CHAPITRE XXVI

SUITK DE L'ÉTUDE DE LA POLARISATION CIRCVLAl^E £T ELLIPTIQUË.

§ 1 . — GOMPKMSATBVB A TSINTBS PI.4TBS* GAlAodtaica

msTiNorm db la polauisation aacuLAWB bt blwp-

TIQVB.

Le compensateur que nous avons employé jusqu'ici peut être assimilé à l'ensemble de deu\ prismes de quartz d'angles égaux et très-aigus ABC, AB'C, dont les faces AG, AC seraient dans un

tiARVCTÈRES DISTINCTIFS.

même plan; dans l'un d'eux, l'aréte est parallèle k l'axé; elle lui est perpendiculaire dans l'autre (fig. 753). Que l'on fixe ce compensateur contre un prisme de nicol, en ayant soin que l'arête commune des deux prismes qui le forme soit à 45" de la section principale du nicol, et l'ensemble formera un analyseur qui, introduit dans un rayon polarisé rectilignement, déterminera en général la production de franges irisées dans la lumière blanche.

Gompentateur de M. H. Soleil. — M. Henri Soleil a construit un compensateur qui donne des teintes plates en ces circonstances. Le compensateur de M. Henri Soleil peut être, en effet, assimilé à une lame mince, parallèle à l'axe, et dont l'épaisseur

constante en tous ses points peut prendre telle valeur que l'on veut entre des limites un peu étendues.

A première vue, on pourrait le confondre avec le compensateur saccharimétriqup. Il se compose en effet de trois lames de quartz : l'une AA' (fig. 753) est à faces parallèles, les deux autres BB', CC sont des prismes très-aigus de même angle, tournés en sens inverse; A A' est fixe, BB' etCC peuvent se mouvoir l'un sur l'autre, de façon à constituer par leur ensemble une lame double, à faces parallèles, dont l'épaisseur totale est égale à celle de A A', quand ils sont exactement superposés ; plus petite ou plus grande lorsque, après un glissement plus ou moins considérable, ils débordent l'un par rapport k l'autre.

Ces trois lames sont taillées parallèlement à l'axe du cristal. Seuler|[ient , dans les deux prismes, l'axe est parallèle à l'arôle réfringente. — Dans AA' il est perpendiculaire à la direction de ces arêtes.

D'après cela, il est évident que, suivant la position relative des deux prismes, le système des trois lames pourra, ou bien être exactement neutre, c'est-k-dire représenter une lame d'épaisseur nulle, ou bien équivaloir à une lame de quartz ayant son axe parallèle aux arêtes du prisme, ou enfin k une lame ayant son axe dirigé suivant AA'. Il n'est pas iimtile de rappeler que dans le compensateur décrit p. 536 les deux prismes de quartz

944 P0L4RlSATt01f GIRCULAIRB BT BLLIFTIQUB.

avaient leurs axes optiques non plus pariillolps comme ici, mais tout au contraire diriges rectaiiguidireioefit entre eux, et alors Tensomble de? deux prismes était équivalent à une lame d'épaisseur variable et éi; île en chaque point à la différence des épaisseurs des doux prismes.

Caractère dittinotif des rayons polarisés circulairement. ~

Les lames minces, parallèles à l'axe et d'épaisseur connue, sont d'un emploi très-avantageux dpns l'étude de la polarisation circulaire et elliptique. Klles peuvent servir à distinguer aisément un rayon polarisé circulairement d'un ravon do lumière naturelle. Files peuvent servir à distinguer un rayon polarisé elliptiquement d'un rayon partiellement doué de la polarisation rectiligne.

