PREMIÈRE LECON

MESSIEURS

A la fin de l’année 1808, Malus (1!) annonça que la lumière réfléchie par tous les corps opaques ou diaphanes contractait de nouvelles propriétés fort extraordinaires, qui la distinguaient essentiellement de la lumière que nous transmettent directement les corps lumineux.

Malus appela polarisation la modification que la lumière subit dans l’acte de sa réflexion. Plus tard, on désigna sous le nom de plan de polarisation du rayon le plan même de réflexion, c’est à-dire le plan passant par le rayon incident et la normale à la surface réfléchissante.

Malus ne borna pas là ses découvertes sur la lumière polarisée. On savait depuis longtemps qu’un rayon de lumière directe se partage constamment en deux faisceaux blancs et de même intensité dans son passage au travers d’un rhomboïde de carbonate de chaux. Ainsi la flamme d’une bougie regardée à l’aide d’un tel rhomboïde est toujours double et les deux images ont le même éclat.

1. Marcus. Sur une propriété de la lumière réfléchie par les corps diaphanes. (Lu le 12 décembre 1808). Nouveau Bulletin des sciences, par la Société philomatique de Paris, 1807-1809, p- 266-269 (fig.). — Sur les phénomènes qui dépendent des formes des molécules de la lumière. (Mars 1809). Zbid., p. 341-344 et p. 353-355. (Note de l'Édition.)

Huyghens et Newton avaient déjà observé que la lumière qui a traversé un cristal de spath d'Islande ne se comportait plus comme: la lumière directe. Ainsi, que l’on regarde au travers d'un nouveau rhomboïde l’une ou l’autre des deux images de la bougie dont nous venons de parler : 1° il n'y aura pas toujours bifurcation du rayon; 2° quand il y aura bifurcation, les deux nouvelles images n'auront pas la même intensité. La lumière qui a traversé un cristal biréfringent est donc différente de la lumière naturelle ou directe. Cela posé, Malus prouva que la modification imprimée à la lumière par la double réfraction était identique à celle que produit la réflexion à la surface des corps opaques où diaphanes ; en d’autres termes, que les deux rayons ordinaire et extraordinaire, donnés par un cristal biréfringent, sont des. rayons polarisés.

Malus établit si nettement, dès l’origine, ces fécondes découvertes, avec Lant de mesure et tant de précision dans les faits et le langage, que l’on croirait, en lisant ses mémoires, qu'ils sont rédigés d’hier. Mais il ne put suivre son œuvre: une mort prématurée l’emporta, en 1812, à l’âge de trente-sept ans. Heureusement pour la science, deux physiciens célèbres, jeunes alors et pleins d'activité, MM. Biot et Arago, recueillirent son héritage, et ne tardèrent pas à s'’illustrer par de brillantes découvertes dans la voie nouvelle que Malus venait d’ouvrir à la science.

En 1811, Arago (1) reconnut que, lorsqu'un rayon polarisé traverse normalement une lame de cristal de roche taillée perpendiculairement à son axe, si l’on analyse le rayon, à sa sortie de la lame, à l’aide d’un rhomboïde de spath d'Islande, il donne constamment deux images dans. toutes les positions du rhomboïde, et de plus, ces deux images sont colorées de teintes complémentaires. Lorsque l’épaisseur du spath ne permet pas une séparation entière des deux faisceaux, l’image est blanche là où ils se superposent en partie.

Cette expérience accusait une double anomalie aux lois ordinaires des cristaux biréfringents. Tout autre cristal à un axe taillé normalement à cet axe aurait fourni deux images blanches au lieu d’être colorées, et, dans deux positions rectangulaires du rhomboïde analyseur, les images se seraient réduites à une seule.

La conclusion d’Arago fut que les résultats de l’expérience précédente sont précisément ceux qui auraient lieu, si l’on suppose que les rayons diversement colorés du faisceau blanc incident sont, en

sortant de la lame de quartz, polarisés dans des plans différents.