QUATRIÈME SECTION

RÉSUMÉ d'optique XINÉBAJ.OGIQOÈ.

On désigne sous ce nom la science des propriétés optiques des minéraux, ou des phénomènes auxquels les minéraux donnent naissance par leur action sur la lumière.

Les phénomènes qui servent principalement à caractériser les minéraux se rattachent aux divisons suivantes : réfraction sioiple ou double; polarisation ordinaire; polarisation chromatique, poQvm dispersif; ai)sorption, avec ou sans polarisation; dichrolsme et polychroîsme; phénomènes analogues aux réseaux, couronnes, astéries, etc.

Réfraction simple.

L'observation de Tindice de réfraction est importante dans l'étode des corps bruts« car elle peut conduire à distinguer nettemoit ees corps les uns des autres , du moins lorsqu'ils sont purs de tout mélange mécanique qui pourrait déranger la marche des rayons, et qu'ils sont dans des états de cristallisation comparables.

Uindice de réfraction des minéraux varie entre des limites assez étendues. Si l*on prend pour unité l'indice de réfraction de l*eau , les indices de réfraction de la chaux, fluatée» de la chaux sulfatée , du quartz ( Rayon ordinaire ), de la topaze blanche , de la cbaax carbonatée [Rayon ordinaire)^ du saphir blanc, du grenat, du carbonate de plomb, du diamant {Maximum), du chromate de plomb (Maximum), sont respectivement 1,436, 1,525, 1,548, 1,610, 1,654, 1,768, 1,815, 2,084, 2,755, 2,974.

Les couleurs dont les substances minérales sont accidentellement pourvues apportent toujours quelques différences dans l'indice de réfraction. Généralement elles relèvent : le saphir blanc a pour în-dice de réfraction 1^768 , le saphir bleu 1,794, le rubis orientai, qui est de même nature, 1,779; la topaze blanche a pour indice de réfraction 1,610 , et la topaze Jaune 1,632.

d'optique MINÉRALOGIQUE. 3l3

Il est probable que la loi même de la réfraction qui définit l'indice de réfraction comm^ la valeur du rapport constant des sinus des angles d*incîdence et de réfraction n'existe plus, ou doive être modifiée , quand le minéral dont il s'agit absorbe plus ou moins complètement la lumière. Cet effet est facile à concevoir ; cardans le cas d'absorption ou d'extinction partielle, l'action du minéral sur la lumière devient alors une action réellement perturbatrice. Dans ce cas , l'indice de réfraction n'aurait plus de signification précise.

Lorsqu'une même substance cristallise dans deux systèmes différents, l'indice de réfraction varie. L'indice de réfraction du calcaire cristallisé rhomboédrique est l|6ô4 pour le rayon ordinaire; l'indice correspondant de Taragonite est égal à 1,693. La réfraction ne dépend donc pas seulement de la nature des substances ^ mais encore de l'arrangement de leurs particules.

Newton, dont les regards ont embrassé la nature entière, observa le premier la connexion qui existe entre les pouvoirs réfringents des milieux diaphanes et leurs propriétés chimiques. Sa eonjecture bien connue sur la nature inflammable du diamant, fondée sur l'extrême réfringence de ce minéral, eût été cinquante ans plus tard , lorsque la chimie se fut constituée à Tétat de science, une découverte étonnante de hardiesse ; celle de la nature inflammable d'un des éléments de l'eau est non moins frappante , et intéresse peut-être davantage par la grande influence que sa vérification a eue sur la science chimique tout entière.

Il résulte de la constance de l'indice de réfraction que la déviation produite par un prisme réfringent change avec Tobliqujté du rayon Incident, et qu'il existe un minimum d'angle de déviation. Le calcul apprend que ce minimum a lieu lorsque les angles d'incidence et d'émergence sont égaux entre eux. La détermination de cette déviation minimum est du plus grand intérêt , parce qu'elle donne un moyen facile d'évaluer l'indice de réfraction. On trouve , en effet , que si l'on désigne par A l'angle du prisme , par A la déviation minimum , par e l'indice de réfraction , ou l'é* gniralent optique , on aura :

sin A + A) sini A

D<mble réfraction^

\jBL lumière , en traversant un grand nombre de substances cristallisées, se partage en deux rayons que nous avons désignés sous les noms de rayon ordinaire et rayon extraordinaire ; et Tensemble des observations qu*on a pu recueillir montre que les corps à réfraction simple ou sont privés de cristallisation , ou sont cristallisés dans le système cubique.

Les phénomènes de la double réfraction ne se manifestent pas indifféremment dans tous les sens. On reconnaît , eu faisant tailler convenablement les cristaux biréfringents , que pour les uns il y a une direction dans laquelle on ne voit qu une seule image, tandis que dans les autres , on découvre deux directions semblables. Dans le spath dislande , par exemple , le phénomène de la double réfraction dispai-att dans la direction de Taxe de cristallisation ; dans la topaze , on trouve une première direction |sans double réfraction inclinée à la droite de Taxe , et une seconde direction inclinée à gauche. Ces directions sont ce qu*on nomme les lignes neutres, ou les axes de double réfraction , ou les axes optiques du cristal. Une ligne neutre ou un seul axe optique se confond toujours avec Taxe de cristallisation : la ligne moyenne, ou qui divise en deux parties Tangle de deux lignes neutres, correspond toujours à un des axes de cristallisation.

A M. Brewster appartient la gloire de cette belle et frappante généralisation , qui a établi pour toujours une liaison intime entre la cristallonomie et la photonomie ; liaison riche en découvertes qu'elle a déjà fait naître, et plus riche encore parles découvertes qu'elle promet. Le savant physicien anglais formula, en 1817, la loi suivante : tous les cristaux à un axe optique appartiennent au système rhomboédrique ou au système prismatique à base carrée , c'est-à-dire que leur forme primitive est un rhomboèdre ou un prisme à six faces régulier. Tous les cristaux a deux axes optiques appartiennent à Ton des deux autres systèmes prismatiques , c'est-à-dire que les cristaux dont toutes les faces verticales ne sont pas ordonnées symétriquement autour d'une ligne unique, possèdent deux axes optiques de double réfraction : il existe dans Tintérieur de ces corps deux

d'optique minkralogiqtic. 3a5

directioiiB suivant lesquelles un rayon lumineux peut les traverser sans subir de division .

firewster déduisit cette loi de Texamea d*un très grand nombre de minéraux comprenant 23 espèces à un axe, et 81 à deux axes. Quelques uns présentèrent des exceptions apparentes, et soulevèrent des difficultés qu*un examen plus attentif a fait disparaître. Poar se rendre compte des anomalies , 11 ne faut pas oublier que la loi de Brewster ne s*étend qu'aux cristaux qui affectent toutes les couleurs Clément , et que dès lors qu'un cristal semble choisir certaines couleurs pour exercer son action , il est très probable qu'il échappe à la loi commune. L'absorptionJepolychro!sme,etc., 90Dt des causes certaines d'anomalie.

Les eorps réguliers qui ont pour forme primitive un cube, ledianiaDt,lefhiat6dechaux,etc.yne possèdent pas la double réfraction ; il en résulte que, quelles que soient celles de leurs faces par lesquelles OD observe, l'on n'obtient Jamais qu'une image des objets que l'on considère. On a cru qu'il existait des exceptions à cette loi générale, M. Biot a montré qu'elles n'étaient qu'apparentes ; il s'efforce en OQtre d'établir par le raisonnement suivant qu'elles n'existent pas. les cristaux réguliers sont des polyèdres constitués similairement autour de trois axes rectangulaires, se coupant en un point également distant de toutes ses faces : or, un cristal homogène de cette nature , construit sans discontinuité avec des polyèdres générateurs soumis aux conditions précédentes, ne peut exercer la double réfraction moléculaire , soit à un axe , soit à deux axes. En effet, latrlple symétrie de ces générateurs n'est que l'expression d'une symétrie pareille existant dans la structure interne du cristal , et manifestée jusque dans les accidents de sa configuration externe. Donc, si Ton suppose la double réfraction à un axe : cet axe unique étant donné , on pourra mener en chaque point du cristal deux autres droites au moins, autour desquelles il sera moléculairement construit de la même manière, et devra agir similairement sur les éléments lumineux : ainsi les conditions absolues de polarisation et de vitesse assignées à ces éléments par la nature du phénomène devront être réalisées à la fols autour de trois droites en chaque point du cristal , ce qui implique contradiction. Si l'on suppose la double réfraction relative à deux axes: quand oeux-ci seront donnés, on

3^0 PHKCIS

pourra toiyours assigner deux autres couples de drotttt au i autour desquelles le cristal sera constitué de la même manière, d devra agir similairement ; de sorte que, daus ce cas eoeore, la multiplicité exigée par la triple symétrie exclura la posûbilité de l'action unique. Il résulte évidemment da ce que noua Tenons de dire, que, si une substance qui cristallise dans le aystème cubique possède la double réfraction, cette anomalie doit néceasairement tenir à une cause particulière, à une irrégularité dans la disposition des cristaux élémentaires des parties constituantes, à une pression accidentellement exercée sur certaines faces du cristsi, à une sorte de trempe, à Timbibition ou interposition de molécules de nature différente entre les molécules primitives, etc. « etc. M. Biot a fait une longue étude de ces anomalies , et les a groupées sous une apparence de théorie qu'il a désignée sous le ncnn de polarisation lamellaire, et que nous analyserons bientôt.

Dans les cristaux à un axe, l'image principale ou le rayon ordinaire suit les lois de la réfraction ordinaire , c'est-à-dire qu*il est avec la ligne directe dans un plan perpendiculaire a la surfoœ re* fringente , et que la relation entre le sinus de l'angle d'incidence et de l'angle de réfraction est restée la même. L'observation indique au contraire que le second rayon ou le rayon extraordinaire se trouve successivement avec le rayon incident dans des plans différents et que la loi des sinus ne peut plus exister.

Guidé par des idées théoriques que nous avons déjà combattues, M. MaccuUagh était arrivé à douter que dans le spath calcaire le rayon ordinaire suivit dans sa réfraction la loi des sinus. Une expérience décisive de M. Brewster a pleinement réfuté cette assertion. Dans un même morceau de spath dislande , M. Brewster tailla deux prismes, de telle sorte que le rayon se propageât dans Tiui parallèlement , dans l'autre perpendiculairement à l'axe ; il colla ces deux prismes sur une même plaque de verre , et , en nsant les faces opposées , leur donna les mêmes angles de réfraction. Il dirigea ensuite sur les deux prismes , à travers une fente étroite, le rayon jaune homogène de Fraunhofer D provenant d'une lampe à alcool salé , et il regarda du même œil à travers les arêtes réfringentes des deux prismes. Les deux images réfractées delà ligne D coïncidèrent parfaitement, et il fut ainsi démontré que, dans les

d'oPTJQDE MIKÉRALOGIQUE. 3^7

limites au moins des erreurs d'observatioa, les rayons ordinaires des deux prismes ont le même indice de réfraction.

Dans les cristaux à deux axes, au contraire , les deux rayons sont tous deux réfractés extraordiuairement , ou en deliors de la lof de Soellius. Il existe cependant dans le cristal deux coupes ou deux plans dans lesquels le rayon réfracté suit la loi ordinaire, et ces deux coupes fournissent le moyen de déterminer ce qu*on peut appeler les indices de réfraction du cristal. — L'anglecompris entre les axes optiques des cristaux constitue un caractère physique du premier ordre par sa connexion intime et immédiate avec la disposition des molécules ou la structure du cristal. Il varie aussi entre des limites très distantes : de ô*" pour la strontiane carbonatée» il est de 17* 30' pour le plomb carbonate , de "17'' 51 ' pour la cymophane , de 37° 42' pour la baryte sulfatée, de 40 à ÔO"" pour la topaze du Brésil, de 60** pour la chaux sulfatée , de SW" 19' pour répidote, de 90* pour le sulfate de. fer. Les valeurs de ces angles sont des constantes et déterminent les espèces.

L'angle des axes optiques n*est cependant pas toiyours facile à déterminer avec précision , parce que ces axes se trouvent rarement ensemble dans le champ de la vision , parce qu'ils peuvent plus rarement encore être aperçus au travers des faces naturelles ; il faut alors recourir à des sections artificielles et à des instruments particuliers que nous décrirons plus tard.

Il y a des substances À un axe dans lesquelles Tindice de réfraction ordinaire est plus grand que l'indice de réfraction extraordinaire, et d'autres où' c* est précisément le contraire; en d'autres termes, dans certains cristaux le rayon ordinaire est celui qui s*éloigne le plus de Taxe, comme s'il était repoussé par cet axe; dans les autres, il se rapproche le plus de Taxe, comme s'il était alors attiré. M. Biot, qui a découvert cette différence, a pu dès lors diviser les cristaux doués de la double réfraction en deux classes : les cristaux à double réfraction attractive , et ceux à double réfraction répulsfoe. Plusieurs physiciens ont substitué à ces dénominations celles depoiitive et négative , qui sont plus rationnelles et plus indépendantes de tout système.

La double réfraction positive ou négative est inséparable du mstaldans lequel on Ta une fois reconnue, et devient par elle-même

une distinction importante. Pour reconnaître la présence de rcme oude Tautre, il suffit de constater laposition desimages Tune par rapport à Tautre. On regardera donc à travers deux faces verticales du cristal dont on étudie les propriétés , on objet assez net , comme un paratonnerre ou le bord d'une cheminée se dessinant sur le cid. Si l'image extraordinaire est à droite de l'image ordinaire , le minéral est positif; il est négatif dans le cas inverse. La netteté de l'image ordinaire la distingue suffisamment de l'image extraordinaire. Celle-ci est en outre presque constamment irisée comme les objets que l'on regarde à travers une lunette qui n'est point achromatique. Il est plus sûr cependant, pour constater cette distinction, de comparer , comme nous le dirons plus tard , le cristal proposé à une autre substance dont le mode d'action est connu ; au spath d'Islande, par exemple , qui est négatif , ou au cristal de roche, qui est positif.

