POLARISATION DE LA LUMIÈRE

Un célèbre physicien français, Malus, découvrit, en 1810, un phénomène tout i fait extraordinaire, savoir, que la réflexion peut imprimer à la lumière des caractères particuliers. En effet, il constata que p.. jjyg lorsqu'un rayon de lumière a6 (fig. 378) a été

réfléchi sur une plaque de verre gfhi^ en fai- /%^^ sant avec la surface un angle de 38' 28', il n'é- AW prouve a%Amne réflexion en tombant sur une

^ seconde lame de verre, sous le même angle de

38"* 28', quand le plan d'incidence sur cette seconde lame est perpendiculaire au plan d'incidence sur la première, tandis qu'il se réfléchit partiellement dans d'autres plans et sous d'autres incidences. Le rayon 6c ainsi modifié par la réflexion est dit polarUéy et l'on appelle polarisation, la modification particulière qu'il a subie.

Tous les corps peuvent, comme le verre, polariser la lumière par réflexion, mais plus ou moins complètement et sous des angles d'in* cidenee in^ux. Le marbre noir, par exemple, polarise complètement la lumière, tandis que le diamant, le verre ordinaire, l'eau^ ne la po« larisent que partiellement. De tous les corps, ce sont les métaux qui ont le plus faible pouvoir polarisant. M. Brewster a fait connaître, sur l'angle de polarisation, la loi suivante, remarquable par sa simplicité : L'angle de polarisation est l'angle d'incidence pour lequel le rayon réfléchi est perpendiculaire au rayon réfracté. Toutefois, cette loi n'est pas applicable à la lumière réfléchie par les cristaux biréfringents (V. l'article relatif à la double réfraction).

Enfin, on est convenu de nommer plan de polarisation, le plan suivant lequel a été réfléchie la lumière qui se trouve polarisée par la réflexion. Comme on pourrait avoir à étudier un rayon polarisé dont

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on ne connaîtrait pas l'origine, il a été nécessaire, tout en conservant cette définition, d'en faire une autre équivalente, ou plutôt d'indiquer un autre caractère pour reconnaître le plan de polarisation^ une plaque de verre c peut servir pour cet usage. Quand un rayon polarisé 6c, en tombant sur la plaque sous I angle de SS"" 25', ne se réfléchit plus et se réfracte complètement, son plan de polarisation est perpendiculaire au plan d'incidence. Les plaques de verre qui servent à polariser la lumière ou à déterminer la position des plans de polarisation doivent être noircies sur une de leurs faces ou être en verre noir, afin d'isoler, autant que possible, la lumière polarisée et d'empêcher son mélange avec de la lumière étrangère qui pourrait masquer ses propriétés.

Pour expliquer les nouvelles propriétés que la lumière acquiert par la réflexion, on admettait, dans la théorie de l'émission, que les molécules lumineuses ont des pôles et des axes qui, par la réflexion sous un certain angle, se tournent tous dans une même direction. C'est de là que vient le nom de polarisation.

Nous apprendrons bientôt à connaître d'autres propriétés remarquables de la lumière polarisée. Pour le moment, nous n'en citerons qu'une seule qui^ découverte par Arago et Fresnel, a permis à ce dernier de déterminer la direction du mouvement vibratoire de lether dans les ondes lumineuses. Cette propriété consiste en ce que deux rayons provenant d'une même source ou de deux sources identiques, ne peuvent interférer lorsqu'ils sont polarisés suivant deux plans perpendiculaires entre eux ; c'est-à-dire qu'alors la lumière de l'un s'ajoulant à celle de l'autre, produit toujours la même clarté, quelle que soit la différence des chemins parcourus par les deux lumières , ou ce qui est la même chose, quelle que soit l'avance ou le retard des deux rayons l'un sur l'autre à leur point de concours. La loi que nous venons d énoncer ne peut s'expliquer que d'une seule manière, savoir, en admettant que les vibrations de l'éther, sur un rayon de lumière polarisée, s'exécutent suivant une même direction, parallèle à la surface de l'onde, ou perpendiculairement à la direction que suit la lumière en se propageant^ ce qu'on exprime en disant que les vibrations sont transversales y tandis que celles de l'air, qui propagent le son, s'exécutent perpendiculairement à la surface de l'onde ou dans le sens des rayons sonores et sont dites longitudinales (p. 258). En effet, si l'éther vibrait longitudinalement, deux rayons de lumière polarisée devraient toujours interférer, quelle que fut la position relative de leurs plans de polarisation. 11 n'en est plus de même si les vibrations sont transversales et qu'elles aient lieu suivant une même direction sur chacun