C RIS T ALLAIS

CRISTAUX

BtttnUHUKTS

à deux sortes d'axes :

!• Axes d'élasticité} ou lignes pour lesquelles la séparation des deux faisceaux réfractés est nulle, mais non la différence de leurs vitesses.

2° Axes optiques A ou directions dans!

lesquelles la diffé~| rence des vit est nulle pour ton-| tes les ondes plane qui les suivent , quel que soit le sens de leur pol risatton.

A un axe optique.

Une infinité d'axes d'élasticité, dont un perpendiculaire* tous les autres.

|Une infinité de

sections prin-

, dpales.

Une seule sec- | tion perpendiculaire.

Deux rayons réfractés polarisés à angles droits, un ordinaire et un extraordinaire.

Images simples dans la direction de l'axe optique, même à travers des faces inclinées.

Symétrie parfaite des phénomènes tout Autour de l'axe. -

Anneaux colorés circulaires, coupés par une croix noire.

Cristaux positifs ou négatifs.

A un axe principal de symétrie •

(Systèmes rnomboédrique et quadratique).

i doux axes Deux rayons réfractés, pooptiques. larisés à angles droits, et tous deux extraordinaires.

Troisaxes d'élasticité rectangulaires.

section principale.

Deux sections perpendicu laires.

Plus d'images réellement simples, d'un point de mire rapproché, à travers des faces inclinées.

Plus de symétrie des phénomènes autour de cha-, que axe.

Anneaux ovales, coupés par une ligne noire.

Cas particuliers de réfraction conique.

Valeur particulière de l'angle des axes.

Cristaux positifs ou négatifs.

A trois axes inégaux de symétrie :

(les trois derniers systèmes prismatiques).

4 10 LIVKl 1. CHAPITRE XI.

$ 18. De la polarisation circulaire.

. A existe un phénomène remarquable, qu'on a découvert pour la première ibis dans le quarz, et qu'on a regardé pendant longtemps comme propre à cette seule espèce minérale, phénomène qui dépend d'une action polarisante, particulière, que ses cristaux exercent dans la direction de leur axe. Par suite de cette action , dont l'énergie n'est pas la même pour les rayons de diverses couleurs , un rayon polarisé de lumière blanche , dont # toutes les parties étaient polarisées dans un même plan, avant son entrée dans le cristal, est modifié dans son passage et changé en un rayon polarisé circulairement. Chacun des rayons simples, de réfrangibilité diverse, qui le composent, a éprouvé dans son plan de polarisation une rotation ou déviation angulaire, qui varie de l'un à l'autre , et pour le même rayon est proportionnelle à l'épaisseur de la plaque. Examiné à l'émergence, ce nouveau rayon a tous les points de son contour semblables entre eux, comme un rayon de lumière naturelle : cependant il en diffère, en ce que , si on Pan al y se avec un spath biréfringent, il se divise toujours en deux faisceaux d'égale intensité, et colorés de teintes complémentaires. Si c'est un rayon polarisé de lumière homogène, qui a traversé le cristal dans la direction de son axe, à sa sortie il redevient un rayon polarisé ordinaire; mais son plan de polarisation a tourné dans «m certain sens ; et, ce qui est fort remarquable, c'est que certaines plaques de quarz le font tourner de droite à gauche (et, pour cela , on les dit M* vogyres), tandis que d'antres le font tourner de gauche à droite (ou sont dextrogyres).

Ce phénomène doit avoir pour cause une constitution particulière, soit du milieu cristallisé, soit de sa propre molécule, auprès laquelle il y aurait autour de Taxe une différence physique entre le sens de droite à gauche et celui de gauche à droite. CfeÀt éaos te groupe atomique , qui constitue la molécule du quar% qu'il faut placer, selon nous, cette disposition rotatoîre; car, bu a vu, p. j4?> que le quarz est une espèce rbomboédrtquc, dont les cristaux , déjà hémiédriques, ont subi dans leur forme Unie seconde espèce d'hémiédrie, du genre de celle que nous avoae nommée rotaioire oblique; cette hémiédrie, qui manifeste son action extérieure sur les scaléhoèdres , les partage en dtMftc formes conjuguées , non superposables, qui sont des trapézoè-

