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- Angle de vision en degrés -

La polarisation de l’ensemble de la lumière étudiée peut se trouver altérée si cette facette n’a pas une surface négligeable par rapport à celle dont les rayons parviennent à l'œil de l'observateur. 2

Les figures 3o et 31 sont relatives à du spath pulvérisé et à de la craie précipitée (1) d'indices 1,49 et 1,66. Les formes de ces sept premières courbes, en parti culier l’abscisse du maximum et la proportion de lumière polarisée correspondante, ne paraissent pas dépendre des indices, comme on le constaterait pour des corps polis.

En éclairant ces poudres normalement avec de la lumière totalement polarisée, elles diffusent, dans la direction de la source, une lumière partiellement polarisée, La proportion de lumière polarisée résiduelle dépend nettement de la biréfringence des grains ; elle est très faible lorsque les indices sont très différents ; on s’en rendra compte en consultant le tableau 15, page 126. Les valeurs les plus faibles (18 et 22 millièmes) ont été trouvées sur la poudre de nitrate de sodium et sur la craie précipitée dont les grains, examinés au microscope en lumière polarisée, présentaient les couleurs rouge et verte. |

La grosseur des grains doit nécessairement jouer un rôle : pour une même différence des indices, la polarisation résiduelle doit être d'autant plus faible que les grains sont plus gros.

Influence de la forme des grains. — La forme des courbes de polarisation paraît dépendre plus de la forme des grains que de leurs indices, ainsi que l’on peut en juger en comparant les courbes du spath pulvérisé et de la craie précipitée (PDO)

L'influence de la forme des grains est manifeste sur la figure 34 relative à du verre d'indice 1,52. La courbe A a été relevée sur une poudre obtenue en broyant cette substance ; la courbe B correspond à cette poudre, préparée en fondant le verre sous forme de sphérules de omm5 à 1 millimètre de diamètre : la courbe C est relative à une de ces sphérules étudiée isolément.

La courbe du verre pilé possède une forme régulière et rappelle celle des cristaux pulvérisés : elle accuse, cependant, des polarisations presque deux fois plus fortes que celle du chlorure de sodium pulvérisé, bien que les indices des deux substances soient très voisins. Celle des sphérules est, au contraire, très compliquée ; en plus du maximum habituel, situé vers 1409, elle présente plusieurs sinuosités accentuées et un maximum très aigu, À 20° de la source.

Ces anomalies s'expliquent aisément si l’on examine la courbe suivante, relevée sur une sphérule isolée :

(*) Cette poudre a été obtenue en précipitant à froid une solution étendue de chlorure de calcium

par une solution de carbonate de sodium ; ses grains doivent donc être des rhomboèëdres de spath,

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- Angle de vision en degrés -

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A 209 de la source, on retrouve le premier maximum ; il correspond à un arcen-ciel produit par les rayons qui se sont réfléchis une fois, à l'intérieur de la goutte, et il coïncide avec un maximum intense de lumière diffusée.

Vers 40°, il n’y a plus que les rayons réfléchis à l'extérieur de la goutte; la polarisation est minimum, puis augmente régulièrement avec l'incidence. Ce munimum s’observe également sur la poudre de sphérules.

Enfin, vers 95°, on pénètre dans le cône des rayons réfractés, polarisés négativement; ceux-ci atteignent leur maximum de polarisation, ainsi qu’une intensité très élevée, vers 1050. |

Pour le même angle, la courbe de la poudre de sphérules accuse seulement une légère chute. En effet, les rayons réfractés doivent nécessairement traverser ces grains dans leur partie inférieure ; ils peuvent rarement effectuer ce trajet sans rencontrer un autre grain.

Une autre courbe, assez curieuse, est fournie par de la magnésie obtenue en fai-

sant brûler un ruban de magnésium sous une plaque de verre, jusqu’à ce que le dépôt soit entièrement opaque (fig. 33).

La polarisation est très forte pour les petits angles, elle devient sensible vers 9’, atteint vers 4o' un minimum négatif, puis s’inverse vers 25°. La forme de cette courbe paraît attribuable à Ia dimension des grains qui sont très petits et

partiellement arrondis par la fusion ; elle varie avec l'épaisseur du dépôt.

Influence de l’absorplion des grains. — On voit un exemple de cette influence sur les deux courbes de la figure 32, relevées sur du cinabre en poudre (indices pour le rouge 2,8 et 5,1). La courbe B a été obtenue avec un écran rouge laissant passer des rayons que cette poudre n’absorbe pas sensiblement ; la courbe A, avec un écran bleu à travers lequel elle paraissait tout à fait noire. Pour la partie centrale de A, l’échelle des ordonnées a été réduite au cinquième.

La première courbe est semblable à celle des autres sels métalliques transparents ; la polarisation est maximum pour 1600 ; sous cet angle, elle s'élève à 68 millièmes. L'autre courbe atteint son maximum pour 1250; la polarisation est alors de 420 millièmes, un peu plus de six fois plus forte.

La lumière, provenant de l’intérieur de la poudre examinée à travers l'écran rouge, à donc une polarisation beaucoup plus faible que celle qui est réfléchie par la surface eb qui existe seule avec l'écran bleu. Elle a pour effet de diminuer considérablement la polarisation de la lumière globale et de déplacer le maximum de polarisation vers les grands angles, comme l'ont d’ailleurs indiqué Woronkoff et Pokrowski.

D'autre part, la courbe en lumière bleue présente une branche négative, entre o et 15 degrés. Cette polarisation négative n’a jamais été signalée : nous verrons, dans la suite, qu’elle constitue, cependant, un phénomène très général pour les solides qui absorbent la lumière.

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Lorsqu'on éclaire cette poudre avec une lumière totalement polarisée, la polarisation résiduelle varie en sens inverse de l’absorption ; elle est de 55 millièmes en lumière rouge et de 598 millièmes en lumière bleue.

Neiges. — La neige étant la poudre cristalline la plus répandue dans la nature, j'ai effectué sur elle de nombreuses mesures de polarisation. Les mesures étaient faites la nuit, dans le pare de l'Observatoire de Meudon.

Les courbes obtenues sont semblables à celles des autres cristaux, mais leur

forme varie avec l’état de fusion de la neige, comme le montrent les quelques

Fig. 35 - Echantillons de neige à divers états de fusion , observés normalement

très mouillée en gros cristaux regelée, glaçons soudés un peu mouillée