Lorsqu'un rayon polarisé circulairement tombe normalement sur un spath, il s'y divise en deux autres d'intensités égales, polarisés, l'un dans la section princijwle, l'autre dans la section perpendulaire, et qui ont entre eux une différence de phase de 4 /4 d'ondulation. Le spath les sépare, et à l'émergence ils restent polarisés dans les deux plans dont il vient d'être question; cela a lieu quelle que soit la direction de la section du spath. Le rayon circulaire se comporte donc ici comme un rayon de lumière naturelle. Mais les phénomènes changent si l'on place devant le spath une lame de quartz d'une épaisseur telle qu'elle détermine une différence de marche de 1/4 d'onde entre deux rayons ayant primitivement même phase et qui la traversent) l'un, à l'état de ravon ordinaire, l'autre à l'état de ravon extraordinaire. Cette lame détruit la différence de phase des deux composantes dans lesquelles se résout la vibration circulaire en pénétrant dans son intérieur, ou bien elle porte cette différence de phase à une demi-vibration. Dans un cas comme dans l'autre, le rayon émergent est polarisé rectilignement, et son plan de polarisation fait un angle de 45" avec la section principale de la lame mince. Pour vérifier Texactitude de cette proposition, il suffit de mettre la section principale du spath à 45° de Taxe de la lame mince. Une des images disparaît. — Quand cet effet est obtenu, la position que la section principale du prisme occupe, par rapport à l'axe de la lame mince, fait cohnattre le sens dans lequel s'opère le mouvement de la molécule . d'éther dans le rayon circulaire que Ton étudie. Soit en effet, au moment où le rayon extraordinaire est éteint, AÀ' la section principale du spath, SS' étant celle de la lame mince.

Dire que le rayon extraordinaire est éteint, c'est dire que le mouvement dans le rayon qui tombe, sur Tanalyseur a Heu sui-

CAïlACTÈRES niSTINGTIFS.

vant la ligne KOK', perpendiculaire à AA'. Prenons le moment où la molécule lumineuse part de K et descend vers K', et supprimons la lamo mince. Comme cette lamo retarde le mouvement qui s'opère suivant SS'. en l'enlevant, nous mettrons les choses dans l'état où elles seraient si la molécule était animée de deux mouvements, l'une la portant à pleine vitesse de haut en bas suivant KY, et l'autre la poussant lentement, parallèlement à KX, d'où ré.^ulte une rotation dirigée de droite à gauche à la partie supérieure.

Ainsi lorsque, pour éteindre Timagc extraordinaire, il faut, après l'action de la lamo de hjk d'onde, incliner l analvseur vers la droite de la section de la lame mince à la partie supérieure, la rotation est dirigée de droite à gauche à la partie supérieure de la courbe.

On verrait aisément que l'inverse aurait lieu si, pour éteindre le rayon extraordinaire, il avait fiillu diriger la section du spath suivant KK'. — La rotation de la molécule d'éther serait alors de sens opposé.

Garaotéret diitînotifs d'un rayon polarité elliptiquement. —

Deux mouvements vibratoires de même période, dirigés sui- ' vanl des droites OX et OY, rectangulaires entre elles, ;iynnt des intensités différentes, A* et A'*, et une différence dé phase d'un quart d'onde, donnent en se combinant une vibration elliptique; en effet, des équations

Fig. 754.

on déduit

1/ =— tUl2:: l-f,

Si l'on veut que x soit nul pour / = 0, et y pour ( = - \\ faut

poser c = c' = 0.

546 POLARISATION CIRGULAinR ET SLLIPTIQUR.

Et alors Téqualion de la trajectoire devient

Si Ton reçoit le rayon polarisé elliptiquement sur un spath dont la section principale soit parallèle à Taxe des la composante

V = —Xsinir, i passe toute entière à l'état de rayon ordinaire,

raulre à l'état de rayon extraordinaire, et les intensités des deux images sont proportionnelles à A* et à À'*. -

Si la section principale foit un angle * avec Taxe des Tintensité de Timage ordinaire résultera de la combinaison des deux vibrations :

Elle sera donc donnée par l'équation

• V2 =;s A3«a«î« 4- A'»«n'«. <Voirp. 61.)

Pour le ravon extraordinaire, les composantes seraient :

t* s= — sin a A «I» ÎK ~ ,

et l'intensité serait donnée par Téquation

U* = A'«m2 a -i- A'' cosU,

Lorsque A' est moindre ({ue A. V- est plus petit que A', et plus grand que A'-, hors toutefois le cas où Ton a a — 0. Alors \ 2 — A' et Û- = A Ainsi, l image ordinaire donnée par le sjKJlh aura son m^ixiinum d'éclat quand la section du spath sera perpendulaire à la direction de la plus intense des deux composantes du mouvement elliptique.