PARTICULES EN SUSPENSION
ceptibles de réfléchir que les rayons ayant comme le bleu une très courte longueur d’onde. Comme toute réflexion produit une polarisation, le phénomène a pour conséquence la polarisation vérifiée de la lumière venant du ciel. Tyndall appliqua à l’eau la même théorie. Il fit ses expériences sur le lac Léman et ensuite dans la Méditerranée, près de Nice et il admit que l’eau, sous une certaine épaisseur, est toujours bleue à cause de l’absorption des rayons à grande longueur d’onde par des particules solides, même incolores.
Si dans une eau optiquement vide, comme l'appelle Tyndall, on met en suspension une quantité suffisante de particules solides relativement grossières, la lumière est interceptée d’une facon uniforme, quelle que soit la réfrangibilité des rayons. L’épaisseur de la couche produisant cette interception des rayons directs dépend évidemment du nombre et de la grosseur des particules. Lorsque les sédiments sont de très petites dimensions, le milieu exerce une absorption d’autant plus forte que les rayons sont plus réfrangibles, c’est-à-dire se rapprochent du violet. À mesure que l’action des particules devient plus prépondérante, la lumière transmise est colorée en jaune, puis en orangé, puis en rouge, tandis que les rayons bleus, violets et ultra-violets sont éteints.
Il en résulte que les rayons réfléchis diffusés par les particules en suspension dans un liquide sont colorés en bleu et en outre polarisés par le fait même qu'ils sont réfléchis puisque toute réflexion lumineuse implique une polarisation. L'eau d’un lac paraît donc bleue parce que les rayons les plus réfrangibles sont diffusés en plus forte proportion que les autres, alors que les rayons rouges et orangés sont absorbés par l’eau dans leur double trajet pour arriver aux particules diffusantes et pour revenir ensuite jusqu à l'œil de lobservateur.
Cependant, par un ciel couvert, la lumière de l'eau ne sera pas polarisée car la lumière incidente suivant une infinité de directions diverses sera polarisée par diffusion dans une infinité de plans différents; en d’autres termes, elle sera naturelle. Il en est de même quand la surface de l’eau est agitée parce que les rayons solaires cessent d’être parallèles à l'intérieur de l’eau et sont réfractés dans des directions très diverses.
‘J.-L. Soret, sur l’illumination des corps transparents, Archives des sciences de la bibliothèque universelle, février 4870.
Quand le soleil brille et que la surface de l’eau est calme, la lumière est polarisée dans une direction à peu près à angle droit avec les rayons solaires.
M. Soret attribue uniquement aux particules en suspension le même phénomène de polarisation qui a lieu dans Pair; mais M. Lallemand, qui admet l'explication dans le cas des gaz, pense que pour les liquides, il résulte d’une propagation latérale du mouvement vibratoire de l’éther, et M. Hagenbach”, s'appuyant sur des expériences faites dans le lac de Lucerne, explique cet effet de polarisation et de coloration bleue de Peau d’un lac par la réflexion et la réfraction s’effectuant sur les couches d’inégale densité qui existent forcément au sein de la masse liquide échauffée par le soleil.
M. Soret a expérimenté en introduisant dans de l’eau contenue dans une auge des particules solides très fines telles que des précipités de carbonates, de sulfates et de chlorures obtenus par addition de quelques gouttes d’une solution étendue d’acétate de plomb ou d’azotate d'argent, ou d'encre de Chine simplement délayée, et il a toujours constaté la production d’effets d’illumination, de polarisation et de coloration bleue. Il a, en outre*?, étudié les perturbations importantes que la surface de la mer ou d’un lac peut exercer sur les phénomènes de polarisation atmosphérique.
Diffusion. — L'eau pure absorbe donc, par transmission surtouf, les rayons rouges ; si l’on ajoute des matières pulvérulentes très fines, tous les rayons seront affaiblis et principalement les bleus ; les deux effets se superposeront pour donner à l’eau naturelle sa coloration, car les deux extrémités du spectre étant ainsi interceptées, il n'en restera que le milieu, et la teinte de l’eau, par lumière transmise, prendra des nuances vertes, jaunes ou brunes, suivant que les particules joueront un rôle de plus en plus prépondérant. Inversement, les rayons réfléchis et diffusés seront polarisés et colorés en bleu par les particules en suspension.
Examinons maintenant un lac ou la mer. Ils paraîtront lumineux
? Ed. Hagenbach, sur la polarisation et la couleur bleue de la lumière réfléchie par l’eau ou par l'air, Archives des sciences de la bibliothèque universelle, février 4870.
2? J.-L. Soret, Influence des surfaces d’eau sur la polarisation atmosphérique et observation de deux points neutres à droite ét à gauche du soleil, Comptes rendus Acad. sciences, novembre 4888.