Dans les cristaux à un seul axe de double réfraction » l'axe a la même position quelle que soit la couleur du faisceau lumineux : mais, dans les cristaux à deux axes, les axes optiques changent de position suivant la couleur de la lumière ; de sorte que l'angle des deux axes varie suivant la nature des rayons colorés. On doit celte découverte à M. Herschell^ qui trouva que dans le tartrate de potasse et de soude, ou sel de La Rochelle , l'inclinaison des axes pour la lumière violette était de près de 56*, et pour la lumière rouge de 75*. Dans d'autres cristaux , tels que le nitre , rinclinaison des axes pour les rayons violets est plus grande que pour les rayons rouges ; mais toujours la ligne qui joint les extrémités des axes correspondant aux divers rayons est une seuleet même ligne droite. M. Brewster a trouvé, de son côté, que pour la lumière rouge la glaubérite avait deux axes inclinés de près de 5*, et un seul axe pour la lumière violette.

Quelques observations importantes sur les effets de la compres* sion ont conduit M. Brewster à la recherche de la cause de la double réfraction. Cette propriété n'est pas inhérente aux molécules ellesmêmes : par exemple, les fragments de silex n'en jouissent pas dans leur état de séparation; dans le tabaseheer, quelques opales, et la silice qui a été fondue , il n'y a pas la plus légère trace de double réfraction. Mais, quand les parties de la silice en solution se réunissent en raison de leur attraction mutuelle ou de leur polarité.

d'optique MllVI^RALOGIQriK. SqQ

elles acquièrent immédiatement , au moment de leur réunion Ja propriété de la double réfraction, et la conservent tant qu'elles res* toit dans le même état d'agrégation. On peut concevoir facilement ce qui se passe : il existe en dissolution ou en fusion un grand nombre de molécules élastiques qui sont retenues à distance par le fluide dans un des cas , et par la chaleur dans l'autre. Supposons que, par Tévaporation ou le refroidissement , deux molécules soient amenées au contact par les forces ou les polarités qui produisent wh arraDgement cristallin, et qu'elles adhèrent fortement, elles présenteront chacune un axe de double réfraction dans les directions des lignes qui Joignent leurs centres, comme si elles étaient comprimét'S par une force extérieure ; il faut seulement remarquer que la compression s'exerce ici« non sur la masse entière, comme dans un parallélipipède de verre dont on comprime certaines faces , mais sur chaque molécule, de sorte que les phénomènes de double réfraction, qui , dans le premier cas , sont un phénomène d'ensemble, existant UDC seule fois dans la masse des corps transparents , sont , dans le second cas , des phénomènes vraiment moléculaires , et qui se reproduisent à chacun des points du cristal.

n résulte du fait de la cristallisation et du clivage , que les molécules des cristaux ont plusieurs axes d'attraction ou lignes suivant lesquelles la cohésion est plus forte , et dans la direction desquelles elles adhèrent plus ou moins. Cette adhérence plus ou moins grande eonstitoe l'élasticité du cristal , élasticité qui varie d'une direction à l'autre. Nous avons déjà défini les axes d'élasticité; ce sont trois axes rectangulaires tels que si les molécules sont déplacées dans la direction de ces axes, les forces élastiques développées agissent en sens contraire des déplacen^ents , et suivant les mêmes lignes droites , quelles que soient d'ailleurs les lois de l'action moléculaire. Dans les cristaux à un axe, rellipsoïde d'élasticité est un ellipsoïde de révolution ; deux des axes sont égaux et de même nom , tandis que le troisième coïncidant avec l'axe optique , peut être de même nom ou de nom différent. Dans les cristaux à deux axes optiques , les trois axes d'élasticité sont inégaux ; dans ceux qui n'ont pas deux axes optiques ou qui ne jouissent pas de la double réfraction, les axes d'élasticité sont égaux.

Quand les trois axes d'élasticité sont égaux , les trois compressions

rectangulaires produites par l'agr^tiou des molécules se iieutnlisent réciproquement; le corps donne dans ces treis direetkms da clivages également faciles , et ne doit pas avoir de double réfraction. En effet, jusqu'ici tous les cristaux qui se clivent également dans trois directions rectangulaires ne jouissent pas de la double réfraction.

Si les trois axes d'élasticité sont inégaux , les différenees de densité quMls produisent donnent naissance à deux angles de double réfraction dont le plus fort sera négatif ou positif, suivant que la compression l'emportera ou non sur la dilatation. De fait , tous les cristaux appartenant au système prismatique et dans lesquels le clivage indique que les parties adhèrent avec une force inégale dans trois directions, ont toi^jours deux axes optiques inégaux dont le plus grand répond à une double réfraction négative ou positive.

Parmi les cristaux à un axe dont la forme primitive est le rhombe obtus, il y en a qui ont un axe de double réfraction négative, et seulement un ou deux qui ont un axe de double réfraction positive. La structure des premiers peut être produite par la compression provenant des attractions dans la direction de deux axes rectangulaires, qui dilatent les molécules dans la direction du troisième, et le rendent un axe de double réfraction négative , si la compression exercée dans sa direction ne contrebalance la dilatation correspondante aux deux autres axes. Mais si la compression produite dans le sens du troisième axe compense avec excès la dilatation résultante, le troisième axe sera un axe de double réfraction positive.

M. Brewster avait émis ces idées et fait ces rapprochemeots quand il eut connaissance du mémoire de M. Savart sur la structure des corps cristallisés déterminée par les vibrations sonores. L'illustre physicien français constata que les modes de vibrations présentées par les plaques vibrantes varient suivant qu'elles sont diversemeot taillées dans le cristal.

Une lame taillée perpendiculairement à l'axe d*un rhomboïde donne deux modes de lignes nodales composés chacun de deux lignes droites rectangulaires. Une lame taillée parallèlement aux faces produit aussi deux systèmes de lignes nodales, mais Tun rectangulaire et Tautre hyperbolique ; le système rectangulaire donne alors le son le plus grave. Si Ton taille une lame sur un des angles

d'oPTIQITF. MIRBRALOGIQITR. 33 1

lolidcs latéraux parallèlement aux faces d*un rhomboïde inverse du précédent, on obtient aussi deux systèmes nodaux, Tun rectangulaire , l'autre hyperbolique : mais d'un côté les sommets de l'hyperbole sont plus écartés que les précédents, et de Vautre le système rectaugulaire donne le son le plus aigu. Si la lame taillée sur l'angle est parallèle à l'axe, 11 se présente encore dans les lignes nodales un lystàne reetangulaire et un système oblique , mais le premier donne le son le plus élevé. Enfin , si l'on taille des lames sur les arêtes latérales, et parallèlement à l'axe, elles présentent deux systèmes de lignes nodales hyperboli(|ues qui donnent des sons différents. Savart arriva encore à ce curieux résultat, que l'axe du spath calcaire, axe de double réfraction négative, est l'axe de moindre élasticité; tandis que l'axe du cristal de roche, axe de double réfraction positive, est Taxe de plus grande élasticité. Ce fait est une confirmation frappante des rapprochements faits par M. Brewster.

Poar qu'<Mi n'étende pas outrf». mesure cette comparaison entre l€s phénomènes optiques et acoustiques, il convient d'observer que, dans ce qui précède, le terme élasticité a deux significations tout^ à-iait distinctes ; car les phénomènes acoustiques dépendent de l'élasticité des parties du solide, tandis que les phénomènes optiques d^^ent de l'élasticité de l'éther. Ces deux élasticités ont un certain rapport ; Savart cependant a trouvé que quelques modifications aooostiques de l'élasticité correspondent à des modifications optitiqiies, tandis que d'autres suivent une tout autre loi de symétrie.

Polariêation.

L'angle de polarisation complète d'un rayon réfléchi à la surface d'un milieu , offre un caractère miuéralogique d'une grande importance en lui-même : d'abord parce qu'il varie d'une substance à l'auti^e , et , en second lieu , parce qu'il donne sur-le-champ une valeur approchée de l'indice de réfraction suffisante, dans beaucoup de cas, pour distinguer deux substances, susceptibles autrement d'être confondues.

De 35^ 25' pour le verre , Tangle de polarisation est de 33** 2' pour le quartz ;de3V9 pour la chaux carbonatée ; de 26* 15' pour le soufre; de 2r 57' pour le plomb carbonate.

M. Brewster a trouvé cette loi générale, que la tangente de l'angle de polarisation est égale à l'indice delà réfraction. Cet angle , d'ailleurs , se détermine avec facilité, dès que Ton a une surface assez polie pour donner une réfraction régulière , et l'on peot se servir pour ce sujet de tous les instruments propres à raesurer Tangle d*inc1inaison d'un rayon sur un plan. On évalue sans peiae l'angle de polarisation de fragments très petits de pierres montées en bijoux , d'échantillons trop précieux pour qu'on puisse les tailler en prismes, de corps opaques même, tandis que dans ces divers cas la mesure directe de l'indice de réfi'action serait impraticable.

La remarque suivante n'a pas échappé à la sagacité du docteur Brewster: c'est que l'angle de polarisation, à la surface des milieux cristallisés , n'est pas le même dans tous les plans d'incidence, et que la déviation, quoique excessivement faible quand il s'agit delà réflexion ordinaire , devient très sensible , et quelquefois énorme, lorsque le pouvoir réfléchisseur est affaibli par Faction d'un enduit qui recouvre la surface du milieu , de manière à ne laisser arriver à l'œil que les rayons qui ont pénétré jusqu'à une certaine profondeur, et subi en partie l'action du cristal, si l'enduit est doué d'un pouvoir réfringent approchant de celui du milieu.

Il résulte des expériences de M . Airy que le diamant, au lieu de polariser complètement la lumière réfléchie sous un certain angle, comme on le trouve pour les autres substances transparentes , pré> sente à l'incidence sous laquelle la lumière est à peu près polarisée , des phénomènes qui ressemblent plus à ceux qu'on obs^ ve à la surface des métaux , c'est-à-dire que le diamant, ainsi que certaines substances très réfringentes , et les métaux, communiquent au rayon la polarisation circulaire ou elliptique.

La lumière polarisée ne donne qu'une seule image en passant à travers un prisme biréfringent, quand la section principale de ce prisme est parallèle ou perpendiculaire au plan de réflexion, tandis qu'elle donne deux images plus ou moins intenses dans tout^ les autres positions.

Tout rayon de lumière qui a subi la double réfraction est polarisé. Si on place un rhomboèdre de spath d'Islande sur une feuille de papier sur laquelle on aura tracé un point noir, on obtiendra deux images, dont l'une subit la réfraction ordinaire , et l'autre la .

DOPTiQUE miivi':kalogiqijk. 333

réftuclion extraordinaire. Si , sur ce premier rhomboèdre, od en place un second, les deux rayons réfractés les pénètrent; mais suivant la position des deux rhomboèdres, on observe deux ou quatre images. Si les deux rhomboèdres sont placés exactement dans la même position relative, c'est-à-dire si toutes leurs faces, et par conséquent leurs sections principales, sont parallèles , on ne voit que deux images. Le contact u*est pas nécessaire; les deux rhomboèdres peuvent être placés à une certaine distance, pourvu que le parallélisme existe. Alors le rayon qui provient de la réfraction ordinaire du premier cristal se réfracte ordinairement dans le second, et de même, celui qui provient de la réfraction extraordinaire du premier cristal se réfracte dans le second extraordinairement.

Si, maintenant, l'un des rhomboèdres étant fixe, on donne à l'autre un mouvement de rotation, de manière que les faces qui reçoivent les images restent parallèles, on voit, aussitôt que les sections principales ne sont plus parallèles, apparaître quatre images. Chacun des rayons émergents du premier cristal se divise en deux en traversant le second : de là résultent les quatre images , deux ordinaires, deux extraordinaires, dont les intensités varient avec la position du second cristal , et dépendent par conséquent de Tangle compris entre les sections principales. Bientôt après avoir vu les images s'écarter, on les voit se rapprocher, et lorsque les sections principales sont devenues perpendiculaires, elles se réunissent de nouveau , et l'on n'aperçoit plus que deux images. Mais leurs rôles sont pour ainsi dire changés : l'image qui provient de la réfraction ordinaire du premier cristal est réfractée extraordinairement par le seeond ; et réciproquement , l'image extraordinaire du premier cristal est réfractée ordinairement par ie second.

En continuant le mouvement, la séparation des images s'opère de nouveau; les quatre images reparaissent Jusqu'à ce que le second rhomboèdre devienne parallèle au premier.

La lumière polarisée par une glace ou par réflexion aurait produit précisément le même effet, si die avait été reçue sur un rhomboèdre de spath: seulement, dans ce cas, il n'y aurait eu qu'une on deux images , suivant la position de la section principale du rhomboèdre par rapport au rayon polarisé.

La coropandson de ces deux expériences conduit à cette conclu-

sion , qu'il existe dans le spath d'hlande deux plans de polarisa* tioQ perpendiculaires Tun sur l'autre, et qui correspondent aux plms diagonaux du rhomboèdre. La même chose a lieu dans toos Ici cristaux à un axe.

Nous avons dit que la lumière polarisée, en tombant sur mie plaque de tourmaline dont Taxe est parallèle au planderéflexkm, s'éteint complètement, ou du moins en très grande partie; elle se ~ transmet, au contraire, avec une Intensité croissante, à menrc que l'axe de la tourmaline approche d'être perpendiculaire an plan de réflexion.

Dès lors, pour déterminer le plan de polarisation d'un rayon, Il suffit de le recevoir sur une plaque de tourmaline : quand il s'éleiiit complètement , le plan de polarisation est parallèle à la plaque ; lorsqu'il a son maximum d*intensité , son plan de polarisatioQ ert parallèle à l'axe de la plaque.

Lorsqu'on prend deux plaques de tourmaline taillées parallèlement à l'axe , et qu'on les place l'une sur l'autre dans leur poaitioB naturelle , les plaques laissent passer la lumière ; si l'on toame une des plaques, la lumière qui a traversé la première, et qui est polarisée, est en partie éteinte : l'espace compris entre les deax toama- Unes devient de plus en plus obscur ; il l'est entièrement quand les deux plaques douées de polarisation complète sont à angle droit

Si maintenant on interpose entre les deux plaques de toomia- Une un cristal jouissant de la double réfraction, le rayon polarisé par la première tourmaline sera dévié de sa route par le cristal ; son plan de polarisation aura tourné , et ce rayon n'étant plus petpes'dtculaire à la surface d'émergence, Il ne sera plus dans nne posi* tion convenable pour être éteint ; la lumière sera donc rétablie, et la partie qui était obscure redeviendra transparente.

