DISPERSION INTÉRIEURE DE LA LUMIKRE

ahalysenr de spath d'Islande, j*y ai trouvé une portion considérable, formée principalement de la partie (a moins réfrângible de ses rayons, qui est polarisée dans le plan de réflexion, tandis que les rayons les plus réfrangibles, qui forment le faisceau bleu très-intense, présentent nne polarisation diflférente.

»L*isolement des rayons les plus bleus augmentait considérablement h beauté du phénomène, et promettait de jeter quelque lumière sur sa cause. Aussi étais-je désireux de déterminer leur état de polarisa* tion, que l'analyseur n'indiquait pas.

9 Dans ce but, je fis passer à travers la solution un éclatant faisceau de lumière polarisée, et je fus surpris de trouver que le rayon bleu, qui s'en séparait par dispersion, conservait la même intensité dans tontes les positions du précédent analyseur, et possédait par conséquent une polarisation quaquaversus, égale en tous sens, semblable à celle que la lumière acquiert lorsqu'on la transmet à travers un amas de petits cristaux à double réfraction, dont les axes sont placés dans toutes les directions possibles.

• En répétant cette expérience avec d'autres fluides et d'autres solides, j'en ai trouvé dans lesquels tout le faisceau est entièrement polarisé dans le plan de réflexion, et d'autres dans lesquels la polarisation est égale en tous sens. Mais comme ces expériences indiquent de nouveaux modes de décomposition et de polarisation de la lumièret je ferai de leur analyse le sujet d'une autre communication.

» Ayant transmis un faisceau concentré de lumière à travers une solution alcoholique de feuilles de laurier commun, ou de thé vert on noir, j'ai trouvé que le faisceau rouge brillant qui est dispersé possède, comme le bleu de la solution de quinine, une polarisation en tous sens : une petite portion de lumière est polarisée dans le plan de réflexion. Le faisceau vert, dispersé par la préparation à'orcine^ a les mêmes propriétés; la portion blanche s'évanouit et reparaît par la rotation du rhombe analyseur. Dans une solution aqueuse d^escu^ Une^ le faisceau dispersé consiste en deux pinceaux dont le contraste est très- remarquable : l'un, blanchâtre^ est polarisé dans le plan de réflexion ; l'autre, d'un bleu très-foncé. Test dans tous les sens également. Ici, le pinceau blanc est plus intense que le bleu, ce qui est précisément l'inverse de ce que présente la solution de quinine^ La solntkm alcoholique des graines de colchique (^automne produit un

\Wi DISPERSION ET RÉrRACTION DE LA LOMltR^.

faisceau vert brillant et abondant de lumière dispersée, qui consiste «n deux pinceaux, Tun blanchâtre, polarisé dans le plan de réflexion ; Taulre, d'un vert brillant, avec une polarisation en tous sens. ]La même propriété se retrouve dans la solution alcoholiquedu gaîoc, qui disperse, surtout près de sa surface, un violet magnifique, et aussi dans une solution alcoholique de sulfate de strychnine^ qui disperse une lumière verte, après qu'elle a été préparée depuis quelques jours. Enfin, elle se retrouve dans presque toutes les huiles, dont quelquesunes dispersent une lumière extrêmement belle, qui varie du vert pèle au bleu.

» La polarisation du faisceau dispersé dans le plan de réflexion se trouve dans un grand nombre de corps. Elle est très-marquée daas la bile du bœuf, qui disperse une lumière d*un gris olive ; dans uoe solution alcoholique de myrrhe étendue d*eau, qui disperse un bril* lant faisceau blanc; enfin, dans un vert orangé, qui disperse on faisceau d'un vert pâle.

» Dans plusieurs solutions ou fluides, l'intensité du faisceau polarisé en tous sens est grande en comparaison du faible pinceau qui est polarisé dans le plan de réflexion. Cependant, dans un échantillon de Terre jaune de Bohême, qui donne par dispersion un large et brillant faisceau vert, ce faisceau possède la polarisation égale en tous sens,

« Lorsqu'on examine le faisceau dispersé dans différents azimuts» on observe en général que sa couleur varie considérablement et passe entre les azimuts de 90^ à 150% à celle du faisceau transmis. Cet effet se voit très-bien avec la solution du thé dans l'esprit de vin; le rouge brillant devient olive. Le phénomène est encore plus remarquable dans un mélange de bleu de Prusse et d'eau : le faisceau dispersé est polarisé dans le plin de réflexion ; il est bleuâtre dans l'azimut de 90», rosâtre vers celui de 100% verdâlre h 120* , bleuâtre I 150o, et redevient rosâtre à 170'. Ces trois dernières teintes peuvent s'observer simultanément.