CARACmSS OFTIÛVBg. 4< I

dret on plagièdres trigonaux, Fan droit et l'autre gauche. Les faces de ces plagîèdres de montrent fréquemment, à l'état rudimentaire, sur les angles solides latéraux, et Ton se rappelle que dans certains cristaux de quarz v ces facettes sont tournées dans «m sens, tandis que dans d'antres cristaux elles sont tournées ,en sens contraire.

M. John Herschell a signalé le premier l'accord presque constant, qui existe entre le sens de la polarisation circulaire nu du mouvement des plans de polarisation, et celui dans lequel s'inclinent les facettes de la variété plagièdre, ce qui permet de déterminer d'avance, à L'inspection de la forme, dans quel sens aura lieu la rotation de la lumière (i).

On voit qu'il y a ici, comme dans les cas d'électricité polaire dont nous aurons bientôt occasion de parler, deux phénoménal physiques corrélatifs, l'hémiédrie rotatohre, et la polarisation rotatoire ou circulaire ; et ces deux phénomènes concomitants ne sont pas la cause l'un de l'autre , mais ils sont tous deux la conséquence d'un autre fait primordial, savoir: la 'forme dis* symétrique de la molécule cristalline du quara, que nous avons assimilée, p. i44> & celle d'une molécule rhomboédrique qui aurait été tordue dans un sens ou dans l'autre.

Le quarz, en même temps qu'il possède la singulière propriété dont nous parlons, jouit encore des propriétés biréfringentes ordinaires : mais il a besoin d'être en lame extrêmement mince, taillée perpendiculairement à l'axe, pour laisser voir une ombre de croix bleuâtre, au milieu d'un système d'anneaux circu* laires ; lorsque l'épaisseur de la lame augmente, la croix disparaît complètement du centre des anneaux, et l'on n'aperçoit que de faibles traces de ses branches au travers des courbes colorées; les branches de la croix ne se prolongeant plus dans la plage centrale, celle-ci offre alors une teinte uniforme qui passe successivement par toutes les couleurs du prisme, si l'on fait tourner dans le même sens la tourmaline ou le prisme de Pficot qui sert d'analyseur. Cette variation de couleurs s'explique par

(1) U paraît résulter de cette généralité, que, selon la nature particulière des individus de l'espèce quarz, les facettes trapéziennes ont plus de tendance à se produire dans une direction que dans une autre. Hais rien ne s'qppose absolument a ce que, dans le même cristal, on puisse trouver des facettes disposées symétriquement en sens contraires. Les facettes de droite et de gauche ne t'excluent pas les unes les autres; elles ne sont qu'indépendantes : elles peuvent exister séparément ou ensemble; et, lorsque ce dernier cas a lieu, elles sont en réalité distinctes par des propriétés physiques différentes.

4l3 , LIVRE I. CHAPITRE XI.

cette circonstance que , dans la lumière qui a traverse la lame de quarz, les plans de polarisation des Trayons de diverse réfirangibilité ont été déviés inégalement, en sorte que pour pouvoir éteindre successivement ces rayons, la section principale de tourmaline analysante doit tourner elle-même d'une quantité qui corresponde à la déviation de leurs plans.

Cette curieuse expérience peut servir à reconnaître si la lame de quarz* est dextrogyre où lévogyre. Elle est dextrogyre, c'est-à-dire fait tourner vers la droite les plans de polarisation des rayons qui la traversent dans la direction de son axe, si, lorsqu'on tourne Fanalyseur de gauche à droite, comme on tourne un tire-bouchon pour l'enfoncer dans le liège, on obtient la succession des couleurs du prisme dans l'ordre direct, en passant par le rouge pour aller au violet; la lame est lévogyre, si, en opérant de la même manière, on trouvé que les couleurs se succèdent dans l'ordre inverse, en allant du violet vers le rouge. Nous ajouterons que, si la lame de quarz tourne à droite, en faisant tourner la tourmaline voisine de l'œil dans le même sens, on voit naître successivement au milieu de la plage des taches colorées, qui se tranforment en anneaux et grandissent en s'éloignant du centre (anneaux centrifuges) : tandis que, si le quarz est lévogyre, en tournant toujours à droite la tourmaline, on verra les anneaux colorés se contracter de plus en plus, en diminuant de diamètre, et aller successivement se fondre en une tache centrale (anneaux centripètes).

