CHAPITRE XI

Da

CYANO-POLARIMÉTRIE.

Peltier s’est beaucoup occupé de cette branche des sciences physiques qui traite de la lumière. On conçoit en effet que, désirant pénétrer aussi avant que possible dans la connaissance de la structure intime des corps, il ne devait pas négliger l’étude de l’optique. Il n’est pas de science plus utile, plus nécessaire sous ce point de vue, car il n’en est pas où les actions, les influences moléculaires soient mieux dessinées; il n’en est pas dont la théorie générale soit aussi complète et aussi satisfaisante. Indépendamment de plusieurs autres circonstances, cela tient à un fait que l’on n’a peut-être pas assez remarqué. Pour l’étude du calorique , de l'électricité, du magnétisme, on a toujours besoin d’instruments, et ces instruments, produits de notre industrie, de notre adresse, sonttoujours plus ou moins grossiers ; c’est le thermomètre, c'est le galvanomètre, ce sont les différentes boussoles de déclinaison et d’inclinaison, etc. Pour la lumière , au contraire, il n’en est pas besoin; l'instrument nous a été donné tout fait par la nature et il est d’une sensibilitéadmirable : c’est l’œil. Peltier s’est donc beaucoup occupé des phénomènes de lumière,

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et il les possédait parfaitement, mais il a peu expérimenté, et la seule chose qui soit restée de lui dans cette branche de la physique est le perfectionnement qu'il a apporté au cyano-polarimètre de M. Arago.

Chacun sait combien la couleur azurée du ciel varie avec la quantité et l’état des vapeurs répandues dans l’atmosphère,; chacun sait aussi, depuis la découverte de M. Arago et les travaux de MM. Quetelet et Delezeune, que l'air polarise la lumière et que l’intensité de cette polarisation n’est pas la même dans tous les points du ciel, ni la même pour le même point à toutes les heures. Pendant longtemps on n’avait eu pour mesurer les variations de la couleur azurée du ciel, que lé cyanomètre de Saussure, car le Cyanomètre de M, Arago, tel qu'il l’avait imaginé en 1817 (1), n’avait jamais été réalisé. Quand à la polarisation dé l’ätmosphère, on n'avait pour l’étudier que le polariscope de Sävart et celui de M. Arago. Or le Cyanomètre de Saussuüre est un instrument fort imparfait qui ne peut donner que des résultats très-incertains. Quant aux polariscopes de Savart et de M. Arago, ils sont à la vérité extrêmement sensibles tous deux ; mais comme ils sont dépourvus de moyens de mesure, ils ne pouvaient servir pour des observations exactes.

Dans la séance du lundi 25 octobre 1841, M. Arago communiqua à l’Académie des sciences un polarimètre de son invention. Get instrument était le polariscope proposé par le même savarit en 1811, mais auquel avait été adapté un appäreil particulier. Le polariscope de M. Arago devient

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(1) Annales de chimie et de physique, t. xux, p. 99,

CYANO-POLARIMÉTRIE, 187 polarimètre, par la seule addition d’une où de plusieurs lames de verre à faces parallèles, placées en avant de l’ancien instrument. Ces lames sont mobiles. Un cercle gradué fait connaître sous quelle inclinaison la lumière les a traversées, avant de pénétrer dans lé polariscopé proprement dit. La proportion de lumière polarisée contenué dans le faisceau étudié , se déduit de l’angle auquel il faut arrêter les plaques de verre pour qu’on n’aperçoive plus aucune trace de couleur à travers l'appareil total (1).

Dans la séance que nous venons d'indiquer, M. Arago avait présenté à l’Académie l'instrument tel qu’il l'avait organisé et disposé lui-même. Dans la séance du lundi 15 novembre, il mit sous les yeux de l’Académie ce même polarimètre , construit d’après le modèle qu’il avait présenté; cet instrument avait été exécuté par M. Soleil; il est connu sous le nom de cyano-polarimètre de M. Arago.

Le cyano-polarimètre de M. Arago, car le même instrument peut servir à la fois de cyanomètre et de polarimètre, était sans aucun doute bien supérieur aux instruments qu’on avait auparavant pour étudier les variations de la couleur bleue du ciel et les différences dans la quantité de lumière polarisée par l’atmosphère ; cependant, tel qu’il fut présenté à l’Académie, il avait des défauts : d’abord, en ce qui concerne la cyanométrie, il lui manquait plusieurs moyens de mesure importants ; ensuite, quant à ce qui regarde la polarimétrie, il ne pouvait réellement servir qué

dans deux plans rectangülaires, savoir : dans le plan du méridien et dans celui de l’équateur de la sphère aérienne,

(1) Comples-rendus, 1841, 2° semestre, p. 841.

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dont ie soleil est un des pôles, et l’anti-soleil l’autre pôle ; en dehors de ces deux plans, il ne pouvait être d'aucune utilité. Peltier s’attacha à corriger ces défauts et il y réussit.

Nous allons d’abord donner une description succinte de son instrument ; nous exposerons ensuite les principes optiques sur lesquels il est fondé ; enfin, pour terminer, nous indiquerons les moyens de s’en servir.

