A TRAVERS

Rayon naturel.

le premier cristal.

le second oristai.

E' = -sin'cc

O' = > cos' a

O^' = - sin* a

Plan de polarbation.

SOKME

Quand on n'intercepte aucun des deux rayons ordinaire ou extraordi-. naire sortis du premier cristal, on voit sur l'écran se peindre les images 0', 0", E', £'^ et y prendre les intensités exprimées dans le tableau précédent;

Toarmaline. — Parmi lés cristaux à un axe, la tourmaline offre une particularité remarquable : elle est colorée, absorbe une portion de la

lumière, mais surtout celle du rayon ordinaire; de sorte que, prise sous une épaisseur convenable, elle ne laisse passer que le rayon extraordinaire. Deux tourmalines superposées ne transmettent que le rayon E";

Il est maximum si a = o, nul si a = 90°. L'expérience offre l'aspect dessiné (A- 649).

n. — DIBEGTION DES YIBRITIONS LUMOTEUSES.

Les interférences nous ont appris que la lumière est constituée par des vibrations ; elles nous ont fait connaître la durée de ces vibrations et leur

longueur d'onde, mais elles ne peuvent nous renseigner sur leur direction, n se pourrait que ces vibrations fussent longitudinales, comme celles des tuyaux sonores ; ou bien transversales, comme celles qui se propagent à la surface de Teau. Les propriétés du rayon polarisé vont résoudre cette question.

Un rayon ordinaire sorti d'un premier cristal dont la section principale est verticale arrive en 0 perpendiculairement au plan du tableau (Jîg, 648). Si sa vibration se faisait longitudinalement dans le sens môme de sa propagation, il aurait les mômes propriétés dans le sens vertical ou horizontal. L'expérience prouve qu'il n'en est pas ainsi, et qu'en le recevant sur un deuxième cristal dont la section est verticale ou horizontale, il offre les images ordinaire et extraordinaire que la figure représente.

Ces propriétés s'expliquent au contraire si Ton admet que les vibrations du rayon 0 sont transversales, c'est-à-dire perpendiculaires à sa propagation, et dirigées soit dans le plan vertical, soit dans le plan horizontal, dans le plan de polarisation ou dans un plan perpendiculaire.

Le rayon extraordinaire qui arrive en E (Jïg, 648, n* a) offre les mômes particularités, avec cette différence que les deux images changent de rôle. Il faut donc que ses vibrations soient également normales à sa direction et perpendiculaires aux vibrations du rayon ordinaire.

Fresnel a prouvé par d'autres expériences que, dans ces deux rayons, les vibrations étaient dirigées perpendiculairement au plan de la polarisation. Admettant cette conclusion, tout s'explique comme il suit.

Un rayon de lumière naturelle se compose de vibrations transversales, mais situées tantôt dans le plan Xx (^. 65o), tantôt dans AB, etc., sans

aucune régularité. En passant dans un premier cristal dont la section principale'est Aj7, chaque vibration AB se décompose en deux autres '.-l'une AE suivant A^, l'autre suivant A^; et, comme la direction de AB change à chaque moment, les sommes des composantes suivant Aj: et ky sont égales au bout d'un temps suffisant, et le rayon naturel dont l'intensité était égale à l'unité est remplacé par deux autres vibrations d'intensité moitié moindre, j, situées suivant AO et AE : la première est le rayon ordinaire, la seconde l'extraordinaire.

Considérons le premier et faisons-le tomber sur un second cristal dont