.Si l'on superpose deux plaques de quarz, d'épaisseurs inégales et de rotations contraires, elles produiront sur la lumière des actions opposées, qui se compenseront en partie, de manière que le système des deux plaques produira le même effet qu'on obtiendrait avec une seule plaque , semblable à la plus épaisse, et dont l'épaisseur serait juste la différence entre celles des deux plaques. De là, il résulte que, si l'on superpose deux plaques de propriétés opposées, mais d'égale épaisseur, ces plaques tendront à neutraliser complètement leurs effets : aussi remarque-i-on que, dans ce cas, la croix noire reparaît au centre des anneaux. Cèpe nd a ut, les effets ne* sont pas entièrement détruits, en ce sens que les anneaux colorés manifestent des traces de dislocation, et que les branches de la croix se contournent en spirales, en prenant la forme de deux S croisées. Ce curieux phénomène est connu sous le nom des spirales cTAiry. Le sens de l'enroulement est déterminé par la nature de la plaque, qui reçoit la première le faisceau polarisé. Si cette plaque, la plus éloignée

igitizedby LnOOÇ

CARACTERES OPTIQUE*. 4l3

de l'œil au moment de l'expérience, est dextrogyre, les branches de la croix s'enroulent de gauche à droite; si la plaque est lévogyre, l'enroulement a lieu vers la gauche.

Nous avons vu , à l'article des groupements, que des cristaux de quarz, droits et gauches, ou des lames cristallines de structures inverses, et, par conséquent , de rotations contraires, peuvent se trouver accolés ou superposés, avec la condition d'offrir extérieurement l'apparence d'un cristal simple , de la forme qui est ordinaire dans l'espèce. Aussi existe-t-il dans la nature des cristaux de quarz, qui, taillés perpendiculairement à l'axe, offrent des plages, les unes à rotation vers la droite , les autres à rotation vers la gauche , séparées les unes des autres par des lignes neutres. Il existe même des plaques qui n'offrent qu'un pouvoir rotatoire absolument nul, et qu'on peut considérer comme résultant de la superposition de couches très-minces, alternativement dcxtrogyres ou lévogyres. M. Brewster a depuis longtemps signalé dans les quarz violets ou améthystes,<cette circonstance remarquable des deux sortes de quarz, cristallisées ensemble en couches alternatives, qui forment une succession d'enveloppes polyédriques, parallèles entre elles et disposées autour d'uu même axe. On distingue souvent les couches sur les surfaces de cassure, où elles se. dépassent mutuellement, et y produisent ces ondulations singulières , qui servent à distinguer cette variété du quarz ordinaire. Lorsqu'une plaque d'améthyste , taillée perpendiculairement à l'axe , est éclairée par la lumière polarisée , elle présente une apparence de raies ou de franges, diversement nuancées, suivant le plan de polarisation des rayons qui émergent de chaque point. Les couches successives offrent un contraste des plus frappants par les bandes de couleurs vives, qui alternent avec'des bandes obscures. On rencontre aussi très-souvent des cristaux de quarz, dans lesquels des accidents de cristallisation troublent la régularité des apparences que nous avons décrites. On peut consulter, dans les Menottes de la Société de Lille, pour i834 et i835, plusieurs travaux de M. Delezenne, qui renferment beaucoup d'observations curieuses sur les phénomènes dont il s'agit.