Cette expérience simple suffit pour distinguer les minéraox poa» sédant la double réfraction de ceux qui ne la possèdent pas» et, par suite, pour déterminer, même sans l'étude des formes, les substances cristallisant dans le système régulier, les seules qui ne aolcnl pas biréfringentes.

ïje mémoire très curieux de M. Haldinger, sur un moyen de reconnaître la lumière polarisée et la position duplan de polarlaaiton , donnera un nouvel tnlérétaux eonsldératlotts préoédentsa , et eom-

d'oPTJQUR MISrÉllALOGIQUE* 335

Ment une laeone existant jusquMci dans la science : les observations da physicien allemand causeropt, si e|les se $oi)firiiient / une 9griàb\^ sitfprise.

La découverte de la polarisation de la lumière par Malus fut bient^ suivie par un si grand nombre de découvertes brillantes dans cette branche d^ connaissances humaines ; la sagacité d'Airy, de Brevirster, de Biot, d'Arago , de Fresnel , de Herscheil , de Seebeck et d'autres, nous ont fait connaître sur ce sujet tant de choses remarquables que nous pouvons regarder comme épuisé ce champ riche autrefois d'abondantes moissons. Il reste cependant encore à glaner çà et lA qMclques cjpis , et Ton ne verra pas sans intérêt que je suis parvenu à reconnaître la lumière polarisée d'une manière directe, avec rœll nu , sans aucun instrument, sans l'aide d'uu appareil quelconque; et même à déterminer d'une manièrQnon douteuse la directioa dans laquelle a lieu la polarisation.

• En observant avec attention des plaques d'andalousite taillées parallèlement à l'axe, j'avais reconnu depuis longtemps que leur couleur paraissait en général d'un rouge très pâle^ car elles étaient taillées si mincçs, que la lumière rouge n'était pas absorbée en entier; mais je remarquai aussi qu'on voyait quelquefois comme un fantôme fugace d'une couleur jaunâtre , qui disparaissait lorsqu'on fixait la plaque d'un regard plus ferme. Taillée perpendiculaire* mentaux axes optiques, i'andalousite, lorsqu'on dirige son regard suivant les axes, présente , dans des direcGons qui dépendent de la structure cristalline , de belles aigrettes lumineuses d'un vert pâle environnées de deux espaces d'un rouge foncé. Je ne pus trouver une figure déterminée à la couleur jaune ; pi en la regardant direcment y ni au moyen d'une loupe.

• Pies tard, en regardant à travers un spath d'Islande un carré m^ sur en fond blane, je cherchais à reconnaître une différence d*iDteBsité entre les deux images , et eomme elle était presque InseasiMe, il était nécessaire , pour comparer, de fixer alternativement TuDo et l'autre image: il se montra bientôt des teintes jau* nâtres et gris-verdâtres qui devinrent de plus en plus tranchées eomme couleurs complémentaires , jusqu'à ce qu'elles se dessinèrent dlstîBctement sous la forme d'aigrettes lumineuses jaunes sur un

fflo

^ fond violet disposées comme les montre la flg. 1. LMmage |— ordinaire , supérieure 0, présente une aigrette horizontale : S l'image extraordinaire, inférieure, une aigrette veitîcale. rjtl E les aigrettes, minces au milieu , divergent des deux côtés. Le noir marque Tabsence de la lumière. Les deux Images blanches d'une ouverture découpée dans du papier noir et vue à travers un spath d'Islande, ou tes deux images de la loupe dite dlchroscopique, en les présentant à une lumière très claire et uniforme, Q offraient aisément le phénomème représenté fig. 2. L'aigrette jaune du rayon ordinaire O est verticale , celle du rayon extraordinaire E est horizontale; l'axe do rhom- 53 E boèdre était placé dans un plan vertical : or, le rayon ordinaire est polarisé dans le plan de la section principale du rhomboèdre ; le rayon extraordinaire dans un plan perpendiculaire : donc la direction des aigrettes lumineuses marque exactement la position du plan dépolarisation,

» Il fallait donc reprendre l'examen des plaques d'andalousite.en les plaçant , non plus à distance de la vision distincte , mais tout près devant l'œil pour regarder une lumière claire à travers elles. Les aigrettes se montraient maintenant, quelle que fftt la direction du regard , mais elles restaient toujours parallèles à l'axe vertical. De cMe position des aigrettes , comparée avec la fig. 2 , il résulte que , dam

l'andalousite , le rayon vert clair qui nest pas absorbé est 4e rayon ordinaire. Kt, eti effet, dans la loupedichroscopiquè, Tirnage supérieure O reste vert clair, Tlnférieure Ë devient rouge foncé. La position verticale des aigrettes s'observe sur les faces qo A, sur oo D et oo D> sur le prisme de QO^'ôl' et sur sesdeux diagonales. On l'observe même dans des galets qui n'ont été ni taillés ni polis , et qu'on place très près devant l'oeil. L'observation se fait d'une manière très nette ea amenant peu à peu à la position horizontale le cristal qu'on a d'abord tenu verticalement; car la rétine devient ainsi , par la couleur

d'optique minéràlogique. 337

GompléineDtaire, plus sensible à TimpressiOD. Il n'est pas toujours ' possible de faire ainsi tourner le plan de polarisation autour de h ligne visuelle comme axe. Si la lumière polarisée est immobile, on incline alternativement la tête à gauche et à droite, et alors on observe aussitôt, d'une manière distincte, les aigrettes, bien que dans une direction déviée.

> L'examen dune plaque de tourmaline se présentait naturellement tout de suite après, fig. 5 et 6. Elle laissait voir des aigrettes lumi-

neuses très distinctes dans une position horizontale par rapport à Taxe vertical ÂB. Le rayon de lumière qui la traveree , comparé avec la fig. 2, est, éTaprès cette position de V aigrette^ le rayon extraordinaire. Et , en effet , dans la loupe dichroscopique l'image ordinaire O est noire , toute la lumière du rayon ordinaire étant absorbée , et l'image extraordinaire E parait colorée en brun clair.

> En comparant l'andalousite , fig. 3 , qui ne laisse passer que le rayon ordinaire, et la tourmaline , fig. Ô , qui absorbe ce rayon , fl résulte que, superposées, elles ne laisseront passer que le minimum de lumière correspondant à leur épaisseur : placées en croix, elles donnent le maximum. Dans l'andalousite , c'est le rayon ordinaire qui est le plus clair et le plus intense ; dfins la tourmaline , c'est Textraordinaire.

• Les tourmalines vertes laissent voir aussi nettement l'aigrette Jaune; Il n'y a que les tourmalines rose pâle, à peine colorées, de rile d'Elbe , qui laissent passer les deux rayons. Dans la loupe diebroseopique , l'image ordinaire parait seulement un peu plus colorée.

• Il était intéressant d'examiner aussi la lumière polarisée par les méthodes ordinaires. On apercevait toujours plus ou moins distinclienient les aigrettes jaunes avec les espaces bleuâtres qui les acmnpagnent.

338 iM\Écis

» Un miroir noir placé sous Toeil dans une position horizontale.

flg. 7, la large surface d'une table bien polîe et d^une couleur uniforme, le parquet même luisant frotté de cire, font voir une aigrette verticale, c* est-à-dire placée dans la section principale polarisante. Sur des panneaux de vitres verticaux , les aigrettes presque horizontales , inclinées seulement un peu dans le plan de polarisation, s'observent très facilement , surtout si Ton place altemativaneDt l'œil dans Timage réfléchie d'une traverse de fenêtre rapprochée et horizontale, ou d'une croix ; car la rétine devient ainsi plus sensible à l'impression produite.

» La lumière qui a traversé obliquement une plie de glaces, os même une seule glace, mais la première plus distinctement, comme on devait s'y attendre, laissent voir les aigrettes jaunes /»er|ieii^ eulairei au plan d'incidence des rayons,

» Le ciel bleu est distinctement polarisé dans des sections principales passant comme grands cercles par le soleil. L'atmosphère, quant à ses effets optiques , peut être considérée comme un cristal à un seul axe ayant , dans une direction , la couleur de la lumière du soleil qui Téclaire, et, dans une direction perpendiculaire, la « couleur des immenses profondeurs de l'espace , l'absence de tonte lumière, le noir modifié en bleu plus ou moins foncé par la matière de l'atmosphère éclairée. Si l'on regarde rapidement en quelque endroit le ciel bleu, on aperçoit distinctement, dans la direction de la section principale, l'aigrette jaune qui se présente presque comme deux taches d'un jaune tendre , unies et nébuleuses, et d'uu diamètre apparent d'à peu près deux degrés. On rend sans peine Timpression plus intense en fermant rapidement les yeux après Tavoir reçue, et en les ouvrant à égale hauteur vers un grand cercle passant par le soleil et perpendiculaire sur le premier. La seconde aigrette apparaît sur la rétine en croix avec la première et beaucoup plus distincte. La succession alternative des deux impressions donne

d'optique minéralogique. 339

toute soB évideDoe à œ curieax phëDomèney qu'on observe à l'œii BU sans aucan appareil.

» Plus la lumière est polartoée» et plus on est sûr de l'apparition des aigrettes. Elles se montrent de la manière la plus distincte dans les eristaux qui absorbent l'un des deux rayons, et qui sont ordinairement colorés. Déjà, dans le spath d'Islande complètement transparent» le rayon ordinaire estun peu plus absorbé que Textraor^ diaalre. Si, dans des morceaux assez épais, on regarde obliquement à travers deux faces parallèles, de sorte qu'on dirige le regard presque perpendiculairement à l'axe du rhomboèdre, on aperçoit l'aigrette jaune dans une position perpenéieulaire à Taxe , c'est-à-dire qu'on voit rexcédant, le rayon le plus intense, le rayon extraordinaire. Les aigrettes Jaunes se montrent d'une manière bien plus distincte dans un ^th calcaire Jaune de miel de St-Denis. Ce spath calcaire se pré* Mnte déjà à l'œil nu Jaune de miel rougeâtre dans la direction de l'axe, et d'une couleur plus Jaunedans une direction perpendiculaire. SI, avec la loupe dichroscopique, on sépare les deux rayons en dirigeant le regard perpendiculairement à l'axe, G est d'un Jaune de miel rougeétre et E Jaune- vineux pâle et beaucoup plus clair queO.

> La cordiérite, vue à la lumière ordinaire, présente trois couleurs dans des directions perpendiculaires. Dans la flg. S, qui représente

cube taillé du cabinet minéralogique impérial , ayant deux lidec6té,Pest d'un beau bleu, M d'un gris Jaunâtre clair , Td'un gris faiblement bleuâtre, un peu terne. La couleur totale est eelle de la variété claire.

9 Par le dichroscope, les couleurs sont séparées : P en bleu foncé et bleu très pâle , M en bleu foncé et gris Jaunâtre , . T en gris jaunâtre et bleu très pâle.

34o PRÉCIS

ù Les aigrettes sont disposées comme l'indique la figure ; elles in diquent la clarté des coaleurs. La teinte la plus intense et la pliu claire est le gris jaunâtre ; la plus faible et la plus foncée est le blea foncé, lequel est absorbé le premier. La couleur bleue de P ne contient pas de mélange de Jaune; les aigrettes paraissent d*un violet franc, maïs faible.

» Dans le sulfate de baryte , cette espèce minérale si remarquable qui mériterait les honneurs d'une monographie rien que par ses couleurs , les aigrettes ne sont pas disposées de la même manièie dans toutes les variétés. Les cristaux jaunes de Felsobanya présentent Taigrette comme fig. 9, dans la grande diagonale du rhombe:

oQ^rt

CiiTi

OUTlt

dffK

aussi rimage supérieure ordinaire 0 est-elle jaune de paille pâle, plus claire que Timage inférieure extraordinaire E, qui est Jaunecitron. Dans un échantillon de Belra, en Portugal , qui se trouve dans le cabinet minéralogique impérial , et qui est brun d*œiliet pâle, les aigrettes sont placées dans la petite diagonale da rhombe: aussi l'image supérieure 0 est-elle d*un bleu violet foncé, et rimage inférieure E d'un jaune vineux pâle ; cette dernière est partant plus claire, et l'effet de lumière qui répond à cette couleur subsiste, tandis que la couleur foncée bleu violet est absorbée.

» Des feuilles de mica assez épaisses pour que l'un des rayons pa* raisse sensiblement plus clair que l'autre, plus fortement ab8orbé« présentent dans la lumière ordinaire les aigrettes dans un plan m passe par la ligne médiane et est perpendiculaire au plan des axes^ Plus les feuilles sont minces , plus aussi est faible la différence d'i» tensité des deux rayons polarisés dans des plans perpendiculairesi aussi on ne découvre plus alors d'aigrettes dans la lumière ordinairei mais elles apparaissent d'autant plus belles et plus vives , si l'on ra garde à travers des feuilles minces de mica , ou en général d'al

d'optique MINÉRAL0G:QUE. 3'4l

cristal biréfringent, une surfoce qai polarise la lumière, et elles présentent ici une modification intéressante.

»Si on regarde à travers un appareil analyseur polarisant la lumière dans une direction déterminée , une surface horizontale qui polarise la lumière, l'aigrette lumineuse verticale de celle-ci ne change pas la position de l'aigrette dans l'analyseur. Si les deux aigrettes sont parallèles , ce qui a lieu quand elles sont verticales toutes les deux, rœil reçoit le maximum de lumière; il reçoit le minimum lorsque Taigrette de l'analyseur est horizontale, puisque le rayon polarisé dans un plan vertical a été absorbé par la surface qui ne réfléchit ou ne transmet qu'un rayon polarisé dans un plan horizontal. Le maximum de l'absorption a lieu lorsqu'on a tourné l'analyseur

Umioc

de 90*. En continuant de tourner, on trouve un minimum à 180'', m second minimum à 270% et on revient à 360° ou à 0** au minimoro primitif d'absorption.

1 II en est autrement lorsqu'on emploie dans cette recherche une lamelle qui transmet deux rayons polarisés dans deux plans perpendiculaires et d'une intensité à peu près égale, ce qui est toujours le cas pour les feuilles de cristaux , sauf dans la direction des axes.