DESCRIPTION DU CYANO-POLARIMETRE DE PELTIER.

Le cyano-polarimètre de Peltier est supporté par un trépied, dont chaque pied est armé d’une vis à caler. Le centre de ce trépied est percé d’une large ouverture qui reçoit une colonne perpendiculaire, tournant à frottement un peu dur; le bas de cette colonne porte un cercle azimutal, qui tourne avec elle, et qui a un vernier fixe; deux niveaux à bulle d’air sont placés sur ce cercle azimutal dans des positions rectangulaires. On y trouve aussi une petite boussole dont la ligne du zéro répond au zéro du cercle azimutal. De la sorte, quand on connait la déclinaison de l'aiguille aimantée pour le lieu où l’on observe, on peut toujours placer immédiatement le zéro du cercle azimutal dans le plan du méridien astronomique. A l’extrémité supérieure de la colonne est une articulation verticale dont l'axe horizontal porte un demi-cercle gradué vertical, qu’il entraîne dans ses mouvements ; sur la colonne est adapté un vernier fixe, ce demi-cercle est destiné à donner les hauteurs ; quant à l'axe, il est solidaire de {a branche centrale de l'articulation dont nous venons de parler, et conséquemment toute la partie de l'instrument que nous

CYANO-POLARIMÉTRIE. 489 allons décrire maintenant, participe à ses mouvements de rotation.

La branche centrale de cette'articulation porte un cercle parallactique et son alidade ; cette dernière est surmontée d’un collier dans lequel est fixé un tube de 25 millimètres environ de diamètre intérieur ; ce tube peut tourner autour de l’axe du cercle parallactique ; il porte donc un index armé d’un vernier.

Le tube dont nous venons de parler est fermé à son bout objectif par un obturateur percé de deux ouvertures, chaeune de 4 millimètres de diamètre, et distantes l’une de l’autre de 4 millimètres également ; toutes deux sont placées sur le diamètre horizontal de l’obturateur; elles sont armées . chacune extérieurement d’une petite bonnette. Dans chacune de ces bonnettes est un petit tube portant une lame de quartz, taillée perpendiculairement à l’axe. On retire le tube de droite pour les recherches de cyanométrie. Autour de la bonnette de gauche est ajustée une seconde bonnette mobile, portant une lame de mica. Cette dernière ne sert également que pour les observations de polarimétrie.

A l'extrémité objective de ce tube est un collier que l’on fixe au moyen d’une vis de pression; ce collier porte à gauche une potence percée d’un trou dans lequel est reçue une tige de cuivre, qui y glisse à frottement, et qui est arrêtée à volonté par une vis. À cette tige, longue d’environ 33 centimètres, est fixé un cercle gradué vertical, ayant son zéro dans l’axe de la tige et parallèlement à l’axe total de la lunette. Au centre de ce cercle vient aboutir un axe horizontal portant un chassis en cuivre ; à ce chassis est attaché un vernier qui vient s’appliquer sur la graduation

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du cadran. Ce chassis long de 17 centimètres, et large de 45 millimètres, porte une pile de 6 à 8 glaces bien pures, et bien dressées, mais n’ayant que 10 millimètres environ de largeur, et conséquemment laissant libre la moitié environ de l’ouverture transversale du chassis. Au moyen du mouvement de cette pile sur le centre du cercle et de son vernier, on connaît l’angle que fait le plan de la pile avec l'axe de la lunette qui répond à zéro du cadran.

Au devant de la pile de glace est un écran en papier vé- “gétal huilé, qu’on peut écarter à volonté, Get écran a pour but de donner de la lumière diffuse dépourvue de toute polarisation. La pile de glace et cet écran de papier végétal huilé sont au devant de la bonnette de gauche; au devant de la bonnette de droite il n’y a rien, ni pile ni écran en papier. Au-dessous de la pile de glace se trouve un ruban d’étoffe noire, qui a pour but d’arrêter les rayons réfléchis par les objets placés en dessous de la pile.

A l’autre bout du tube objectif est fixé un cercle gradué qui lui est rectangulaire ; le tube oculaire en porte l'index et le vernier; au bas de l’oculaire est un prisme biréfringent achromatisé. Quand l'index de l’oculaire pointe au zéro du cercle gradué, c’est que la section principale du prisme biréfringent est parallèle au plan de polarisation du rayon émergent de la pile. Dans ce cas, les quatre images sont sur une même ligne droite horizontale, l'image ordinaire a son maximum de coloration bleue, et est située tout-à-fait à gauche de l'observateur. Sur le côté du tube objectif est placé un chercheur diaphragme, portant deux fils en croix, qui viennent peindre leur image sur un écran en papier, fixé à l'extrémité. Enfin toutes les pièces de l’appareil sont répairées, afin qu’on puisse les

CYANO=POLARIMÉTRIE. 494 replacer convenablemont, quand on les a démontées pour ‘un motif quelconque.

Le peu que nous venons de dire suffit pour donner une idée du cyano-polarimètre de Peltier; les personnes qui désireraient plus de détails n'auront qu’à consulter, son mémoire (1).