» Tels sont les phénomènes généraux de la dispersion interne qui nous apprendront peut-être quelque chose sur la constitution des fluides et des solides dans lesquels elle prend naissance. La dispersion superficielle^ apparente, de la solution de quinine^ à laquelle sir John Herschel a dqnné le nom d*épipolisme , est évidemment un cas par? ticiUier du fgit général diins lequel les ordonnées do la conr^ du 4î|t

per9ioa diaoinaent rapidement après que la lumière a pénétré dan9 la couche la plus rapprochée de la surface, tandis que répipolisme réel, qu*îl attribue au spath-fluor, loin d'être une action superficielle, Test encore moins que dans la solution de quinine, et présente de^ caractères entièrement semblables à ceux des effets produits par les fluides et les solides que j'ai examinés.

» Le phénomène de la dispersion intérieure , considéré seulement comme un cas de réflexion et de polarisation, présente de la nour veauté et de l'intérêt. £n employant un faisceau entrant cylindrique, on voit, dans la même expérience, une réflexion et une polarisatioo cylindriques, les innombrables surfaces réfléchissantes recevant ce faisceau sous tons les angles possibles, renvoient la lumière dans toutes les directions, de telle sorte que Toeil, placé comme on voudra, aperçoit le faisceau comme si celui-ci était lumineux par lui-même. Si Tœil tourne circulairement autour du faisceau cylindrique, il reçoit un faisceau de lumière polarisée dans un plan qui passe par Fœil et par Taxe du cylindre ; ou, ce qui revient au même, mille spectateurs qui examinent ce faisceau dans le même azimut, mais sous des incIiDaisbns différentes relativement ù Thorizon, verraient tous exac* tement les mêmes phénomènes de réflexion et de polarisation !

Sur les causes de la décomposition interne et de la dispersion de

la lumière.

» Paus les cristaux imparfaitement cristallisés, tels que Tadulaire, le chrysobéryl, Topale et le saphir, les opalescences bleue et colorée» ainsi que les astéries, sont produites par de petites cavités ou par des espaces crepx dont les côtés sont cristallisés, ou par des tubes étroits, ou par des espaces linéaires parallèles aux arêtes de la forme primitive ou secondaire du minéral. Le tabasheer^ dont les cavités renferment de l'air qu'on peut expulser et rendre à volonté, disperse une belle lumière bleue qui dépend sans doute de la dimension des cavités. Dans un échantillon remarquable de chaux carbonatée qui était rempli de veines bcrpitropes, j'ai observé une dispersion abon-* dante, causée par la réflexion de la lumière sur différentes surface^ qui, bien qu'en contact optique, ont différent^ degrés de réfractioa extraordinaire.

if Cependant tous ces phénomènes diffèrent essentiellement ie ceu^ qui forment le sujet de ce mémoire, excepté ceux du spath-^ogr^^

1292 DISPERSION ET RfiFRACTIOIf DE LA LUMIERE.

en tant da moins qu'ils résultent d'une cristallisation imnarfaite. L'épipolisme que sir John Hei*8chei attribue à ce minéral, ou sa dispersion Jntérienre, suivant mes expériences, n'appartient pas à l'espèce, mais à des variétés particulières, et même seulement à certaines parties de celles-ci. C'est le résultat d'une cristallisation inégale ou imparfaite. Sur un noyau parfait un revêtement arrive qni a une tçinte différente par réfraction, et qui disperse une belle lumière bleue; puis une succession de couches se déposent, qui dispersent des couleurs différentes, et qui sont séparées par des espaces ne disper* sant pas. Ainsi, un élément étranger, dépendant de l'état de la solution, a été successivement introduit dans le cristal. S'il avait les mêmes pouvoirs réfringent et dispersif que le fluor, il ne réfléchirait aucune portion du faisceau introduit. Mais s'il y a la moindre dissemblance dans la réfraction moyenne, ou si la différence consiste simplement dans une longueur inégale de certaines portions des deux spectres, alors l'élément étranger dispersera de la lumière. Par exemple, si l'on place une mince couche d'huile de cassia entre deux prismes de fiint, on trouve que la lumière réfléchie par cette couche est bleue. L'indice de réfraction de quelques-uns des rayons rouges étant le même dans le verre que dans Thuile, aucun d'eux ne se trouve dans le pinceau réfléchi qui, par conséquent, demeure b!eu sous toute incidence. Supposons maintenant que cette couche se solidiGe, et qu'elle se dissémine en un nombre inûni dé petits atomes à travers le flint-glass ou un fluide qui ait la même action que lui sur la lumière, et nous aurons le phénomène de la dispersion bleue. Tel est, en fait, l'état delà solution du bleu de Prusse.