• Il faut ici distinguer trois positions différentes des aigrettes jaunes.

» rLa position verticale dans la ligne AA,, fig. 11 , qui reste fixe eomme le plan horizontal de polarisation ; 2** les deux aigrettes pola risées BB|, Bi B. , fig. 12 , qui subsistent dans des directions perpendiculaires pour chacune des deux polarisations, lorsqu'on détruit l'une d'elles par un appareil convenable ; 3" l'aigrette CCi, fig. 13, qui , en recouvrant A par B, s'observe dans des azimuths diffcrpnts.

»Lorsqu*oû pose la plaque BBi sur AA», il apparaît uae aigrette CCi égaletneot verticale.

» Si Ton fait tourner BB,, fig. 14, eu portant la partie supérieur» vers la droite d'un angle 9 , Taigrette Jaune apparaît dans la direction GG| qui fait avec la ligne AA, un angle 2^.

M I^ distance angulaire du plan de polarisation actuel et du plan immobile est double de la distance du plan de polarisation primitif de l'un des rayons dans la feuille. Elle est en avant d'un angle égale à l'angle de torsion <y>.

• Si Fon tourne la feuille de cristal de 45''» GC, prend une position horizontale. La déviation du plan de polarisation est alors un maximum , en sorte qu'en l'examinant par un appareil dont le plan de polarisation reste immobile, on trouve les phénomènes d'absorption opposés qui répondent à une position AA^^ bien que la feoiile n'ait été tournée que de 45''.

» En faisant tourner BB| de 90^^ Taigrette jaune prend la position A, A , c'est-à-dire qu'elle est verticale , mais qu'elle a son extrénaité supérieure tournée vers le bas. Les phénomènes d'absorption sont les mêmes que dans la position primitive.

d'optique MfîléllALOGIQUE. 343

» En falsaot tourner de 180*, l'aigrette Jaune reparaît de nouveau dans la directioQ AA|. L'aigrette a achevé sa rotation complète, bien que la feuille de cristal n'ait encore décrit qu'un demi^^rcle. Lorsqu'elle a décrit 360*, les aigrettes qui apparaissent à l'œil ont déjà parcouru deux circonférences entières.

> La darté et l'olxscuiité des plaques de cristal, qui varient dans disque octant pour la lumière polarisée et analysée, sont dans une liaisonimmédiate avec l'apparition des aigrettes. Â partir de la ligne qu'elles déterminent, l'effet opposé à la polarisation va en croissant et devient un maximum dans une position perpendiculaire à cette ligne. Là se trouve le second plan de polarisation perpendiculaire au premier. Si l'une ou l'autre ligne couvre l'aigrette de la polarisation primitive du fniroir, l'aigrette qui apparaît devient nécessairement vertieale. Donc , le vérital)le maximum de l'effet opposé tombe au milieu entre les deux positions , et revient ainsi quatre fois , savoir, à 45*, 135% 225» et 315'. Lorsque l'aigrette polarisée et l'aigrette de l'analyseur sont parallèles, ces espaces sont clairs, et les espaces intermédiaires 0«, 90<^, 180% 270^ obscurs. L'inverse a lieu lorsque les biJaeeaux sont croisés.

> Au moyen des aigrettes lumineuses jaunes que l'on découvre à travers des feuilles de mica sur des surfaces polarisantes, il est fiieile de soumettre ces dernières à une observation directe. On n'a qu'à regarder à travers le mica pendant un temps court, et à l'écarter ensuite rapidement de l'œil ; la rétine reste ainsi plus sen* liblepour l'impression d'une aigrette semblable qui se fait immédiatemeut après dans une autre direction. Cette seconde impression n'est pas seulement une sensation complémentaire, car les aigrettes ce montrent sur la surface polarisante dans une direction déterminée , quelle qu'ait été la positiMi de celles qu'on a vues à travers le mica.

* Les phénomènes des aigrettes placées à une distance angulaire double lorsqu'on fait tourner la feuille de mica, telles qu'elles ont été décrites plus haut , peuvent encore être comparées d'une autre Manière. Qu'on fixe la position de la feuille de mica ,. en partant de Bli,%. 15. Si l'on fait tourner le plan primitif de polarisation AAtà partir de B vers la gauciw , l'aigrette parait sous le même angle à droite dans la direction €Ci . C'est une véritable. polarisation circu-

laire, ou, pour mieux dire, gyroidique. L'angle BMC est toujours

égal à TangieBHA.C est placé à droite de fi, si A est plaeé

a gauche; par contre, G se trouve à gaoehe de B, quand on fkit tourner A à droite.

» De pareilles observations ne peuvent se faire avec les instruments ordinaires , dans lesquels le miroir polarisant est fixe. On les fait au contraire très aisément avec ceux qui sont disposés comme flg. 16. Les rayons déviés par la polarisation y sont ramenés dans Taxe des instruments par des miroirs métalliques parallèles.

» Ce n*est que dans la direction des axes que tes aigrettes se montrent encore dans une position fixe.

»Mais quesontdonc enfin les aigrettes jaunes qui ont été observées dans toute lumière polarisée? Rappelons ici, d'après Herscbell, es phénomènes que présente la corde tendue quin été d'abord proposée par le docteur Young comme analogie destinée à expliquer le mouvement ondulatoire des particules de l'étber ébranlées par la lumière. Lorsqu'on regarde cette corde dans la direction dans laquelle elle est tendue, les Impressions des ondes qui se font dans le plan d'oscillation des deux côtés de la section transversale, doivent être les plus distinctes dans leur plus grand écart, AA^ fig. 17, parce que là elles s'arrêtent un instant , pour revenir, comme on le remarque si bien dans les cordes vibrantes. Les aigrettes Jaunes MB* ont une forme qui est très bien d'accord tvec cette analc^ie. L*(g%i >ootl dans la hmière polarisée les vibrations des particuhs de

d'optique minera logique. 345

Céther, si une pareille expression n'est pas trop hasardée : aussi leur apparition fixe ainsi d'une manière non douteuse le plan dans lequel se font les vibrations des ondes. Mais d'après cela, dans un rayon polarisé par réflexion, les vibrations ne sont*pas , comme on l'admet pour base do calcul , parallèles à la surface du miroir polarisant, mais elles se font dans une direction qui lui est perpendiculaire. Le plan d'oscillation d'un rayon polarisé par une plaque de toanmaline n*est pas parallèle à l'axe cristal lographique principal , mais lui est perpendiculaire.

« J'aurais bien désiré de soumettre déjà ici à un examen plus approfondi cette contradiction apparente , et en générai de poursuivre les conséquences que peut avoir pour la lumière polarisée l'observation des aigrettes , surtout en ce qui concerne la polarisation circulaire ; mais ce sujet est trop vaste pour que je ne doive pas dès ce moment inviter ceux qui s'occupent d'optique de rechercher ce phénomène curieux et de le comprendre dans le cercle de leurs études.»

Teroiinons par la note suivante de M. Merz, de Munich, sur In polarisation par un simple cube de verre.

«En tenant obliquement devant l'œil un parallélipipède de verre nisquement refroidi, de manière à recevoir la lumière des nuages réfléchis sur la surface supérieure , on aperçoit plus ou moins distinctement une variété de couleurs qui ne peut provenir que d'un effet de polarisation dans l'intérieur de verre. Ce phénomène a quel que ressemblance avec un autre que voici : si l'on détourne de l'œil la base d'un prisme à angle réfringent assez aigu et qu'on en regarde obliquement la face supérieure , on voit les couleurs prismatiques des objets réfléchis dans une position renversée beaucoup plus vives qu'à travers le prisme. C'est que les rayons ont été ici deux fois réfractés , tous ceux au moins qui ont été réfléchis par la surface inférieure du prisme^ et ils ont subi une plus fortadispersion, agrandie en outre par la plus grande obliquité de l'angle d'incidence. C'est ainsi que les rayons partis d'un nuage sont réfractés à la surface supérieure du parallélipipède mentionné, réfléchis sur la surface inférieure, puis réfiractés une seconde fols à leur sortie par la surface supérieure. Mais ces réflexions et réfractions sont faibles, parce que d'abord elles ont lieu sur des surfaces parallèles, et que.

34(> pfiÉcis

ensuite, Tangle d'incidence ne doit pas être trop grand, afin d'éviter une réflexion totale, telle qu'elle a lien dans le prisme qui, lorsque l'angle réfringent dépasse une certaine grandeur, ne lait plus voir les couleurs réfléchies. En même temps les rayons ont subi dans rintérieur du verre refroidi une modification telle qu'ils ne présentent plus les couleurs prismatiques dans leur ordre ordinaire et régulier, mais tordues selon la tension du verre , et comme nous le voyons aussi dans la polarisation ordinaire par des verres refroidis. Une telle polarisation s'observe de la manière la plus distincte et sans appareil de polarisation dans un cube de verre poli sur ses six faces , et brusquement refroidi. Si , dans une position ccmvenable, on y regarde d'en haut, on aperçoit , surtout à partir des arêtes et des angles , une belle variété de couleurs présentant des figures déterminées. C'est qu'ici l'efifet est produit non seulement par les réflexions et les réfractions sur la surface supérieure et sur Tinférieure , mais aussi par celles qui se fout sur les faces latérales : aussi, dans une position bien choisie, on n'aperçoit pas seulement la polarisation à la surface du verre , mais aussi celle qui se fait dans l'intérieur. J'ai encore examiné ce cube de verre avec un polariscope , et , au risque même de répéter des choses déjà connues , je ferai ici quelques observations , parce qu'elles pourront porter sur certaines circonstances auxquelles jusqu'ici on a fait peu d'attention. Le cube ne présente pas les mêmes phénomènes dans les directions des trois axes. Si les arcs hyperboliques qui, lorsque les arêtes sont perpendiculaires aux rayons incidents, se perdent dans le blanc près des angles, et dans le sombre au milieu des arêtes, quand la position du cube est inclinée , présentent le rouge comme la couleur dominante dans leur milieu , ce sera dans la seconde direction des axes la couleur verte, et dans la troisième une couleur foncée bleue assez indécise. En tournant le cube autour de l'une de ses arêtes, ces couleurs passent peu à peu l'une à l'autre. Il en est comme si les deux miroirs supérieurs de l'instrument étalât tantôt perpendiculaires , tantôt parallèles au miroir polarisant, et que le cube laissât paraître le rouge, le vert , des couleurs de transition dans les positions intermédiaires , ou bien aucune couleur de préférence à une autre , lorsqu'il est dirigé suivant Vun de ses axes suivant lequel il parait que la tension a été la plus faible. Si, au lieu d'observer avec un

d'optiqub minbrâlogique. 347

miroir, on emploie un cristal d'Islande , on voit, en le faisant tourner, l'image ordinaire alterner avec Textraordinaire , et dans tous les cas si l'une se présente en vert, c'est en rouge qu'on voit l'antre , et réciproquement. C'est un fait curieux qu'une feuille de miea qui présente du rouge dans la position parallèle de l'instrument, et du vert dans la position perpendiculaire , ne change notablement ni le rouge ni le vert du tube , mais transforme dans le premier cas le bleu en vert, et, dans le deuxième , en rouge. J'ai ainsi superposé quelques cubes semblables , mais les phénomènes n'en ont été que plus compliqués et moins nets. C'est pourquoi je préfère placer ici ce que j'ai observé sur plusieurs parallélipipèdes minces. Un seul , lorsque ses arêtes sont obliques aux rayons , pré- 9eDte-\)rdinairement sous le polariscope, lorsque les miroirs sont parallèles, une tache bleue bordée de brun. Dans une position perpeDdiculaire , cette tache est jaune et bordée de blanc. Si , au premier parallélipipède, on en superpose un deuxième, la tache bleue se change en rouge , et la bordure brune en bleu ^ la tache jaune se change en bleu et la bordure blanche en rouge. Avec trois parallélipipèdes, on Toit d'une manière plus distincte toutes les sept courbures prismatiques : seulement , dans le deuxième cas , leur ordre est renversé. En multipliant davantage les verres, le phénomène devient plus compliqué. Ces observations ne sont pas les mêmes pour tous les verres , parce que le refroidissement ne se fait pas pour tous d'QDeméme manière. En comparant une pile de verres minces avec un seul cube dont l'épaisseur égale celle de la pile, je trouvai dans plusieurs cas la polarisation moins nette et moins intense dans la pile , Probablement parce qu'il se perd beaucoup de lumière paria réflexion sur les surfaces de séparation. L'augmentation de la polarisation avec l'épaisseur et le nombre des verres est en opposition avec la polarisation colorée des lames minces; mais les conditions sont aussi différentes dans les deux cas. Je ferai encore observer que la neilleiire manière, de préparer le cube , qui est par lui seul un appareil de polarisation , parce qu'il renferme les miroirs nécessaires , consiste à donner d'abord au verre la forme d*un cube , à le chauffer *Q feu jusqu'à le ramollir, à l'exposer ensuite à un courant d'air eh ^ plaçant sur un morceau de bois pour qu'il ne se fende pas, et enfln à le tailler et à le polir. »

Polariiation chromatique.

C'est sans contredit le caractère le plus varié que Toptique fournisse à la minéralogie.

Si Ton place entre deux tourmalines croisées à angle droit une plaque mince de sulfate de chaux de 1,259 millim. à0,421, la surface paraîtra revêtue des couleurs les plus brillantes. Si son épaisseur est partout la même, sa teinte sera parfaitement uniforme; mais si elle a différentes épaisseurs , chaque épaisseur présente une couleur différente. Si Ton fait tourner la lame, les couleurs deviennent plus ou moins brillantes sans changer de nature, et l'on trouve que dans deux positions les couleurs disparaissent. Si en laissant la plaque mince immobile, dans la position où la couleur est plus brillante , on fait tourner la seconde tourmaline à partir de 0<*, Téclat diminue graduellement et disparaît; au-delà, l'on voit apparaître une seconde couleur complémentaire de la première. Une plaque de 0™»,1 101 ne produit point decouleurs; la surface de pourtour des tourmalines croisées reste obscure; une plaque de 0*",45 donne un blanc composé de toutes les couleurs. Des plaques d'une épaisseur intermédiaire entre (r°',03] 49 et 0"-46228 donnent toutes les couleurs de la table de Newton.