Le quarz-hyalin a été pendant longtemps la seule substance minérale, qui, à l'état cristallisé, se fût montrée pourvue du pouvoir rotatoire dont il vient d'être question. Nous avons dit (p. 94) que M. fllarbach avait retrouvé cette même propriété dans des cristaux artificiels de chlorate de soude , appartenant

4*4 LIVBK I. CHâffCnLE XI.

au système régulier» et que là, comme dans le quarz , elle était liée à une tétartoédrie, produisant des formes inversement semblables- et non superposables. On connaît maintenant une seconde substance minérale , le cinabre ou sulfure de mercure, se rapportant, ainsi que le quarz, au système rhomboédrique, et qui est douée comme lui du pouvoir rotatoire à un degré même beaucoup plus marqué , puisque le pouvoir du cinabre est égal à quinze ou seize fois celui du quarz. Cette observation intéressante est due à M. Descloizeaux, qui a reconnu le fait en examinant des lames très-minces de la substance au micros* cope polarisant d'Amie i. Jusqu'à présent» aucune des formes cristallines de cette espèce n'a offert de facettes» indiquant une hémiédrie rotatoire en rapport avec la propriété dont il s'agit* Mais ce n'est là qu'un fait négatif, dont on ne peut rien préjuger contre les observations à venir, et surtout contre l'existence d'une structure intérieure dissymétrique ; les petites facettes latérales , qui pourraient traduire extérieurement ce genre de structure, étant chose purement contingente, et non pas nécessaire comme quelques personnes sont tentées de le croire.

Les divers genres d'hémiédric , qui produisent des modifications profondes ou, comme on dit ordinairement , des dissyraé* tries dans la forme des cristaux, ayant leur cause première dans la forme môme et dans la structure atomique des molécules» ou tout an moins dans la composition et dans l'arrangement moléculaire de la masse , il arrive souvent que des propriétés physiques particulières aecompagnent ces modes d'hémiédric, et peuvent servir à les reconnaître et à les différencier entre eux. Nous verrons bientôt que, dans les minéraux cristallisés, l'hémiédrie polaire engendre ordinairement la pyro-clectrtcité polaire. Dans Je quarz, la polarisation rotatoire est en connexion manifeste avec Phémiédrie de même nom ; et il était naturel de poser en principe , que ces deux phénomènes devaient généra* lement s'accompagner l'un l'autre, puisqu'ils ont tous deux une 1 même cause, savok : une structure ou un arrangement mole* culaire dissymétrique.

Dans mes Recherches sur la Cristallisation, présentées à l'Institut en i84o, j'avais indiqué cette généralisation du fait que le quarz seul avait offert jusque-là; et, sachant que, parmi les minéraux connus, l'apatite et la schéelite présentaient, comme cette dernière espèce, une hémiédrie rotatoire autour d'un axe principal, j'avais été conduit à examiner si elles ne posséderaient

Digit^ed by

CARACTCBXS OPTIQUES. 4*5

pas en même, temps la propriété optique correspondante. J'ai 4onc fait tailler des plaques de ces minéraux dans le but d'y rechercher cette propriété, et je n'ai pu en découvrir la moindre Upce. Mais il faut observer ici , que les lames dont je me suis servi étaient fort minces , et que cette expérience négative ne prouve pas que les cristaux étudiés soient dépourvus de l'espèce de structure dont il s'agit, mais seulement que , dans les conditions où Ton a opéré, cette structure n'exerce pas sur l'étber une influence assez marquée pour pouvoir modifier sa constitution, comme le fait le quarz. 11 sera bon de renouveler des essais de ce genre, sur ces minéraux ou d'autres qui pourraient se trouver dans le même cas, à cause de l'intérêt tout particulier qu'offrirait en eux la découverte de la polarisation circulaire.

