INSTRUMENTS DE POLARISATION

Prisme de Nicol. — Soit un rhomboèdre de spath allongé;

& aa! son axe principal (fig. 94) ; on le scie

en deux moitiés suivant un plan qui passe par l’axe et par les milieux M, N des arêtes e'é , e"e", perpendiculairement au plan de symétrie cristallographique aea.

On rapproche l’une de l’autre les deux moitiés en les recollant au moyen d’un peu de baume de-Ganada ou d’une résine transparente à indice de réfraction intermédiaire entre les deux indices de réfraction du calcaire ; l’indice du baume de Canada est de 1 , 549 et son ano^e limite est 69°27'. Le côté BA' doit être égal à 2,9 fois AB ; l’angle ABA' = 89° 17'. Dans ces conditions, si un rayon R', parallèle à B A', tombe sur la face AB (fig. 96) qui représente la section d’un nicol par" un plan normal passant par l’axe AA') dans une section principale, il donne en pénétrant dans le cristal deux rayons réfractés; l’un de ces rayons, ordinaire, Io a un indice de réfraction,

1,6761 (pour la raie G) ; il atteint plus vite l’angle limite que l’extraordinaire, dont l’indice de réfraction n’est que de 1,494 (pour la même raie). L’angle limite du baume de Canada est de 69°27'. Aussi le rayon ordinaire est-il réfléchi totalement, bien que l’extraordinaire traverse le nicol et sorte suivant eR£, parallèlement à RI. L’observation montre que les rayons compris dans un cône d’environ 3o°, dont la génératrice

Fig. 95.

GRISTAUX A UN AXE

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fait i5° avec le rayon moyen RI, laissent passer exclusivement la lumière extraordinaire. On a donc un rayon polarisé, dont les vibrations s’effectuent perpendiculairement à I et dans le plan ABB'A'. On peut dire qu’un nicol ne laisse passer que les vibrations contenues dans sa section principale.

Faisons tomber les vibrations sorties d’un premier nicol et contenues dans sa seétion principale ABA'B' ^

(fig. 96) sur lasection principale d’un second nicol aboli)' qui croise la première et qui, par conséquent, ne les laisse pas passer, il y a obscurité au point de croisement. Si on fait tourner le second nicol sur lui-même, A'f ' B'

la lumière réapparaît peu à peu et traverse avec toute son intensité, lorsque les deux b' sections principales sont parallèles.

Tourmaline. — La tourmaline est une matière qui cristallise en prismes hexagonaux et qui a la propriété, lorsqu’elle est colorée, d’absorber inégalement les mouvements vibratoires qui s’y propagent parallèlement et ceux qui la traversent perpendiculairement à son axe. En lames peu épaisses, une tourmaline de couleur un peu foncée ne laisse passer que les vibrations du rayon extraordinaire contenues dans sa section principale; elle éteint les vibrations du rayon ordinaire. Ce phénomène sera plus complètement étudié au chapitre du Polychroïsme. Si on met en c oix deux lames de tourmaline à faces parallèles, à leurs axes AA’, BB', elles éteignent mutuellement leur lumière comme deux niçois (fig. 97) dont on croise les sections principales. Si les axes des lourmalines sont parallèles, la lumière les traverse avec la coloration qui les caractérise. Souvent on associe une tourmaline brune à une verte, de couleur à peu près complémentaire pour détruire cette coloraration qui est souvent gênante pour l’observation.

Ordinairement, les deux tourmalines sont enchâssées dans des

Fig. 97.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES MINÉRAUX

disques de lièges, et ceux-ci dans des anneaux de laiton. Ces derniers à leur tour sont entourés à frottement doux par les extrémités, façonnées convenablement, d’un fil de laiton un peu fort qui se contourne en 8 (fig. 98). La boucle inférieure, plus petite, se tient avec la main gauche.; celle-ci, en pressant un peu sur les deux branches de la boule supérieure, en rapproche les extrémités, de manière à placer les deux tourmalines en regard l’une de l’autre. Avec la main droite, on fait tourner l’une des tourmalines sur elle-même pour lui donner une position voulue par rapport à la seconde.

Polarisation par réflexion. — Lorsque la lumière naturelle est réfléchie par une lame de verre, elle est en partie polarisée. C’est sous l’angle de 54° 35' que la lumière* réfléchie contient la plus grande proportion de cette lumière polarisée qui vibre parallèlement au miroir. Cette proportion augmente si, à une lame de verre unique, on substitue une série de lames superposées, dite 'pile de glaces.

Folariseur. — Soit une tourmaline taillée parallèlement à son axe, qui ne laisse passer que les vibrations parallèles à sa section principale; on l’appelle polariseur à cause de cette polarisation qu’elle exerce sur la lumière incidente.

Analyse d’un mouvement vibratoire. — Supposons maintenant qu'on veuille connaître la direction des mouvements vibratoires d’un rayon polarisé; soit un mouvement rectiligne, par exemple, d’une direction aa’. Si nous faisons tomber le rayon qui le présente normalement sur une tourmaline (fig. 99)

taillée en plaques à faces parallèles à

son axe aa’, on verra que la tourmaline a,

l’éteint dans la position de la figure; on Fis- "•

en conclut que la vibration étant perpendiculaire à aa'doit avoir la

C R ISTAUX A UN AXE

direction aa'. Quand on emploie une tourmaline pour analyser les vibrations de la lumière déjà polarisée, on lui donne le nom d 'analyseur.