Si l'on forme un coin de sulfate de chaux dont l'épaisseur varie de l'une de ces limites à l'autre, on observe à la fois toutes les couleurs de Newton en bandes parallèles. Une portion de sulfate concave ou convexe donnerait les mêmes couleurs en lames concentriqnes. On peut tracer sur une plaque de sulfate de chaux, àdifférentes profondeurs, des traits réguliers et irréguliers plus ou moins profonds, de manière que le minéral présente plusieurs épaisseurs , et donne par conséquent plusieurs couleurs formant un ensemble relier. On peut encore , sur une plaque de verre , coller tour à tour diverses petites lames dont on a d'avance déterminé la couleur. Si , après avoir tracé en relief, comme nous venons de le dire , un chiffre ou un dessin quelconque sur une lame de sulfate de chaux , on remplit les vides d'un baume ou fluide de même pouvoir réfringent, on aura un objet illisible ou invisible dans la lumière ordinaire, visible seulement dans la lumière polarisée.

d'optique minier alogique. 349

Si dans la pince à tourmaline , ou dans un auti*e appareil semblable, on place une plaque de cristal à un axe taillé perpendiculairement à Taxe, on voit un système brillant d'anneaux colorés, coupés généralement par une croix noire rectangulaire, dont les bras se rencontrent au centre des anneaux. Les couleurs de ces anneaux sont généralement celles de la table de Newton. Si Ton fait tourner la seconde tourmaline , on voit dans les azimuts , 0^^ 90^, 180* et 270**, le même système d'anneaux ; mais dans les azimuts intermédiaires 45", J35*>, 225*» et 316% on voit des anneaux de couleurs complémentaires. I^ superposition de ces deux systèmes rq>roduirait de la lumière blanche.

Si Ton se' sert de lumière homogène, on trouve que les plus petits anneaux sont produits par le rouge, les plus grands par le violet. Ils sont d'une grandeur intermédiaire dans les couleurs inter* médialres, mais toujours de la couleur de la lumière dont on se sert, et séparés par des anneaux noirs.

Les systèmes d*anneaux produits par les cristaux positifs , comme le zircon, la glace, quoiqu'à l'œil ils ne diffèrent en rien des cristaux négatifs , possèdent des propriétés différentes. Si l'on combine un système d'anneaux formés par la glace ou la zircon y avec un système d'anneaux de même diamètre formés par du spath d'Islande, on trouve que les deux systèmes se détruisent, l'un étant positif, rauti*e négatif, ce qui vient nécessairement des deux sortes opposées de double réfraction que possèdent les deux cristaux.

Taillées perpendiculairement à la ligne moyenne , et placées dans les mêmes circonstances, les substances à deux axes laissent voir âenx séries d'anneaux colorés. Les deux systèmes présentent, généralemâdt parlant, les mêmes couleurs que les plaques minces ou que les anneaux des cristaux à un axe. Les couleurs commencent an centre de chaque système ; mais à une certaine distance corres- ^nidante, par exemple au sixième anneau, les deux courbes, au Heu de se former séparément autour de leur p6ie respectif, s'unissent pour se former en une courbe unique qui embrasse à la fois les deitx pâles. Les deux systèmes d'anneaux sont d'ailleurs traversés chacun par une bande noire.

Si l'on diminue l'épaisseur de la plaque cristalline , les anneaux augmenteront, et ce sera maintenant, par exemple, le cinquième

35o pfiKCis

anneau qui entoure à la fois les deux pôles. A une épaisseur moindre encore, le quatrième anneau embrassera les deux pôles, et ainsi de suite, jusqu'à ce que ces mêmes pôles soient entourés à la fois par tous les anneaux. L'apparence alors ne peut se distinguer de ceik qui caractérise les cristaux À un axe, que par la forme elliptique des anneaux , et même les anneaux peuvent devenir circulaires, si la plaque est taillée perpendiculairement à un des axes de double réf ration. Les lignes noires se sont élargies, et s'étendent indéfiniment sur le prolongement Tune de l'autre. Ces lignes noires représentent les traces des plans de polarisation, ou les lignes neutres, suivant lesquelles il n'y a pas de lumière transmise. Dans les cristaux à un axe , ces deux plans de polarisation sont rectangulaires entre eux. Pour les substances à deux axes , chaque système ne possède qu'un plan de polarisation indiqué par la ligne noire.

Pour quelques substances doi^t les a^es sont fort rapprochés, on peut voir les deux systèmes à la fois ; alors les deux anneaux sont réunis par une courbe extérieure dont les branches se croisent , et qui se confond avec une lemniscate ; les deux systèmes d'anneaux sont elliptiques, et la trace des ligties neutres forme les deux tomches opposées d'une hyperbole. Les anneaux colorés sont également visibles quand les deux plaques de tourmaline sont parallèles entre elles , au lieu d'être perpendiculaires; mais les anneaux sont complémentaires de ceux qu'on obtient par des plaques perpendiculaires ; la croix et la base se dessinent en blanc.

Les cristaux qui ont une plus grande double réfraction ont la propriété de donner la même couleur à des épaisseurs moindres on bien à des inclinaisons de Taxe moindre. Pour comparer les intensités de polarisation de différents cristaux , la meilleure manière est de comparer les teintes que produit une épaisseur donnée de chaque cristal, taillée perpendiculairement à Taxe, c'est-à-dire dans la direction où les forces doublement réfringentes et polarisantes sont au maximum. Les épaisseurs qui, dans les cristaux à un axe, produisent la même teinte Jaune, sont, pour le spath d'Islande. 0,000700 millim.; pour la tourmaline, 0,029375; pour le quartz, 0,06ô600; pour une certaine variété d'apophyllite , 9,165d00. Parmi les cristaux à un axe, les épaisseurs suivantes : 0,003375 mil-

d'optique miukralogique. 35 1

limètres, nitre ; 0,019125, miea; 0,048000, sulfate de baryte, correspondent à la même teinte.

M. Herschell désigne sous le nom d'équatoriale la teinte manifestée sous Tineidence perpendiculaire par une lame d*une épais- 8eDrdoDnée,etdans une direction perpendiculaire aux axes optiques. On déduit facilement decette teinte l'énergie biréfractivedu cristal, énergie proportionnelle à la séparation angulaire des images. Cette teinte éqnatoriale varie d'une substance à l'autre dans des limites très éloignées; elle est, par exemple* représentée pour le spati) d'Islande par le nombre 35,801 ; par 1,246 pour la strontiane hydratée f par 851 pour la tourmaline, par 512 pour le quartz, par 101 pour le camphre; par 41 pour la vésuvienne; par 3 pour une certaine variété d'apophyllite ; dans les cristaux à un axe , elle est de 7,400 pour le nitre , de 1 ,307 pour le mica , de 521 pour le sulhte de baryte, etc., etc.

Dans la lumière homogène, les anneaux sont des courbes de même couleur que la lumière employée, séparées par des intervalles sombres. Dans la lumière blanche , les systèmes d'anneaux sont su- ^rposés, Fenseroble devient irrégulier. Les deux centres ou les moitiés du premier ordre de couleur, sont disposées ei) longs spectres formées de rouge, de vert,- de violet; les extrémités de tous les autres anneaux sont rouges en dehors et blanches en dedans.

Dans beaucoup de cristaux , le diamètre des anneaux vus dans différentes couleurs varie très peu ; les centres , ou pôles , changent à peine déplace; mais, dans certains cristaux , la soude, le tartrate de potasse , la variation de grandeur des anneaux est énorme ; ils sont plus grands dans le rouge , plus petits dans le vio* let; dans d'autres substances cristallines, les anneaux rouges sont les plus petits , les violets sont les plus grands. La succession de couleur , dans ces cristaux aOormaux , s'éloigne donc évidemment deréchelledes teintes que Ne-wton a construite à l'aide de ses observations sur les lames minces , et qui , depuis, a toujours été l'alphabet de l'optique supérieure. M. Herschell a trouvé que cette déviation peut très bien s'expliquer en concevant que l'axe de double réfraction est différent pour les différentes couleurs. Dans les cristaux à deux axes, une pareille déviation est presque générale, comme dans le sel de La Rochelle, où le phénomène est très

marqué. Le bicarbonate de potasse est dans le fait regardé comme le seul cristal à deux axes soumis à Texamen, où les axes pour toutes les couleurs sont exactement coïncidents.

M. Herschell a trouvé encore certaines variétés d'apophyllite dans lesquelles la structure qui détermine la double réfraction est positive pour les rayons rouges , négative pour les rayons violets, tandis que , pour les rayons indigo intermédiaires , il n*y a pas de double réfraction du tout. Ceitains cristaux de glaubérite sont de même à deux axes pour les rayons rouges « et ces deux axes soùt alors séparés de 5". Les axes pour les rayons violets coïncident, et le cristal est à un axe. Cette particularité remarquable que Ton découvrit , en se servant de lumière homogène , a été souvent confirmée par les expériences les plus décisives , et se conçoit d'ailleurs sans difficulté aucune dans la théorie des ondulations.

M. Brewster affirme que la singularité de ces phénomènes peut être rigoureusement calculée , en supposant que les axes résultants dans les cristaux qui ont deux axes, ou le seul axe dans ceux qui n'en ont qu'un, avec un système d'anneaux , déviant de la table de Newton , soient des axes seulement apparents , ou axes de compensation produite par Faction opposée de deux ou plusieurs axes rectangulaires , dont le principal est la ligne qui bisexte l'angle formé par ces deux axes résultants. Kn partant de ce principe , ajoute le savant physicien anglais , on peut calculer les phénomènes chromatiques des cristaux avec autant de précision que les mouvements des corps célestes.

Le quartz a besoin d'être en plaques extrêmement minces pour laisser apercevoir une ombre bleuâtre de la croix produite par les traces des plans de polarisation ; si la plaque a une certaine épaisseur, la croix disparaît entièrement, et la surface de l'anneau intérieur présente une teinte unie due à l'épaisseur de la plaque. Si même on augmente cette épaisseur, les anneaux disparaissent complètement, et la plaque n'offre qu'une seule teinte sur sa surface. Cette teinte est, comme nous l'avons dit pour le sulfate de chaux, en rapport avec l'épaisseur de la plaque , de sorte qu'on peut taiUer des plaques de quartz donnant avec la lumière polarisée le rouge, le Jaune, l'orangé, etc. , etc. Si même on taille une plaque de ma-> nière qu'elle présente en creux une calotte sphérique, elle donnera.

d'optique MlN£RALOGlQlJE. 353

dans Tappareil, des cercles diTérsement colorés, correspondant aux diverses épaisseurs de la plaque.

Ce minéral possède, en outre, un phénomène curieux, qui a été mis à profit par Savart pour découvrir la plus légère trace de lumière polarisée. Lorsqu^on présente à un rayon polarisé une lame de cristal de roche, taillée de manière que l*une de ses faces soit parallèle à raxe> et l'autre un peu inclinée, le prisme très allongé qu'elle forme donne, même à Tœil nu, des bandes rouges ou vertes, pourvu que Ton regarde d'un peu loin, et que l'épaisseur du prisme près de son sommet ne dépasse pas le tiers ou la moitié d'un millimètre. Les bandes parallèles sont plus vives quand on les regarde avec une tourmaline, et il est facile de reconnaître quelles attei* gnent leur maximum d'éclat quand la section principale du prisme fait avec le plan de polarisation un angle de 45\ Des lames obliques à l'axe présentent par leur croisement des bandes analogues : d*après eette propriété, lorsqu'on a travaillé une lame de cristal de roche de 4 ou 5 millimètres d'épaisseur, de manière que ses faces soient bien parallèles entre elles , et parallèles eu outre h l'une des faces de la pyramide qui termine ordinairement les cristaux naturels, et qu'ensuite on coupe cette lame pour superposer les deux moitiés en croisant la ligne de section, le système qui en résulte donne dans la plaque à tourmaline des bandes parallèles très vives. Si ces bandes sont dans le plan de polarisation de la lumière qui a traversé la première tourmaline, elles présentent au milieu une bande noire entre deux bandes blanches , et se colorent ensuite de chaque e6té. C'est le contraire quand elle$ sont perpendiculaires ao plan primitif de polarisation; on observe alors une bande blanche entre deux noires, et toutes les couleurs précédentes sont renversées.

M. Délezenne a constaté que tous les cristaux à un axe taillés en lames parallèles à l'axe et d'une épaisseur convenable, donnent non plus des bandes parallèles comme le quarts^ , mais quatre systèmes de bandes hyperboliques très bien caractérisés, surtour quand on les observe avec la lampe monocbromatique. Lorsqu'au lieu de soumettre à Texpérience un seul cristal^ on prend, par exemple, dos lames de cristal derçche épaisses de 7 ou 8 millimètres , légèrement prismatiques; parallèles à l'axe et posées l'une sur Tautre

de manière que les axes soient croisés , on olnerve quatre systèmes de bandes liyperlioliques régulières. Pour apercevoir distinctement les hyperboles, il faut, après avoir mis les deux prismes dans la pince à tourmaline , approcher Toeil de très près ; car aussitôt que l'on regarde à une distance un peu grande, les hyperboles dégénèrent en bandes parallèles.

L'étude du diamètre des anneaux est d'un usage pratique très commode pour reconnaître les hémitropies dans les pierres taillée», où aucune strie, aucune indication intérieure, ne les dévoilent. Haûy a désigné sous le nom d'hémitropie, les cristaux qui présentent des angles rentrants dus à un croisement symétrique de deux cristaux. Le plan de jonction des deux cristaux est ordinairement parallèle à une des faces du cristal simple ou à un de ses plans diagonaux.

îl suffit de placer la plaque dans la pince à tourmaline successivement sur une face ou sur l'autre ; s'il n'existe pasd'hémitropies, ce changement n'en apporte aucun dans le diamètre des anneaux. Dans le cas contraire, l'hémitropio divisant pour ainsi dire la plaque en deux plaques accolées d'épaisseurs diverses, on verrait, par cette intervention, des anneaux de dimensions différentes, ce qui tient à ce que dans un cas on voit les anneaux que donne la plaque supérieure, dans l'autre les anneaux de la plaque inférieure. Rn mesurant exactement les dimensions des deux séries d'anneaux, on peut même déterminer par cette observation la position du plan d'hémitropie.