En effet, tandis que dans le quarz l'hémiédrie rotatoire est oblique, elle est horizontale dans les deux minéraux que j'ai cites, de manière qu'elle produit le même résultat sur les moitiés supérieure et inférieure des cristaux , ce qui fait que tout reste symétrique de part et d'autre de la section transverse. Il suit de là, que si une lame d'apatite, taillée perpendiculairement à l'axe, était douée» comme je le suppose, du pouvoir rotatoire, et si ce pouvoir ne s'y trouvait considérablement affaibli u+ la double réfraction et par la trop faible épaisseur sous laquelle on les observe, s'il pouvait y devenir'efficace , cette lame offrirait la réunion des deux pouvoirs rotatoires contraires, comme je l'ai dit dans le mémoire mentionné ci-dessus : elle offrirait, d'une manière permanente , la curieuse propriété que , dans la belle expérience de Faraday, le verre n'acquiert que passagèrement sous l'influence d'un aimant électrique. La même lame, en effet, ferait tourner la lumière polarisée dans un sens, quand elle la recevrait sur une de ses faces, et,:dans le sens contraire, quand la lumière entrerait par l'autre. Les deux pouvoirs rotatoires seraient donc réunis dans le même individu, tandis que pour le quarz ils se montrent toujours séparés dans des individus différents.

Les substances solides et cristallisées ne sont pas les seules où l'on ait observé la polarisation circulaire. MM.' Biot et Seebeck ont découvert cette propriété dans divers liquides, mais elle y existe généralement à un degré beaucoup plus faible que dans le quarz. Là, où les molécules n'ont point d'aggrégation fixe, il est bien évident que le phénomène est produit par ces molécules mêmes, en vertu de leur forme ou de leur nature propre.

4l6 LIVRE I. CHAPITRE II.

M. Pasteur, qui a étudié la polarisation circulaire dans un grand nombre de dissolutions salines, a constaté qu'elle y était toujours en relation avec l'hémiédrie rotatoire, en ce sens que, si Ton vient à faire cristalliser le sel dissous, ses formes seront hémiidres à droite ou hémièdres à gauche, selon que la dissolution a fait tourner le plan de polarisation de la lumière à droite ou à gauche.

On se rappelle qu'il existe deux modes différents d'hémiédrie rotatoire, que nous avons nommés l'un l'hémiédrie rotatoire horizontale, et l'autre l'hémiédrie rotatoire oblique. Le premier engendre des formes conjuguées, qui deviennent superposantes par le simple retournement de Tune d'elles ; et le second engendre Ses formes conjuguées, qui ne sont superposables par aucun changement de position. M. Pasteur a reconnu que, dans les dissolutions salines, le pouvoir rotatoire est toujours lié à la seconde espèce d'bémiédrie, celle qui produit des formes non superposables; et il ne peut pas en être autrement, lorsqu'il s'agit des liquides. Car, supposons que les molécules dissoutes appartiennent à l'hémiédrie horizontale, celle qui mène à des formes superposables, dans ce cas le sens de l'action mo- Iéct4fcu>e changera par l'effet seul du renversement de la molécule; et alors, à cause du nombre presque infini de ces molécules, elles se trouveront disposées en nombres égaux, une moitié dans un sens, et l'autre en sens contraire; et les deux genres d'action s'annuleront en se compensant mutuellement. La condition de l'hémiédrie rotatoire oblique, à formes non superposables, est donc nécessaire, dans le cas des dissolutions salines; elle ne l'est plus dans le cas des substances cristallisées, à structure simple et homogène, où les molécules peuvent être ramenées toutes ensemble au parallélisme par la cristallisation, et doivent alors agir toutes dans le même sens.

Jusqu'à l'année dernière, on ne connaissait pas de substance capable de dévier le plan de polarisation de la lumière à l'état de dissolution dans l'eau, et en même temps à l'état de cristaux. Tous les sels observés par MM. Biot et Pasteur, qui sont actifs, quand on les a dissous, n'agissent plus, quand ils reprennent l'état cristallin, bien que leurs molécules en cristallisant aient dû conserver leur dissymétrie, sans quoi l'hémiédrie de la forme serait un effet sans cause. M. Descloizeaux vient de constater la coexistence des deux actions dans le sulfate de strychnine, dont les cristaux appartiennent au système quadratique. Mais jusqu'à

présent il n'a pu découvrir dans ces cristaux aucune espèce de facettes hémiédriques.

