HISTORIQUE POLARISATION PAR LES SOLIDES

Etude générale. — La polarisation de la lumière diffusée par les solides fut reconnue assez tardivement ; elle échappa, en particulier, à Arago qui attribuait, comme nous l'avons vu, la polarisation de la Lune à la présence d’une atmosphère sur notre satellite.

Elle fut étudiée, pour la première fois, par Laprovostaye et Desains (1), en 1802 y | | Fe | | L

Ces physiciens analysèrent la lumière diffusée par des plaques dont la surface ‘était, soit dépolie, soit recouverte de substances variées et obtinrént les résultats suivants : Lorsque la plaque est normale aux rayons incidents, la proportion de lumière polarisée est maximum pour les rayons diffusés ‘très obliquement, elle décroit très rapidement lorsque l'observateur s approche de la normale et devient, en général, insensible au-dessous de 40°, | DA.

La proportion de lumière polarisée varie beaucoup suivant la substance. À 850 de la normale, elle est égale à :

0,22 pour du platine platiné ;

0,47 pour du verre noir dépoli ;

0,76 pour du noir de fumée,

Eclairées sous une incidence de 30°, ces trois substances produisent une polarisation assez forte dans la direction de réflexion régulière, tandis que le chromate de plomb, le cinabre et le soufre ne donnent pas de polarisation sensible.

Sous une incidence de 70°, tous ces corps polarisent la lumière dans la direction de réflexion régulière, suivant la proportion de :

0,29 pour le noir de fumée ;

0,44 pour le chromate de plomb ;

0,45 pour la céruse ;

() Laprovosraye et DEsains, Annales de chimie et de physique, 34, troisième SÉRC TND DAIZROE

0,90 pour le soufre ;

0,92 pour le cinabre ;

0,61 pour le platine platiné ;

0,64 pourde verre noir dépoli.

Sous l'incidence rasante, la polarisation de ces substances est nulle.

On pourrait trouver, pour tous les corps, un angle sous lequel la polarisation est maximum.

Toutes les surfaces complètement dépolies polarisent la lumière dans le plan qui passe par la source, La porcelaine polarise parfois normalement à ce plan, sous de fortes incidences.

Wright, en 1900 (1), a étudié la diffusion de la lumière par des poudres comprimées ; 1l a observé que, sauf sous une forte incidence, ses plaques ne polarisaient pas la lumière et la dépolarisaient même complètement,

Umow, en 1905 (?), a utilisé des substances colorées telles que des poudres colorantes, des papiers imprégnés de leurs dissolutions, etc. Pour tous ces corps, la polarisation de la lumière diffusée est la plus intense pour les couleurs les plus absorbées et inversement.

Salet, en 1910 (?), a examiné la polarisation par diffusion dans la direction des rayons incidents ; il a trouvé celle-ci nulle pour le grès, sensible, mais très faible, pour des plaques de grès fondu éclairées très obliquement.

Verdet, en 1860 (4), a donné la théorie suivante de la polarisation par diffusion :

Pour les corps à surface non compacte : noir de fumée, platine platiné, le seul effet est celui de la diffusion pouvant être considérée comme une réflexion à la surface de granules convexes.

Quand les grains sont transparents, on reçoit, non seulement les rayons qui se sont réfléchis une fois à la surface, mais encore ceux qui se sont réfléchis plusieurs fois dans des plans différents, principalement dans l'intérieur du corps. :

« Si la lumière incidente est naturelle, la lumière diffusée se composera de rayons polarisés dans tous les plans, sans aucune régularité, et sera de la lumière naturelle.

Si la lumière incidente est polarisée, toutes ces réflexions tendent à changer le plan de polarisation d’un très grand nombre de manières différentes et la lumière diffusée sera encore plus ou moins dépolarisée. »

Woronkoff et Pokrowski, en 1924 (5), ont cherché à vérifier cette théorie. Ils

ot

E) WricaT, Annalen der Physik, Folge 4, {. 1, 1900, p. 17, 2) Umow, Physikalische Zeutschrift, t. 6, 1905, p. 674.

(8) Sazer, Thèse, 1910, p. 58.

(4) VeRDET, Optique physique, t. 2. p. 488.

5) Worowkorr et Poxrowskr, Zeitschrift für Physik, 1924, 12 décembre , fasc. 30, deuxième

cahier, p. 139.

admettent que le maximum de polarisation de la lumière diffusée par la surface des corps a lieu pour un angle © donné par la loi de Brewster : tg 9 = n. La lumière venant de l intérieur du corps peut être considérée comme non polarisée ; elle doit être en proportion plus grande pour les faibles incidences, ce qui doit avoir pour effet, non seulement d’affaiblir la polarisation, mais aussi de déplacer son maximum vers les grands angles.

Les auteurs ont vérifié ces conclusions expérimentalement et ont trouvé, en particulier pour des papiers colorés, que le maximum de polarisation était plus

faible et l'angle correspondant plus élevé pour les radiations les moins absorbées.

Minéraux, — Comme l'indique le chapitre F, divers minéraux ont été étudiés en vue de leur comparaison avec le sol lunaire.

En 1890, Landerer (1) examina un grand nombre de roches volcaniques polies, pour déterminer leur angle de polarisation maximum et le comparer à celui qu'il avait trouvé sur la Lune.

Il obtint des valeurs qui s'échelonnent entre 3051’ et 3346’ ; en particulier pour l’une de ces roches, le vitrophyre, l'angle de polarisation maximum était de 53018", supérieur de 1’ seulement à la moyenne de ceux qu'il avait obtenus sur les mers lunaires. [auteur crut pouvoir en conclure que les mers de la Lune doivent être constituées, en majeure partie, par cette roche.

En 1922, Salet (? étudia diverses roches, en particulier des marbres présentant cufférents degrés de poli. Il prouva ainsi que l'angle de polarisation maximum varie avec | état de la surface et°se rapproche de l'incidence principale lorsqu'on augmente son poh. La connatssance de cette quantité ne peut donc suffire pour délerminer la nature d'un minéral.

Un travail plus étendu fut publié, en 1926, par Barabascheff (#}. Cet auteur étudia, d'abord, des verres dépolis à grains de plus en plus fins et constata que, plus le grain est grossier, plus l'effet de polarisation est petit et plus le maximum est effacé.

Sur du sel gemme dépoli, il obtint, au contraire, des polarisations plus fortes lorsque le dépolr était grossier.

nes poudres de carborundum de diverses grosseurs lui donnèrent des polarisa- Lions croissaient avec la grosseur des grains.

Les courbes, construites avec les chiffres qu’il a obtenus sur des laves et des basaltes, ont un maximum aigu compris entre 43 p. 100 et 88 p. 100. Pour des porphyres et des granits, le maximum est plus effacé ct varie Ce 61 p. 160 à 81 P. 100. |

() LANDERER, Sur l’angle de polarisation des roches ignées, C. R.,t. 411, 1800. p. 210, (?) Sazer, L’Astronomie, 1922, p. 406.

(°) BaraBascHErr, Astronomische N'achrichten, t. 229, N. 5473, p. 7,4 septembre 1926.

Les sables lui donnèrent des polarisations très variées dont les plus faibles sont relatives à des sables blancs. Des sables argileux, présentant un albédo voisin de celui des régions claires de la Lune, accusèrent un maximum de polarisation de l’ordre de 15 p. 100. D’après l’auteur, leur présence sur ces régions serait probable.

Le minéral dont la propriété ressemblerait le plus à celles des mers lunaires serait une lave poreuse dont le maximum de polarisation correspond à un angle de vision de 100° environ et atteint 43 p. 100.