Si l'hémitropie, au lieu d'être placée sur l'épaisseur de la plaque* était dans le sens de sa longueur, ce moyen ne pourrait plus servir ; mais la coloration différente que prennent les deux parties de la plaque sous le polariscope ou avec l'appareil de Noremberg, l'indiquerait immédiatement; la plaque paraîtrait alors séparée en deux segments par une ligne qui la traverserait dans toute sa longueur; un d'eux affecterait un certaine couleur, tandis que l'autre en offrirait une différente.

Pour faire naître les phénomènes que nous venons d'éiodier, il fallait que la lumière fût deux fois polarisée, une fois avaat de pénétrer le cristal , une seconde fois après la sortie du-cristal. Dans certains cas ils sont produits par la lumière ordinaire en ce sens qu'on

d'optique biinéralogique. 355

peut supprimer Tane ou même Tune et Tautre plaque polarisante. Si. par exemple, l*on fait tomber le rayou lumineux sur une plaque de topaze de manière qu'elle soit réfractée te long de l*un des axes, et réfléchie par la seconde surface, on voit apparaître un système d*aniieaux. Plusieurs cristaux de nitre donnent leurs anneaux sans lumière polarisée ou sans plaque d'analyse. M. Herschell a trouvé que quelques cristaux de carbonate de potasse possédaient la même propriété.

Observons en finissant que Tangle des deux axes d*un cristal peut être tel, qu'à la lumière blapche et composéedu ciel, on ne pût voir aucune couleur, aucune courbe de quelque manière qu*on inclinât le cristal ; mais à la lumière homogène, à celle, par exemple, de la lampe à alcool salé, ces courbes seront toujours visibles, même sous Tincidence perpendiculaire , pourvu que le cristal ne soit pas extrêmement mince; car, dans ce caâ,il faudrait l'incliner pour apercevoir les premières courbes. En général, un cristal à deux axes taillés perpendiculairement à Tun de ses trois axes rectangulaires , montre à la flamme monochromatique des courbes dans tout le champ de la vision. Ces courbes sont des lemniscates, si c*est Taxe principal qui est perpendiculaire aux faces ; ce sont des hyperboles, si c'est l'axe secondaire ou Taxe tertiaire qui est perpendiculaire aux faces. Lorsque le cristal est plus épais, les courbes se serrent davantage , et des cercles en plus grand nombre se forment autour de chaque pôle; quand Tangle des axes est plus petit, les lemniscates prennent des formes plus rapprochées du cercle; quand <?et angle est nul, le cristal devient à un seul axe perpendiculaire, toutes les lemniscates sont transformées en cercles. Si l'angle des axes, grandissant toujours, devenait égala deux angles droits, on retomberait dans le cas d'un seul axe situé cette fols dans les faces du cristal : les lemniscates sont alors transformées en hyperboles équilatères visibles seulement à la lumière homogène. Les cristaux obliques donnent également des courbes visibles à la lumière homogène, lors même qu'ils n'en laissent voir aucune à la lumière blanche; si Ton veut par conséquent ne laisser échapper aucun des phénomènes de la polarisation chromatique, il faut absolument répéter les expériences dans de la lumière homogène obtenue à l'aide d'un prisme, ou au moyen de la lampe à alcool salé : cette dernière lu-

mière peut être regardée comme simple, quoique, observée à travers un prisme de verre d'unang le de 60", elle paraisse bordée d'une large bande colorée dans laquelle on peut distinguer le vert, le bleu» Tindigo et le violet, mais en très petites proportions.

Il est très facile de mesurer les hyperboles qu'on obtient quand on fait passer au travers d'un cristal taillé parallèlement à Taxe, un faisceau de lumière monochromatique polarisée, et qu'on l'analyse par une tourmaline ; et ces hyperboles , dont les dimensions dépendent de la puissance réfractive du cristaK sont un caractère plus approprié à la construction d'une table des forces biréfringentes que tout. autre procédé fondé , soit sur l'écart des imagrs doubles, soit sur l'emploi des compensations avec le quartz ou le gypse. L'axe de ces doubles hyperboles étant donné par Tangle qu il soutend , on peut en conclure pour une lumière homogène le rapport des deux constantes de la double réfraction , ou celui des équivalents optiques maximum et minimum qui ont Heu perpendiculairement au plan des axes ou de l'axe du cristal. Dans les cas où l'on peut casser en deux la lame biréfringente , on obtient de soite, en croisant les deux fragments, les hyperboles de compensation, et par la mesure de leurs axes , le rapport des équivalents optiques des deux réfractions. Jusqu'ici Ton ne connaît ces éléments, qui tiennent de si près à la constitution intime des corps , que pour une dizaine de cristaux, comme on peut le voir dans les traités d'optique de IVIM. Herschell et Brewster.

La liaison entre les caractères optiques et cristallographiques est si intime que nui changement ne peut avoir lieu dans les uns sans que les autres en soient modifiés. Ainsi , puisque la compression et la dilatation, produites par des causes mécaniques ou physiques « donnent aux corps transparents une structure produisant les mêmes effets que la cristallisation, il fallait nécessairement que les phénomènes optiques fussent modifiés. On voit alors en effet apparaître des anneaux, des couleurs qui n'existaient pas; les anneaux préexistants sont déformés, les couleurs sont altérées, les lignes sont multipliées, etc. , etc.... On voit même alors apparaître de nouvelles lois générales semblables à celles-ci, qui furent énoncées par M. Brewster. Les cristaux positifs, comprimés de manière que l'axe ou la direction de la compression soit parallèle à l'axedu cristal,

d'optique MINÉRALOGIQUE. 3^7

ont UD ordre de teintes plus élevées. Les cristaux négatifs , dilatés de manière que l'axe de dilatation soit perpendiculaire à Taxe du cristal, offrent an ordre de teintes plus abaissées.

Ainsi encore, puisque, suivant les observations de M. Mitscherlich, le spath d'Islande devient moins obtus par l'action de la chaleur , et approche davantage du cube, on pouvait s'attendre à voir diminuer son pouvoir réfringent. C'est, en elYet, ceque M. Mitscheriich a reconnu par des mesures directes. Le même physicien a découvert plus récemment ce fait singulier que le gypse ou sulfate de chaux ordinaire , qui a des températures moyennes à ses deux axes optiques à 60" l'un de l'autre , est notablement modifié par l'élévation de la température. Les axes se rapprochent et finissent par se réunir; mais si la chaleur augmente , ils se séparent de nouveau dans on plan perpendiculaire au plan de clivage. Le cristal dont il s'agit change de constitution chimique à une température si basse, par la perte de son' eau de cristallisation, qu'il était naturel de s'attendre à le voir éprouver par la chaleur des effets plus marqués que d'autres corps phis stables. M. Steinheil a reconnu que les teintes manifestées par une lame de sulfate de chaux exposée à la lumière polarisée s'élèvent rapidement dans l'échelle lorsque la lame est chauffée modérément par la flamme d'une ciiandelle tenue à une certaine distance au-dessus d'elle, et descendent quand la chaleur dimioae. Soumis à la même épreuve, le mica n'éprouve aucun changement sensible dans la position de ses axes ou la grandeur de ses anneaux , même quand on pousse la chaleur jusque près de l'igni- Uoo.

M. Rabinet a remarqué aussi que la forme de plusieurs cristaux à hase carrée ou hexaèdre semble indiquer un cristal à un axe, tandis que l'expérience donne deux hyperboles noires , comme dans le nltre, cristal à un axe : c'est ce qui arrive , par exemple , pour le borate de magnésie électrique par la chaleur, Tarséniate de potasse de la chimie, etc. M. Babinet pense que, dans ce cas , la substance a pu perdre de l'eau de cristallisation , et passer ainsi à Tétat de cristal à deux axes , comme il l'avait éprouvé sur le sulfate de quinine, qui, frais préparé, donne une croix noire bien nette, et qui donne des hyperboles noires quand il est desséché.

Dans un mémoire vraiment remarquable, M. Rudberg adonné ,

en 1828 , les résultats d'expériences entreprises par lui sur la réfraction de la lumière colorée dans les cristaux biréfringents , au moyen des raies du spectre solaire. Ces recherches délicates Tout conduit à quelques lois assez nettement formulées* 1* Btms le» cristaux à un axe , la double réfraction est d'autant plus forte que la réfrangibilité individuelle de la couleur est plus grande. 2** Dans Taragonite, rindinaison des axes optiques diminue continuellement depuis la lumière violette Jusqu*à la lumière rouge. 3* C'est le contraire dans la topaze, où Tinclinaison des axes optiques va eo diminuant avec la réfrangibilité des rayons. Nous avons déjà dit que M. Herschell avait découvert cette môme anomalie dans le salfafie de baryte et le sel de La Rochelle. M. Brewster avait remarqué, de ^us^ que tous les cristaux dans lesquels l'inelinaison des axes optiques augmente avec la réfrangibilités ont les extrémités ronges de lenrs systèmes d'anneaux intérieures ou dirigées vers celui des axes de cristallisation qui bissecte Tangle aigu des axes optiques , tandis que ceux dans lesquels rincllnaison décroît avec la réfrangibilité ont les extrémités rouges de leurs anneaux extérieures ou dirigées vers celui des axes qui bissecte l'angle obtus des axes optiques.

Dans un second mémoke » inséré dans les ÂnnaUê de Paggmd^, H. Eudbei^ a publié des recherches sur les variations qae subit la double réfraction dans les cristaux par des changements de température, et est arrivé à des résultats qui tendent à cenfinner les observations de M. Mitscherlich sur le même sujet.

M. Babinet a remarqué qu'une lame d'émeraude donne des an^ neaux à croix noire, comme doit le faire un cristal uni-axe; qu'une lame de béryl donne une ligne noire semblable au chiffre S, et qui défie toute théorie. Ce cristal est autre chose encore qu'un eristal bi-axe.

Dans plusieurs cristaux , par exemple le zireon , le béryl , lé centre des branches n'est pas noir. Ce centre est analogue au centre des anneaux du quartz , et cependant il ne paraît pas y avoir rotation du plan de polarisation.

Autre fait : la forme de plusieurs cristaux à base carrée ou hexaèdre semble indiquer un cristal à un axe, et l'expérience donne deux hyperboles noires comme dans le nitre. Exemples : cristal à

d'optique minéralogique. 359

deox axes » te borate de magnésie électrique par la chaleur , Varsé- Dîate de potasse de la chimie.

Enfin, beaucoup de cristaux ont une structure bien plus compli^ quée que celle qui résulterait du nombre de leurs axes» et, plusieurs minéraux doivent être considérés comme composés d'un assemblage en mosaïque très curieux de cristaux placés dans des positions différentes et arrangés dans un ordre très complexe, quoique très qrmétrique. Ainsi , comme nous Tavions déjà vu, M. Brewster a trouvé que l'améthyste est formée de différentes parties qui agissent différemment sur la lumière et d'une manière alternative et complémentaire. Ces parties sont, en général , des coins avec leurs arêtes situés vers l'axe du cristal, ou une série de V incrustés Fun dans l'autre et présentant le contour extérieur de pareils coins.

La structure optique de Vanalcime est, sous plusieurs rapports , plus curieuse encore et plus complexe. Sa forme ordinaire estl'icositétraèdre, figure dérivant du cube et appartenant à des cristaux qui ne donnent naissance à aucun phénomène dans la lumière polarisée; mais Tanalcime peut être séparée en vingt-quatre solides jouissant de propriétés optiques particulières.

Les apophylites dislande et de Féroê, la topaxe du Brésil et beaucoup d'autres minéraux ont une structure lamellée très curieuse. M. Biot, dans ces derniers temps, a longuement étudié les effets de ce genre particulier déstructure lamellaire; il a désigné sous le nom de polarisation lamellaire les effets qu'il produit. Cette désignation nous semble tout-à-fait irrationnelle, et nous gémirions de la voir entrer dans la science. Nous comprenons qu'une molécule d'éther en mouvement décrive une ligne droite, un cercle ou une ellipse, et par conséquent les mots polarisation rectiligne, circulaire, elliptique, ont pour nous un sens net et tout-à-fait défini ; mais la molécule lumineuse ne peut pas décrire une surface , une lamelle ; il ne peut y avoir par conséquent , sous ce rapport, de polarisation lamellaire. Nous entendons aussi très bien qu'un rayon puisse être polarisé par réflexion, par réfraction, par absorption, etc., etla polarisation due à l'action des lamelles ne nous étonnerait pas, alors même qu'elle ne devrait pas nécessairement rentrer dans un des genres précédents;. mais ici encore le nom de polarUaiion lamellaire est impropre. Quoi qu'il en soit de cette légère critique,

36o PHÉcrs

qu*on nous pardonnera dans l'intérêt de la science, et qui ue dërogf pas au profond respect que nousavons toujours portée l'une desplos grandes gloires de la France , à Tun des savants les plus éminents de TEurope, le mémoire de M. Biot, dont nous empruntons Tanalyse au traité de minéralogie de M. Duti-esnoy , contient ane foote de faits bien décrits, bien analysés.

Les lois si remarquables qui établissent entre la forme cristalliDC . et la double réfraction une relation intime, présentaient quelques anomalies apparentes, dont la physique ne savait pas rendre compte. M. Brewster avait annoncé que certaikies substances cristallisées dans le système régulier, entre autres la boracite, Vanalcimêy et quelquefois le sel gemme , donnaient des phénomènes de double réfraction ; d*oii il résultait, on que la forme de ces substances était mai connue, ou que la double réfraction présentait des anomalies, comme quelques unes des lois de la nature. Plusieurs minéralo* gistes avaient la pensée que peut-être le système cristallin de la ôoraeite était mal défini ; mais pour Vanaleime et le sel gemme^ aucun doute n'était permis. Les modifications symétrfques de Tanalcime dans ses divers cristaux, le clivage tripie et si net du sel gemme, la régularité des cristaux artificiels de cette substance, étaient des caractères trop marqués pour que leur forme ne fût pas certaine. M. Biot, guidé par la théorie, ne pouvait concevoir ces anomalies. Un raisonnement simple , et que nous avons déjà eu Toccasion de citer, lui montrait avec évidence qu'une substance qui cristallise dans le système régulier ne pouvait posséder la double réfhiction. II étudia donc successivement les minéraux pour lesquels ces anomalies étaient indiquées, et bientôt il s*aperçut que le fait n'était pas constant, et que, lorsqu'il existait, il devait tenir à une cause particulière. Eniin, M. Biot remarqua qu'il y avait une liaison entre le pouvoir de polarisation de plusieurs des substances considérées comme anomalies et le clivage qu'elles présentaient II pensa alors qu'il pouvait y avoir de Tanalogie entre ce phénomène et celui qu'une pile de glaces exerce sur îa lumière. Les nombreuses expériences que M. Biot a faites sur ce sujet ont confirmé ses prévisions et l'ont conduit à la théorie de la polarisation lameUaire^ dont il a exposé les luis dans un mémoire publié il y a deux ans. Ce grand travail faisant disparaître les différentes anomalies ap-

d'optique MINKRALOCIQUE. 36 I

parentes qui semblaient porter atteinte à la relation qui unit la forme cristalline aux propriétés optiques des minéraux , nous croyons utile d*en faire connaître sommairement les principaux lésoltats.