$ 19. De (absorption inégale de la lumière polarisée dans les' cristaux biréfntigents.— Polychroïsrne. — Pléochroïsme.

On se rappelle que la tourmaline, substance biréfringente à un axe, exerce une absorption très-inégale sur les deux rayons polarisés en sens contraire, qui la traversent dans toutes les directions perpendiculaires à l'axe; elle éteint beaucoup plus vite le rayon ordinaire, et de là vient la propriété qu'elle a, quand son épaisseur dépasse une certaine limite» de polariser complètement toute la lumière ^mergente dans un seul plan, savoir le plan normal à son axe. C'est là un fait général, que l'on peut étendre «d'abord à toutes les substances biréfringentes à un axe; dans toutes ces substances, comme dans la tourmaline, l'absorption du rayon ordinaire est la même pour toutes les directions; mais celle du rayon extraordinaire varie progressivement avec l'inclinaison du rayon sur l'axe, et elle est à son degré le plus faible dans la direction perpendiculaire. M. Babinet a donné, comme une \o\ qui souffre peu d'exceptions, que dans les cristaux uni-axes positifs, c'est le rayon extraordinaire qui est le pins fortement absorbé, tandis que dans les cristaux négatifs, c'est le rayon ordinaire.

Ces différences d'action deviennent surtout sensibles dans les cristaux biréfringents, qui sont à la fois transparents et colorés; indépendamment de la propriété qu'ils ont de polariser la lumière, comme le fait la tourmaline, perpendiculairement à leur axe, ces cristaux présentent encore un autre phénomène qui provient de la même cause : c'est le phénomène du dichroisme, dans les cristaux à un axe optique, et celui du polychroîsme dans les cristaux à deux axes. Sous ces dénominations on doit entendre la propriété qu'ont certains cristaux biréfringents, de manifester des couleurs diverses, quand on les regarde à l'œil nu par transparence dans des sens différents. Cette propriété a été remarquée d'abord dans les cristaux de cordiérite, qui se montrent d'un beau bleu dans un certain sens, et de couleur grise dans no autre sens perpendiculaire au premier; et c'est pour cela que M. Cordier, à qui l'on doit la première détermination de ce minéral, lui avait donné le nom de dichroïte, que Haûy a cru devoir changer en celui de cordiérite, le premier nom ne Coure de Minéralogie. Tome I. 27

4*8 L1VBS 1. CHJdMT&B XI.

rappelant point une propriété distinctîve, puisqu'on la connaît aujourd'hui dans un grand nombre d'autres espèces.

il importe de remarquer ici que le véritable polychroïsme consiste uniquement en une diversité de couleurs, qui sont toutes également produites par la lumière transmise à travers des cristaux biréfringents, et modifiée par cette transmission même, qui la partage en deux rayons polarisés, sur lesquels s'exercent des absorptions inégales. Gardons-nous de confondre ce phénomène particulier de couleurs multiples, avec un autre phénomène assea commun de double couleur, qu'on observe dans des corps à réfraction simple, tantôt amorphes, tantôt cristallisés. Par exemple, certains cristaux cubiques de fluorine d'Angleterre sont d'un beau vert, quand on les voit par réflexion, et d'un bleu intense, quand on les regarde par transparence. Cette fluorine bicolore n'est pas une substance dichroïte ou dichromatique : car, l'une des couleurs seulement est vue par transparence et appartient à lfr masse, tandis que l'autre n'est que la couleur de la surface. Sans doute ces couleurs sont encore dues, comme toutes les couleurs en général, à une absorption opérée par le cristal, sur telle ou telle partie de la lumière incidente : mais cette absorption n'est pas polarisante, et si elle s'exerce de préférence sur une certaine couleur, elle porte également sur tous les rayons de cette couleur, quel que soit leur sens de polarisation, ce qui fait que cette couleur après l'absorption est encore de la lumière naturelle,, si elle l'était auparavant. Tel n'est pas le cas du véritable dichroïsme : outre que toutes les couleurs sont dues ici à la lumière transmise, l'absorption qui les produit s'exerce sur de la lumière polarisée et le fait inégalement sur les deux faisceaux de la même couleur qui sont polarisés en sens contraires. Dans le premier cas, la couleur transmise diffère *de la couleur réfléchie, mais elle est la même quand on la regarde dans une direction quelconque. Dans le cas du vrai dichroisme, la couleur transmise change de teinte ou de nuance, pour les directions qui sont inégalement inclinées sur l'axe.

