NOUVEAU POLARISEUR EN SPATH D'ISLANDE

EXPÉRIENCE DB FLUORESCENCE^ (Académie des Sciences, 17 août 1857.)

Quand on se propose de polariser d'une manière complète un faisceau de lumière blanche, le meilleur moyen connu est de recourir à l'usage du prisme de Nicol; cependatat, dès qu'on cherche à opérer sur un faisceau d'un certain volume, de 0",0i à 0",05 de diamètre par exemple, le prisme de Nicol devient dispendieux et difficile à se procurer en raison de la rareté des beaux échantillons de spath.

La coupe adoptée pour la construction du prisme de Nicol entraîne nécessairement une assez grande dépense de matière. Pour que le prisme soit entier, il faut qu'il soit pris dans un canon de spath dont les arêtes longitudinales égalent au moins trois fois l'un des côtés égaux qui terminent les bases. On coupe alors la pièce d'angle en angle obtus par un plan incliné à 88 degrés sur le plan des bases et perpendiculaire au plan de leurs petites diagonales. On polit les deux faces ainsi obtenues, et on les recolle au moyen de baume de Canada.

Quand on dirige un parallélipipède ainsi préparé sur un fond unifor-

4 . Voir Comptes rendus de l'Acad, des Se, t. XLV, p. 238. Une note sur cette question a également été présentée à la Société phtlomalhique le 26 juillet 4857. Voir le journal nnsUlut et Procès-Verbaux de la Soc. phiL, 4857, p. 404.

mément éclairé et qu'on regarde à travers la pièce suivant Taxe de figure, on voit se dessiner un champ de polarisation compris entre deux bandes courbes, l'une rouge et l'autre bleue, qui répondent aux directions limites suivant lesquelles se transmettent le rayon ordinaire et le rayon extraordinaire. Ces bandes comprennent un espace angulaire de 22 degrés, ce qui fait du prisme de Nicol un analyseur applicable dans toutes les circonstances où l'inclinaison des rayons que l'on veut observer simultanément ne dépasse pas les 22 degrés.

Mais cette étendue angulaire du champ de polarisation que Ton recherche dans le prisme de Nicol, considéré comme analyseur, ne présente plus le môme intérêt quand l'appareil doit jouer simplement le rôle de polariseur; car alors l'action qu'il s'agit de produire ne porte en général que sur un faisceau de lumière à peu près parallèle. En sorte qu'il y aurait avantage en pareille circonstance à augmenter l'étendue des dimensions transversales du prisme, lors môme qu'il en résulterait une certaine réduction dans rétendue du champ angulaire de polarisation.

En réfléchissant aux données delà question, j'ai en eflfet reconnu qu'on peut modifier dans sa coupe le prisme de Nicol, de manière à en diminuer considérablement la longueur sans nuire aux effets qu'il peut produire en qualité de polariseur.

Je prends donc un parallélipipède de spath dont les arêtes longitudinales égalent seulement les 5/i de Tun des côtés des bases; je fais passer d'angle en angle obtus une section inclinée à 54* 1/2 sur le plan des bases, et les nouvelles faces étant polies, je remets les deux morceaux dans leur position naturelle sans les coller et en ayant soin de réserver entre les nouvelles faces un peu d'espace où l'air persiste et qui, sous Tincidence convenable, détermine la réflexion totale du rayon ordinaire.

En regardant au travers d'un rhombe coupé de la sorte et monté d'ailleurs comme un prisme de Nicol, on retrouve encore l'existence d'un champ angulaire de polarisation; mais l'indice de réfraction de l'air étant considérablement inférieur à ceux des deux rayons que propage le spath, la polarisation complète n'a lieu que dans une étendue d'environ 8 degrés, et le champ qu'elle occupe est compris entre deux bandes rouges.

La nouvelle combinaison ne satisfait donc pas aux conditions nécessaires pour former un bon analyseur; mais quand il s'agit de polariser simplement un faisceau de lumière solaire dont les rayons extrêmes ne sont inclinés entre eux que d*un demi-degré, le prisme à lame d'air avec ses 8 degrés de champ suffit et au delà à polariser tous les éléments d'un pareil faisceau. Cette espèce de polariseur est même, sous quelque rapport, préférable au prisme de Nicol, attendu que la réflexion du rayon ordinaire ayant lieu sous une incidence qui le renvoie presque normalement à l'intersection de deux faces latérales, ce rayon n'a aucune tendance à se réfléchir de nouveau, pour ensuite sortir par la base et se mêler, comme dans le prisme de Nicol, au rayon extraordinaire. Aussi, quand la matière du spath est bien pure et qu'elle n'est traversée ni par des plans de clivage, ni par des lames hémi tropiques, l'extinction se produit-elle par un analyseur d'une manière complète sur toute l'étendue de faisceau transmis. Il est à croire que, dans les circonstances où le prisme de Nicol était employé comme polariseur, la nouvelle coupe sera préférée, puisqu'elle produit un effet plus complet, tout en épargnant près des deux tiers de la masse du spath.

Ces essais ayant attiré mon attention sur toutes les particularités qu'on observe dans le prisme de Nicol, j'ai été frappé de trouver les teintes interverties dans la bande de réflexion totale qui correspond à la direction limite de transmissibilité du rayon extraordinaire. Cette interversion provient assurément de ce que, malgré la faible difl'érence des indices moyens de réfraction, le pouvoir dispersif du baume de Canada est plus grand que celui du spath pour la direction limite du rayon extraordinaire. Il suit de là que les indices relatifs des divers rayons simples vont en augmentant du violet au rouge, ce qui explique pourquoi ces différents rayons sont réfléchis totalement dans l'ordre inverse de leurs réfrangibilités absolues.

On peut mettre à profit cette remarque pour se procurer, au moyen du prisme de Nicol, un faisceau exclusivement formé des radiations les plus réfrangibles contenue^ dans la lumière solaire. Pour cela, il suffit de placer le prisme sur le trajet des faisceaux lumineux et de l'incliner progressivement dans le sens où se produit l'extinction complète; on voit alors le

faisceau transmis passer au bleu, puis au violet, et enfin se réduire à un rayonnement presque invisible, mais éminemment propre à développer avec intensité les phénomènes de fluorescence découverts par M. Stokes.

Le sulfate de quinine, le verre d'urane et certains diamants plongés dans ce faisceau prennent aussitôt un très-vif éclat ^

4. Deux erreurs portant sur des valeurs numériques d'angles et qui existent dans les C. R, de VAc, des SCj ont été rectifiées d*après une note manuscrite de L. Foucault.