Les eristaux d'alun ont fait la base principale du mémoire de M. Biot; les autres substances qu*il a étudiées ne sont pour ainsi dire qu'une application des mêmes faits.

En interposant devant un prisme de Nicol un cristal octaèdre d*a]un enfermé dans un tube métallique , fermé par des glaces à faces parallèles, et entouré d'une solution saturée de même nature, ee cristal dépolarise la lumière et rend la glace Tisible , excepté dans deux positions rectangulaires entre elles, qui sont celles où les plans menés par son axe , perpendiculairement à ses faces, devien* Dent respectivement parallèle et perpendiculaire au plan de polarisation primitive.

Le rayon polarisé traverse le cristal sans être modifié , quand le plan de polarisation coïncide avec les sections principales de l'octaèdre, ou leur est perpendiculaire. En effet, si on amène le cristal d'alun dans une de ces positions, en tournant convenablement le tube qui le renferme , le plan paraîtra noir. Mais pour peu qu'on détourne le tube vers la droite ou vera la gaucbe, les quatre triangles qui forment la projection des faces du cristal s'illuminent d'une loenr blanche , laquelle croit en intensité Jusqu'à ce que les plans normaux ou les faces aient tourné de 45 degrés. Au-delà de ce terme, l'action de l'octaèdre s'aftaiblit par les mêmes périodes ; elle redevient nulle quand la rotation a accompli un quadrant complet ; après quoi les phénomènes recommencent de la même manière. Ainsi , pendant ce mouvement de rotation autour de son axe , le eristal d'alun agit comme ferait une plaque de boracite ou de cristal de roche , dont la section principale coïnciderait avec les plans normaux aux faces latérales^ ou leur serait perpendiculaire. Pour rappeler cette analogie, M. Biot désigne ces plans normaux aux faces, sous le nom de iection$ principales de l'octaèdre d'alun.

L'aetion de l'alun est faible quand on Tétudie dans le sens' qui vient d'être indiqué, et il serait dîfBcile d'en suivre les différents degrés d'énergie , sans un artifice de physique qui rend les moindres nuances manifestes. II consiste à mettre entre l'octaèdre d'alun

36t2 PRECIS

et le prisme de Nicol une lame très mioee de chaux sulfetée^ placée fixement dans un azimut de/lS» autour du plan de polarisatioD primitif du rayon incident. Le rayon polarisé la colore de teintes en relation avec son épaisseur. Le cristal d'alun , vu à trarcrs cette plaque, s*illumine de couleurs brillantes dues à l'action simultaiiée de la lame et du cristal. Pour rendre cette expérience très seosîl^ie, on choisira la lame de chaux sulfatée dans des conditions de minceur telle , que sa teinte propre soit le plus rapidement et le plus vivement modifiable. Cette épaisseur correspond au nombre 21 de la table que Newton a dressée de la sensilulité des anneaux colorés, laquelle donne pour teinte réfléchie le gris de lin , ayant pour complément lejauneverdâtre; car la moindre augmentation d'épaisseur fait descendre cette teinte à un bleu foncé , puis à un vert de pré très vif; tandis que la moindre diminution la fait monter an rouge de sang, puis au rouge écarlate des œillets.

Les choses étant ainsi disposées , quand le cristal d'alun est plaeé de manière que i*une des sections principales de l'octaèdre soitdans le plan de polarisation primitif, ce qui rend l'autre section principale perpendiculaire à ce même plan , alors l'action dépolarisante de l'alun étant nulle, la lame de chaux sulfatée conserve sa teinte propre; mais aussitôt qu'on tourne le cristal, la coulev change, et la projection carrée de l'octaèdre se partage en qoatre triangles égaux; et quand une de ses sections principales est à 45* «du plan de polarisation primitif, alors l'une d'elles coïncide avec la section principale de la lame de chaux sulfatée , et les faces de l'ôetaèdre qui y correspondent se présentent sous la forme de triangles rouges ; l'autre section est perpendiculaire , et les triangles qui formait les projections des deux autres faces de l'octaèdre sont verts. L'action exercée par le cristal d'alun s^ajonte done à celle de la chaux sulfatée pour le fuseau où sont situés les triangles verts , elle s'en retranche dans le fuseau où se forment les triangles rouges : phénomène analogue à celui qu'exercerait un cristal doué de la double réfraction.

L'étude de la structure intime des octaèdres d'alun montrant qu'ils sont formés de lames successives superposées, M. Biot a comparé leur action à celle d'une pile de glaces. Toutefois une grande différence se présente : c'est que, dans ce dernier cas, la

DOPTIQUE MINÉRALOGIQUE. 363

polarisaUoQ n'est pas chromatique comme pour le cristal d'aluo : c Hais cela tient à ce que pour Taluo, dit M. Biot» chaque fuseau i oetaédrique enlève seulement à la polarisation primitive un groupe

• d'éléments lumineux associés suivant certaines conditions de ré- •ihuigibilité; leur imprime généralement un sens de polarisation «distinct de celui de la pile artificielle, et communique tant à ce

• groupe qu'au groupe complémentaire certaines dispositions per-

• tistautes en vertu desquelles ils se polarisent ultérieurement •dans les lames minces douées de «la double réfraction moléculairci loonune s'ils avaient d^à traversé une lame d'un pouvoir défini.»

Les cristaux d'alun possèdent des lames sur chacune de leurs ikes; si donc la compa|;aison établie entre l'action de cette substance sur la lumière et celle d'une pile de glaces est Juste , comme le pouvoir polarisant d'un système lamellaire croit avec la longueur da tnijet que la lumière y parcourt , on doit pouvoir rendre un système dominant sur les autres en taillant , dans les cristaux d'aloQ, des plaques parallèles aux faces. Effectivement, M, Biot» ayant pr^aré des plaques dans le sens d'une des faces des cristaux d'aioQ octaèdre , a observé :

l* Qu'elles ne modifient pas le rayon polarisé lorsqu'il traverse ces plaques sous l'incidence normale, et loin de ses bords ; dans ce cas, elles n'altèrent en aucune manière la couleur propre de la lame sensible de chaux sulfatée ;

2* Que , sous l'incidence oblique , les plaques d'alun modifient au contraire ccmsidérablement la couleur des lames de chaux sulfatée ; en effet, ces plaques ont fait descendre les teintes résultantes, par addition , Jusqu'au vert bleuâtre dans le troisième ordre d'anneaux , et les ont fait remonter, par soustraction , dans le second ordre, Jusqu'au rouge Jaunâtre: amplitude plus grande que celle que M. Biot CQt observée pour des octaèdres complets.

Cette seconde expérience montre l'influence du système lamellaire nu* la propriété dépolarisante de l'alun ; mais ce qui l'établit d'une nuuûère encore plus précise , c'est la différence qui existe entre certains cristaux d'alun , dans leur aptitude à produire ces phénomènes, selon qu'ils contiennent ou qu'ils ne contiennent pas d'ammoniaque. Ainsi, les cristaux les plus nets d'alun préparés par M. Pelouze , et entièrement exempts de cet alcali, sont complètement inactifs,

même sur les lames de chaux sulfatée les plus seusfbles ; tandis qati tous les petits cristaux d'alun aromonfacai , même ceux qui necoih tiennent que six à sept millièmes de cette substance , doonaieni; des effets très prononcés. Ce résultat est d'autant plus singulier qae le sulfate de potasse et le sulfate d'ammoniaque sont isomorplx& Ainsi , i*alun a pour composition un équivalent de sulfate d^alomine et vingt-quatre équivalents d'eau, unis à un autre équivalent de suiiate de potasse, de sulfate d*ammoniaque , ou de ces deux sulfates réunis. La présence d'une certaine quantité de sulfate d'anmoniaque, qui n'a aucune action sur la forme, en a protuibkflMDl sur la texture. Cette circonstance, du reste, nedoit pas surproidR, puisque, d'une part, les formes secondaires sont en rapport aveeles eaux-mères dans lesquelles la cristallisation a lieu, et que, de TaitR, dans les minéraux, les clivages varient quand la compositioi. a'omiquement la même, n^est pas identique sous le rapport des éléments : c'^est ce qui a lieu pour le pyroxène et le diopside, et pour certaines variétés de chaux carbonatée , qui admettent des clivages supplémentaires.

Le sel présente une reproduction complète des phénomènes de l'alun; cette substance possède des clivages cubiques, et M. Biota constaté également que c'est le système lamellaire qui produit la dépolarisation, qui, du reste, n'est pas constante dans tous le échantillons; certaines variétés de sel ne la lui ont pas oflSerte, entre autres des cristaux de sel cubiques parfaitement limpides obtenus dans le laboratoire de l'École polytechnique.

Mais, outre les phénomènes communs à l'ahm, le sel gemme a offert à M. Biot une circonstance remarquable qui a pu induire les physiciens en erreur dans Tétude de quelques échantillons. Cette circonstance est d'autant plus intéressante qu'elle a un certain rapport avec le gisement du sel ; c'est que des échantillons de sel des Pyrénées et de Bex lui ont donné des phénomènes analogues à ceux que des verres trempés développent quand on les soumet à la lumière polarisée. M. Biot a pu les reproduire artificiellement en trempant le sel , c'est-à-dire en le refroidissant brusquement par une goutte d'alcool , après l'avoir chauffé fortement sur une plaque de tAle.

Pour bien faire comprendre ces résultat», nous rappciicroDS

d'optique minjbralogique. 365

qu'une plaque de glace n*a aueone action sur la lumière polarisée , mais la même glace dépolarise la lumière après avoir été trompée; elle donne alors des dessins colorés analogues à certaines iigures que présentent quelques minéraux. Ce qui distingue ces phénomènes de ceux de la polarisation y c*est quMIs sont en relation avec la forme extérieure de la glace. Les dessins d*une glace carrée sont différents de ceux de glaces oblongues, rhomboïdales, ovales v etc. ; de plus , si on casse une de ces glaces , les dessins changent , chaque fi-agment en présente de particuliers , et qui sont en rapport avec la direction de la cassure. Pour des cristaux bi-réfringents, la forme des plaques n'influe pas sur les phénomènes optiques; dans l'alun , le sel non trempé, il en est de même; mais le sel refroidi brusquement se trouve dans des conditions exactement analogues à celles du y^Tte trempé: les dessins changent avec la forme extérieure, comme si l'arrai^ement moléculaire interne était le résultat de rébranlemeut dooné par la percussion.

Nous remarquerons que le sel des Pyrénées , ainsi que le sel de Bex , qui donnent ces singuliers phénomènes, appartient à des dépôts anormaux , et que toutes les circonstances géologiques qui lesoccompagnent ont fait regarder leur origine comme en rapport avec l'arrivée an jour de certaines roches ignées. On comprendrait dès lors que quelques parties de ce dépôt aient pu ôtre refroidies brusquement et offrir des phénomènes de trempe. Ce résultat optique est donc une confirmalion des recherches des géologues modernes , et il nous a paru intéressant de l'indiquer.

La ehavx fiuatée , Vamphyçtne, V ammoniaque muriatée , Vanaleim$ et la baraçite ont donné t M. Biot des phénomènes à peu près analogues à ceux de Talun. Il en résulte que la propriété d'agir sur la lumière polarisée, que Ton avait reconnue dans certains cristaux appartenant au système régulier, ne leur serait pas propre et excep- Uonuelle. • Tous, dit M. Biot, en seraient susceptibles, non inolé-

• culairement , mais comme agrégation de masses d'un volume » fini , distribuées e!i systèmes distincts avec un ordre régulier d'ap- » position. D'après cela, quand la symétrie des formes externes d'un

• cristal indiquera une forme génératrice pareillement symétrique , » on ne devra pas exiger comme une condition nécessaire que le •• cristal total n'agisse point sur la lumière polarisée , mais seulement

366 pR^cts

» que son action , si elle se manifeste , ne soit point moléculaire, » ce que l'on pourra toujours constater en observant les lois phy- » siques qu'elle suit. Inversement , lorsqu'on verra qu'un cristal » modifie la lumière polarisée » on ne devra pas inférer de cette seule » apparence que sa forme génératrice est dissymétrique ; mais fil » faudra étudier les lois de l'action pour savoir si elle appartientà la ^ masse totale et aux molécules constituantes considérées dans leur M individualité. »

D'après les lois ordinaires de la double réfraction , VapophylUe, dont la forme est le prisme à base carrée, ne doit présenter qu'un axe de double réfraction.

Cependant, quand on soumet une plaque d'apopbyllte de Feroé perpendiculaire à Taxe de cristallisation, qui, dans ce cas, est égaiemeat l'axe optique, à l'action ^de la lumière polarisée, la manière dmit les teintes extraordinaires s'y dégradent, d'abord quand on indine les plaques, et leur évanouissement sous une certaine incidence, simulent presque complètement les effets que produisent les cristaux à deux axes. En cHét, la lumière polarisée, transmise dans le plan de ces lignes , et alternativement de part et d'autre de Tune d'elles , amène un point neutre intermédiaire. Cette ressembianoe avait fait supposer à M. le docteur Brcwster que les plaques d'àpophylite de Féroê agissant ainsi , possédaient réellement deux axes de double réfraction moléculaire, et constituaient eonséquenament une espèce particulière , différentes de celle qui ne produisent pas de telles alternatives.

