . bande de verre de 2 mètres de longueur placée entre le polariscope et les polariseurs de son appareil, disposé pour donner l'obscurité, vit, à chaque friction, jaillir une vive lumière, dont l'éclat et la couleur dépendaient du mode de frottement et de son énergie. »

Les couleurs de la lumière polarisée produites par le passage d'un faisceau de cette lumière à travers une lame mince cris-

Fig. iM. — Couleura de b lumière polai'

tallisée dépendent, ainsi que nous l'avons vu plus haut, de l'épaisseur de la lame : elles varient si cette épaisseur varie elle-même. Mais pour une même épaisseur la teinte est unifoime, parce que tous les rayons qui composent le faisceau sont parallèles, et dès lors parcourent le même espace à l'intérieur de la lame.

Si, au lieu d'un faisceau, c'est un pinceau conique de lumière polarisée qu'on reçoit sur la lame, de façon que l'axe du cône soit perpendiculaire à la surface de celle-ci, il est clair que les rayons parcourront, à l'intérieur du cristal, des chemins d'autant plus longs qu'ils seront plus éloignés de l'axe, et

la teinte que prendra la lame observée à l'aide d'un analyseur ne sera plus uniforme. On voit alors des systèmes d'anneaux colorés dont la forme et les teintes varient selon qu'il s'agit d'un cristal à un ou à deux axes optiques, et selon la position dupolariscope par rapport au plan de polarisation. Voici comment on procède pour obtenir ces beaux phénomènes, en partie reproduits dans la planche VII :

On prend une pince à tourmaline (iig. 205). Cet instrument consiste en deux anneaux métalliques, qu'un ressort en forme

de pince presse l'un contre l'autre, et dans chacun desquels se trouve enchâssée une plaque de tourmaline; chaque plaque peut tourner dans son anneau, de sorte qu'on peut donner à volonté toutes les positions angulaires possibles aux axes des deux cristaux biréfringents. On interpose entre les deux anneaux la plaque mince cristallisée, de spath d'Islande par exemple, fixée à un disque de liège que la pression des anneaux maintient entre les tourmalines. On n'a qu'à regarder alors la lumière du ciel à travers le système des trois lames pour apercevoir les anneaux colorés. La lame de tourmaline, tournée vers le ciel, polarise la lumière des nuées, qui, après avoir traversé cette première plaque, converge vers l'œil en passant par la lame de spath et la seconde tourmaline.

Supposons qu'on ait disposé d'abord les deux tourmalines de manière que leurs axes soient perpendiculaires : le plan primitif de polarisation est alors parallèle à la section principale de la tourmaline qui sert de polariscope. On voit alors une série d'anneaux concentriques irisés, traversés par une croix noire (planche VII, fig. 1). Si l'on fait alors tourner le polariscope de 90% les axes des tourmalines seront parallèles, et la section principale du polariscope sera à angle droit avec le plan de polarisation. La croix noire se trouve alors remplacée par

Fig. 205. — Pince à tourmaline.

dans les cnstauK biréfrirôents