» Un faisceau de lumière bleue ainsi produit devrait être polarisé totalement sous l'angle de polarisation, et partiellement sous d'autres angles; et, si tel n'est pas son état, il faut chercher quelles causes l'ont modifié. Nous avons déjà vu que, dans le verre jaune de Bohême, il n'y a pas de lumière polarisée par réflexion, et que, dans la solution de quinine, une partie seulement est ainsi polarisée; le pinceau total dans le premier cas, et le pinceau résidu dans le second, présentent la polarisation quaqmversus. Cet effet ne peut résulter d'une polarisation opposée à une réfraction de la lumière dispersée sur les surfaces des particules réfléchissantes, car une telle action ne ferait que diminuer la valeur absolue de la polarisation par réflexion ; de pins, l'expérience directe, exécutée en faisant passer la

DISPERSION INTÉftlfiURE DE LA I.UMlèflE. i293

lumière bleue à travers différentes épaisseurs du fluide» prouve que les choses se passent autrement. Aussi, à moins de supposer que cette polarisation^ égale en tous sens, constitue une nouvelle propriété de la lumière résultant d'une action spéciale de certains corps solides et fluides, nous sommes conduits à cette conclusion nun moins remarquable qu'elle est produite par un nombre infini de cristaux à double réfraction^ dont le$ axes optiques sont dirigés de toutes les manières possibles, et dont les surfaces postérieures ré fié" chissent un pinceau lumineux, doué de la polarisation quaquaversus.» Mous ne discuterons pas ce curieux ensemble de faits trop imparfaitement définis ; mais nous croyons utile de reproduire la note suivante de M. bupasquier, qui a la plus grande analogie avec le mémoire de sir David Brevirster : c'est évidemment un cas très-général de dispersion intérieure.

Physique. Mémoire sur la lumière bleue, transmise par une feuille d*or. Généralité de ce phénomène observé avec tous les corps opa* ques, par M. âlph. DupASQtJlER.

« Quand la lumière traverse une feuille d'or battu , on sait qu'elle prend une couleur bleue très-prononcce , phénomène considéré jusqu'à présent comme caractéristique à l'égard de ce métal ; car on le remarque en effet également lorsque l'or, précipité chimiquement dans un liquide , y reste quelque temps à l'état de suspension.

» L'observation accidentelle de quelques faits isolés m'a d'abord conduit à reconnaître que ce phénomène n'est pas spécial à l'or ; plus tard, l'expérimentation m'a donné la certitude qu'il est général aux corps opaques ; qu'il se produit avec plus ou moins d'intensité, toutes les fois que la lumière traverse un métal réduit à l'état de feuilles extrêmement minces, ou un corps quelconque considéré comme opaque, lorsque, dans un grand état de division , ce corps se trouve retenu quelque temps à l'état de suspension , soit dans un liquide , soit daus une vapeur, soit dans un gaz incolore. J'ai reconnu également, par de nombreuses expériences, que ce phénomène est indépendant de la nature du fluide où s'opère la précipitation , et qu'il se manifeste d'ailleurs, quelle que soit la couleur du corps solide, se précipitant ù l'état de particules extrêmement ténues. La transparence ou la translucidité même imparfaite des corpuscules , suspendus en

i^À MfmuueN n tibiuefim m la lqmiéie.

grand nombre dans nn floide^ m'a pam aenle €tre on obstade I la production de ce phénomène.

» Avant de rechercher la cause de cette coloration naironiie« développée par tons les corps opaques dans un étal d'atténuation extrême , il est indispensaUe d'indiquer les observations et les expériences qui m'ont démontré la généralité de ce phénomène, 9&ù qu'on puisse les vérifier et s'assurer de l'exactitude de leurs résollats. C'est ce dont je vaia m'occuper.

Homère de procéder à l'expérimentation.

» Pour bien reconnaître cette coloration bleue ou bleuâtre» il but se placer dans un lieu un peu obscur, et dans lequel la lumière diffuse arrive par une ouverture plus élevée que la tête de Tobservatenr. Alors, interposant , par exemple , une feuille métallique entre reeil et h lumière , on aperçoit , avec plus ou moins de vivacité et de pureté, le phénomène de la coloration bleue , suivant que TattéQuaiion de la feuille métallique, en raison de la malléabilité du métal, se trouve plus ou moins parfaite. Eu effet , si le phénomène est plus tranché avec les feuilles d'or , c'est principalement parce que ce métal , le pins malléable de tous, fournit des feuilles d'une ténuité et d'une égalité de structure bien supérieure à ces mêmes qualités, observées dans les feuilles obtenues avec d'autres métaux. Toutefois, je dois faire remarquer que la couleur du corps n'est pas sans quelque influence sur la production du phénomène. Toutes choses égales d'ailleurs , les substances jaunes , jaunes-rougeâires on rouges, communiquent aux liquides dans lesquels elles se trouvent suspendues une couleur bleue plus intense que celle obtenue par les substances autrement colorées , ce qui semble indiquer le développement de la eouleur complémentaire , si bien observée par M. Chevreul. Les métaux et les composés métalliques gris de fer développent aussi avec intensité cette coloration bleue. Toutefois il en est un assez grand nombre qui le produisent d'une manière assez tranchée pour donner la certitude que les corps blancs ne font point exception à la^loi générale que j'ai observée.