Revenons au polychroïsme proprement dit, toujours lié à la double réfraction, et d'abord considérons-le dans les substances biréfringentes à un seul axe. Si Ton suppose une de ces substances taillée perpendiculairement à Taxe, et que l'on regarde la base dans une direction normale, on ne recevra dans l'œil que de la lumière naturelle, et l'on apercevra une certaine teinte, que Ton peut appeler la couleur de la base. Si la substance est

taillée parallèlement à Taxe, la couleur transmise se composera du rayon ordinaire et du rayon extraordinaire, et elle pourra présenter une teinte très-différente de la première. Le rayon ordinaire, s'il existait seul, reproduirait la couleur de la base; le rayon extraordinaire seul donnerait une autre couleur, qu'on peut appeler la couleur de l'axe. En analysant la lumière émergente au moyen d'une tourmaline ou d'un prisme de Nicol convenablement tourné, on pourra voir successivement Tune ou l'autre couleur, en regardant toujours perpendiculairement à Taxe. On pourrait les voir tontes les deux à la fois, si Ton se servait, pour analyser la couleur complexe que l'on voit à l'œil nu, d'un spath d'Islande à deux images, ou de la loupe dichroscopique dont nous parlerons dans un instant

Si, au lieu de se borner à examiner le cristal dans les deux directions que nous avons indiquées, on le regardait dans une direction intermédiaire entre ces deux directions extrêmes, on aurait encore une couleur composée, passant par des nuances infinies de celle qu'on voit dans le sens de l'axe à celle qu'on aperçoit dans le sens perpendiculaire,* en sorte que, comme l'a très-bien remarqué M. Babinet, on a réellement ici une variation de teintes ou de nuances à Finfini, et par conséquent un véritable polychroîsme, à parler en toute rigueur. Mais, on se coilente ordinairement d'indiquer les deux couleurs que l'on voit, à l'œil nu, dans les directions parallèle et perpendiculaire à Taxe, et, quand ces deux couleurs «ont bien tranchées, on dit que la substance possède le dichroïsnie. Tels sont, par exemple, parmi les espèces rhomboédriques, la tourmaline, la pennine, la chlorite du Zillerthal, le mica du Vésuve, le corindon saphir, etc. ; et parmi les espèces quadratiques, le çircon, l'idocrase et l'apophyllite de Poônah.

Les cristaux biréfringents à deux axes offrent souvent un exemple de ce qu'on peut appeler le trichroïsme. Plusieurs, en effet» laissent voir à l'œil nu des couleurs différentes, quand on les regarde successivement dans trois directions perpendiculaires entre elles, et concordantes avec celles des axes d'élasticité. La cordiérite a passé pendant quelque temps pour une espèce rhomboédrique et en môme temps dichroïte : mais on a reconnu que ses cristaux appartiennent au système orthorhombique et qu'elle est douée du trichroïsme. Dans un sens, elle est d'un beau bleu; dans un autre, d'un gris bleuâtre- dans la troisième direction, d'un gris tirant sur le jaune. Outre la cordiérite, nous citerons

4aO UVBV L CHAPITRE XI.

encore, dans le même système cristallin, Pandalousite verte du Brésil» la topaze du Brésil et le diaspore deSchemnitz; parmi les espèces klinorhombiques, le pyroxène diopside, feuclase, et parmi celles du dernier système, l'axinite.