M. Dopasquier entre ensuite dans le détail de ses expériences. Il a constaté la dispersion de la lumière bleue avec des feuilles d'argent, de cuivre, d'or vert; avec l'argent et le mercure précipités, l'anti-

DISPERSION ET RBFRiLGTIOM DE LA LUMIERE. 1295

moiûe» le bismuth, TarséDic en poudre, avec un très-grand nombre de sulfures, d'arséniures, d*oxydes, de sels, etc.

9 Dans les expériences où Ton procède, comme on l'a dit. en dé^ layant dans un liquide lei^rps, en poudre très>fine, sur lequel on vent expérimenter , on ne distingue pas d'abord la couleur bleue, car la lumière se troure interceptée on presque totalité ; ce n'est qu'après la chute des particule! les (dus grossières que le phénomène devient apparent. En générait on réussit d'autant mieux que le coips a été plus finement dhisé. Il ne faut pas employer une trop grande quan« tité de matière, car alors il se forme un dép5t sur les parois du verre, lequel dépôt devient uH obstacle à la réussite de l'expérience, à moins cependant qu'on ne lé fasse tomber au fond du verre par une légère agiti^n. Je dois faire remarquer, toutefois, qu'un léger dépôt forr mésur les parois du verre produit quelquefois lui*mêine la coloration bleue. Si le corps en suspension est très-lourd et le liquide qui le contient très-léger, il peut arriver que la précipitation complète soit trop rapide pour qu'on ait le temps d'observer le phénomène indiqué ; dans des cas de cette nature, je réussissais à le développer, en augmentant la viscosité du liquide par une substance qui s'y dissolvait rapidement. Pour l'eau, je me servais de gomme arabique ; pour l'alcoorou pour l'étber, d'une matière résineuse incolore, ou d'une substance grasse. »

M. Dupasquier ajoute :

« Beaucoup de précipités blancs présentent une coloration bleuâtre, mais généralement assez faible. Des substances, organiques inco-^ lores peuvent même présenter ce phénomène : ainsi, par exemple, l'oxamide, qui se dissout en petite quantité dans l'eau bouillante, si on le laisse précipiter par refroidissement, après avoir filtré la solution, présente une nuance bleuâtre assez sensible.

» Je borne là l'indication de mes expériences, quoique j'en aie fait un bien plus grand nombre ; je pense que celles que je viens de citer sufiBront pour convaincre de la généralité du phénomène décrit, phénomène qui n'était attribué qu'à l'or seul.

» Quant à la cause du dévdoppement de la couleur bleue dans les expériences qui viennent d'être indiquées, tient-elle à ce que les particules des corps dits opaques, très-divisés, ne se laissent traverser

4S9A Bli»miON Bff RtFIAGrtOM DE LA LVintM.

que par lei rqyent Meus de la lumière, on ft ee qae eea fiiênies ra jwi, par Teffet d'une réfraction, gtissent aents entre les particirtea tenuee ea futp^naion f C^eat ià upe queitîen qa'fl appartlèniaiiv physiciens derémudre. Bnétqdiaiil ces fntére^aanisiiidnonièhes, ih anroBt 1 1*^* cberoker anasi ai lea observations qu() jerYlens de présenter lie peioveAt pis eitp]iquer cemaines eolopatioaa bleues qner nons présente la na*taré» éelle des glaeieriB, par exemple, qqi pourrait êiredae à lenr état de granulation, eteelle des lacs, qui pourrait pettUêtre afqir p«mr eause des particules hét^rogèofia trèa^aubtiles , tenues en su»pension dans une masse d'eau d'une grande épaisseur, été.

i PoOr moi, j'ai seulement étudié eé phénomène de blénissenient en fibtmiste, et n'ai voulu que démontrer qu'une coloration, indi« quée comme cursctère spécial de Tor, pouvait être produite, avèp plna cin moina d'ioteniiité, il est vrai, par tous les corps diu opaques ; qU*éDe était indépendante de la nature spécifique cle ees corpa , et constituait par conséquent un phénomène général. •