On a vu, par ce qui précède, que les couleurs transmises par les cristaux biréfringents colorés, et que Ton perçoit à l'œil nu, sont en général des couleurs composées, qui résultent du mélange de deux couleurs propres, apportées Tune par les rayons ordinaires et l'autre par les rayons extraordinaires. Les deux teintes composantes se laissent voir séparément, lorsquion analyse la couleur complexe à l'aide d'un prisme de spath biréfringent, dont la section principale est convenablement tournée. M. Haidinger a imaginé, pour ce genre d'observation,, bien préférable à l'exdtnen qu'on peut faire à l'œil nu , un petit appareil qui se compose essentiellement d'un spath d'Islande, de forme rhomboîdale allongée, et d'une loupe ou lentille faiblement grossissante : c'est ce qu'il appelle la loupe dichroscopique, ou le rfichroscope. En regardant, à l'aide de cet appareil, une lame d'un cristal possédant la propriété dont il s'agit, on voit dans une même direction deux couleurs, au lieu d'une teinte unique. Ce petit instrument permet donc d'étudier plus complètement qu'on ne l'avait fait jusqu'ici, le phénomène des couleurs polarisées, transmises par les cristaux biréfringents. Et parce que le fait essentiel que l'on découvre ainsi, est l'existence de plus d'une couleur dans une même direction, M. Haidinger a cru devoir désigner le phénomène considéré sous ce rapport, par un nouveau nom, qu'il substitue à l'ancien, celui de pléochroîsme. En se servant de cette loupe à double image, on a encore l'avantage de reconnaître le dichrofeme, dans les substances à un axe, en regardant dans une seule direction, et de voir à la fois les deux couleurs caractéristiques, placées l'une à côté de l'autre, ce qui permet de mieux saisir le contraste de leurs nuances (i).

Pour construire le dichroscope,on prend uu morceau de spath d'Islande, donné par le clivage, et ayant la forme d'un prisme rhomboïdal allongé: on le couche horizontalement dans le sens de sa longueur, et sur les deux petites faces obliques qui le ter* minent, on colle des prismes de verre de 1 8°. A l'un des prismes on ajoute extérieurement un diaphragme percé d'une petite

(1) Le dlchroscope peut encore servir à montrer les houppes colorées de polarisation dont il a été question page 356, et à l'aide desquelles on reconnaît directement le sens de polarisation de chaque Image.

CARACTERES OPTIQUES. fat

ouverture de forme rectangulaire pour le passage de la lumière, et sur l'autre on applique une lentille, qui fait voir deux images de l'ouverture, fort nettes et complètement séparées. En plaçant la lame du cristal, de manière que l'ouverture ne soit éclairée que par la lumière qu'elle a transmise, on verra dans le champ de la loupe deux images de cette ouverture, généralement formées par un mélange des rayons ordinaires et extraordinaires, sortis de la lame; et, pour deux positions relatives des sections principales de cette lame et du dichroscope, ce mélange disparaîtra : les deux couleurs primitives se montreront séparées, parce que Tune des espèces de rayons s'évanouira dans la première image, et l'autre dans la seconde.

1° Cristaux à un axe.

Si l'on appelle A la couleur de la face perpendiculaire à l'axe, et B celle des pans, et si d'abord on dirige le dichroscope perpendiculairement à la base, pour recevoir la lumière qui a traversé le cristal dans la direction de son ^xe, cette lumière qui est à l'état naturel se trouvera divisée par le spath et donnera deux images de l'ouverture, d'égale intensité, l'une ordinaire, de la coufeur propre de la base, l'autre extraordinaire, de la couleur propre de Taxe. Si l'on place la lame du cristal de manière que son axe soit vertical, la couleur B des pans sera décomposée en deux nuances différentes,4 dont l'une, formée par les rayons ordinaires, sera de la couleur de la base, et dont l'autre, formée par les rayons extraordinaires, sera de la couleur de l'axe. L'image ordinaire se montre dans la partie supérieure du dichroscope, et l'image extraordinaire dans la partie inférieure. Voici une table qui contient quelques-unes des observations faites par M. Haidinger, sur des variétés colorées d'espèces die aromatiques, appartenant aux systèmes rhomboédrique et quadratique.

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