Les expériences de M. Biot, que nous avons ci-dessus rapportées, ont fait penser à ce célèbre physicien que la polarisation lamellaire simulait peut-être cette anomalie ; il a en conséquence repris toutes les expériences de M. Brewstcr sur cette question Intéressante , et il en a en outre fait d* autres analogues à celles qu*il avait exécutées sur l'alun. Ces expériences ont confirmé les prévisions de M. Biot, et rendu toute leur généralité aux belles lois de l'optique mineralogique.

L*apopbylite possède, outre le clivage si facile, parallèle à sa base, et qui lui a fait donner son nom , des stries indiquant également un tissu lamellaire dans le sens des quatre faces qui en forment le polnteroent. M. Biot admet donc qu*ii existe un axe de double ré-

d'optiqoe miner alogiqoe. 367

fractiOD moléculaire attractif, coïncidant avec Taxe du prisme pnmitif ; plus, deux ordres de systèmes lamellaires, Fun perpendiculaire à cet axe , et existant toujours avec des degrés inégaux dlntensité; les autres occasionnels et composés de lames dirigées obliquement à; cet axe. « Le caractère attractif de Taxe, dit-il, est » ici une circonstance très importante ; car étant normal au système

• lamellaire transversal qui existe toujours, et qui agit dans la di-

• rection de ses propres lames avec le caractère attractif, il en ré-« «suite que, dans toutes les positions possibles des cristaux d*apo-

• phylite, ces deux genres d*action s*exercent toujours sur la

• lumière polarisée simultanément et en opposition^ comme feraient «des lames douées de réfractions moléculaires de même nature,

• dont les sections principales seraient croisées rectangolalrement. Si

• le pouvcMr moléculaire de double réfraction et de polarisation

• exercé par Tapophylite était très énergique , cette opposition

• pourrait ne pas produire des résultats sensibles , ou n^en produire

• que dans les directions de transmission très voisines de Taxe.

• Mais Texcessive faiblesse du pouvoir moléculaire de double ré-

• fraction, dans Tapophylite, laisse toujours sensible l'action du

• système lamellaire transversal qui lui est opposée. Ainsi , les me*

• diûcations que Ton observe dans la lumière polarisée transmise

• sont dues à la différence de ces causes contraires, ayant des in- •leositéscomparables sur les rayons lumineux de diverse réfrangi-

• bilité. On a donc , pour la polarisation , un cas analogue à celui

• que présentent pour la réfraction ordinaire, deux prismes de même •angle, mais inégalement dispersifs, que Ton superposerait Tun à •l'autre angulairement. Et comme la disposition résultant d'un •pareil assemblage diffère totalement des lois habituelles que suit

• ce phénomène dans un seul prisme d'une substance quelconque ,

• de même l'opposition des forces polarisantes de l'apophylite doit ,

• seloa toute vraisemblance, associer \e$ rayons lumineux iné-

• gaiement réfrangibles sur les directions de polarisation, tout

• autrement que ne le font les corps cristallins dans lesquels le •pouvoir de double réfraction moléculaire est seul actif ou prédo-

• mioant. »

Un cristal d'apophylite pyramidale, dans lequel la lumière polarisée a été transmise suivant son axe , a donné des phénomènes

analogues à l'alun. Ainsi , en tournant le cristal sur son axe, de manière que les plans réfringents des faces latérales coïncident ou soient perpendiculaires avec le plan de polarisation primitif , le rayon polarisé transmis n'éprouvait aucune modification, même en l'étudiant avec le secours de la lame sensible. Dans toute autre position, au contraire, il était modifié, et la portion de iomière enlevée à la polarisation primitive augmentait progressivement avec Técart, Jusqu'au maximum qu'elle atteignait quand les plans réfringents formaient un angle de 40"* avec le plan de polarisation. Dans cette position, la projection du cristal observée directement, s'illuminait d'une clarté légèrement bleuâtre, et ^ avec la lame de cbaux sulfatée, elle se voyait partagée par des lignes noires en quatre s^ments, dont deux opposés étaient rouges, et les deux autres étaient verts. Ce dernier était fortement éclairé , parce qu'on cristal voisin avait empêché le développement complet de celte quatrième face de la pyramide.

Pour rendreévidente l'action de lapolarisation lamellaire, menons par l'axe du cristal un plan représenté par la trace LL , qui forme un angle de 45** avec le plan de polarisation primitif, et inclinons peu à peu la plaque suivant ce plan , en la faisant tourner autour d'une ligne normale au plan comme charnièi*e ; et pour achever de déiinir le sens du mouvement , supposons que le segment A s'éloigne aussi de l'œil, tandis que le segment inférieur B 8*en rapproche j cela ne changera pas le sens de Faction polarisante de ces deux segments , qui restera toujours le même que celui d^une lame à dpuble réfraction attractive, ayant sa section principale perpendiculaire au plan : seulement, Tlntensité de cette action croîtra pour A, parce que ces lames constituantes deviendront plus obliques aux rayons transmis» et décroîtra pour B, par la cause contraire. Mais l'obliquité donnée à la plaque aura encore un autre effet, qui sera de développer son pouvoir de polarisation moléculaire , lequel s'exercera dans le plan LL, où l'axe s'incline. Comme ce pouvoir est de nature attractive , il agira en opposition à celui des segments A et B, avec une intensité d'abord très faible, qui croîtra à mesure que l'axe s'inclinera davantage. Enfin ce mouvement développera aussi Faction du système lamellaire normal à l'axe , laquelle s* ajoutera à celle des segments A et B ; de sorte qu'il y aura opposition entre leurs sommes et le' pouvoir dépendant de l'axe.

d'optique VINÉRALOGIQUE. 36^

Ces ooittidératkHis théoriques se Térifient eomplélement : l'éclat do ségmeots A et B s'affaiblit dès que Ton commence à incliner J*ate ; puis on voit la lomière sor B s'éteindre , et bientôt après celle de A disparait.

M. fiiot a imité artiflcidlement inaction polarisante du tissu lamellaire, en plaçant sur une plaque d*alon , taillée parallèlement à la CMe de Toctaèdre , une lame mince de mica à un axé attractif; les conditions d'action se sont ainsi trouvées les mêmes , et la soccessioD des apparences optiques a été pareille. Cette dernière expérience nous parait ne laisser aucun doute sur le pouvoir polari-» sant des lames de Tapophylite. Si Ton se rappelle , en outre , que tOQsles cristaux de cette substance n'avaient pas offert à M. Brewster l'existence de deux axes , on en conclura naturellement que les échantillons qui affectait cette apparence la doivent à là différence destroctare lamelleuse, différence reconnue dans plusieurs sub- Haiiees minérales.

M. Biot termine rexamen des propriétés de l'apophylite , en donnant les dessins remarquables que les cristaux d'apopbylite de Féroê présentent, lorsqu'on fait arriver un faisceau de lumière polarisée perpendiculairement aux feoes du prisme» La singulière symétrie des lignes d'égale teinte que Ton observe, rappelle celles qui distioguent les verres trempés ; mais la cause en est différente , car la disposition de ces dessins persiste quand on les casse » tandis que pour les verres trempés , les dessins changent avec la forme extérieure des fhigments. Il est probable qu'ici encore les deux causes que noas avons signalées, le pouvoir moléculaire de Taxe du cristal eti'aetlon du tissu laraelleux , sont en jeu , et que ce sont elles qui déterminent ces dessins , dont la régularité ne peut être l'effet du hasard.

La seconde des figures de M. Biot avait été donnée , il y a bientôt trente ans, par M. Brewster, dans les Mémoires de la Société royale ^Edimbourg. La première est le résultat des observations delf . Biot sur de très petits cristaux venant de Féroë , qu'il a amplifiés au moyen d'une disposition particulière de loape.

Les belles expériences que nous venons de rapporter introduisent, ditM.Dufresnoy , uftéléin^^t nouveau dans l'optique des miuënun , qui avait été négHgé Jusqu'ici . Peut-être les différences qu'on

observe entre les angles des deux axes de double réfiraction de quelques subttauees , DotainiBent dans la topaze et le mîea, tiensentelles à TactioD de la polarisation lamellaîre , nulle ou du moins pkas faible dans une variété que dans une autre.

Peut-être aussi la polarisation lamellaire a-t-elle une influence directe sur la double réfraction attraetive et répolsiTe. M. Biot semble disposé à l'admettre : « L'action de la polarisation , dit* il, » peut accroître Tintensltédu pouvoir moléculaire quand 11 est ré- » pulsif , et Taffaiblir quand il est attraetif , de manière à en pi«- » senter une indication inexacte quand on le conclut des seab pfaé- » nomènes apparents de la polarisation» »

Faut-il réellement conclure de cette longue étude de M. Bîot que la superposition des lamelles ou , comme rappelle M. Biot , le tissu lamelleux exerce une action propre , sut gtnerù , un genre ocravera de polarisation spéciale? Nous disons l^ncbement que bms ne le pensons pas. C'est pour nous une conviction profonde que la raivQ dernière de ces anomalies doit se rappoiler à des phénomènes d'imbibition, de trempe, etc.| à des croisements de structures crigtallographiques différentes, tronquées, incomplètes, etc., etc., à des assemblages en mosaïque de cristaux placés dans des posltioiis variées et arrangées dans un ordre très complexe , quoique très symétriques, etCM ^^'

Polarisation circulaire.

M. Arago a découvert le premier le fait imprévu , que la couleur qui est au centre des anneaux colorés d'Mue plaque de quarte soumise à Taction de la tourmaline change de teinte lorsque ron imprime à la plaque un mouvement de rotation. Un rayon polarisé, que nous supposerons d'abord être le rayon Jaune moyen transmis le jong de l'axe de ce cristal, est toujours coloré , et donne nAM^fiy»^ si ou l'analyse à l'aide du prisme biréfringent, à deux im^tges eo&srées déteintes complémentaires, tandis que pour les auti^ cristaux à un axe, l'une des deux images est simplement blanebe et l'autre noire. Les teintes des images dans le cristal de roche montent et descendent dans la table de Nevi^ton à mesure qu'on tonnie le prisme, de sorte que si l'image extraordinaire était rouge, elle

d'optique minéralogiquk. 371

àsimi succeaûvemeot orangée, Jaune, verte et vioJette. Lors-» qii*OD place une plaque très mince dans un af^areil convenable, et qu'on fait tourner le prisme jusqu'à ce que Timage extraordinaire ait un éclat minimum , celle-ci prendra dans cette position une teinte violette ou poui^re sombre, parce que les rayons jaunes , c'est-à-dire les plus lumineux qui forment le complément des rayons violets, sont entièrement éteints. Ayant observé l'angle de rotation do prisme, au moyen d'un cerele gradué , ou enlève cette première lame, et on lui en substitue une autre du même cristal, mais d'une épaisseur double : alors la tdnte cesse d'être violette ; mais si l'on fait tourner le prisme d'une quantité angulaire égale dans le même sens, la teinte violette ou pourpre reparaît et correspond au miiiininm d'éelat. En général^ l'arc qui mesure l'angle de rotation da prisme correspondant au minimum' d'intensité et à la tdnte pourpre de Timage extraordinaire, croit en raison directe de l'épais* MUT des lames , que nous supposons provenir toutes du même cristal. Cette expérience établit ce fait, que le plan de polarisation du rayoa jaune-moyen qui a traversé l'axe d'une lame de quartz, s'é* carte de la position primitive d'une quantité proportionnelle à Té- IMûsaeiir de la lame, et qu'il prend au moment de l'émergence la position dans laquelle il se trouverait, si on l'avait fait tourner uniformément dans le même sens pendant le trajet du rayon au travers de la lame. Le même raisonnement peut s'appliquer à tous les au* Ires rayons bomogènes. Si l'on se sert du rouge , par exemple , 00 qu'on place devant l'œil un vert d'un rouge par, on observe les mtees phénomènes : seulement, au lieu d'une teinte violette correipoDdante au mininram de lumière , ou obtiendra une oblitération totale des faisceaux extraordinaires , lorsque le prisme aura obtenu ia portion convenable, ce qui prouve jusqu'à l'évidence la polarisation comf^lète du rayon émergent qu'on ne pouvait conclure de Tantre expérienoe.

£^ examinant de eette manière la quantité dont une même lame de quartz ftit dévier les plana de polarisation desdi\'ers rayons lio- ODogènes, M. Biot a reconnu que l'action est d'autant .plus énergique que les rayons sont plus réfrangibles , etquel'écart des plans de polarisation croit en conséquence. Suivant cet habile physicien, le ooefBcîent constant ou l'indice qui représente la vitesse que l'on

3*JQ PRÉCIS

peut attribuer au plan de polarisation est proportionnel au carré de la longueur d*onâulation du rayon homogène que Ton considère.

M. Bfot a feit la découverte singulière d'une différence constante que l'on remarque dans différentes espèces de cristal de roche, relativement au sens dans lequel se fait la rotation, ou le changement angulaire du plan de polarisation. Tout se passe dans cetains échantillons appelés dextro*gyres, comme si le plan de polarisation tournait vers la droite ; dans les autres, comme si ce même plan tournait vers la gauche. Lorsque ces deux sortes de cristaux sont taillés et polis de manière que les indications de la forme cristalline se trouvent effacées, on ne peut plus les distinguer entre eux par aucun autre caractère. Mais M. Hersdiell a été conduit par induction à une loi très singulière qui lie le sens de la rotation aux particularités de la forme cristalline de l'échantillon que Ton considère. Certains cristaux de quartz portent des faces trapéziennes placées sur les angles compris entre les faces du prisme et les faces de la pyramide. Ces faces, que Haûy a appelées plagièdreSy devraient être doubles , et ne sont jamais que simples : seulement, certains cristaux portent le plagièdre incliné a droite, tandis que d*autres le portent incliné à gauche. Or, quelle que soH la cause déterminant le sens de la rotation , elle est la même que celle qui détermine la direction des faces plagiédrales. La rotation vers la droite accompagne toii^ours les faces plagiédraleâ indlnées de gauche à droite ; la rotation vers la gauche accompagne toi^oors les faces plagiédrales inclinées de droite à gauche.

M. Dufresnoy, généralisant ce fait . arrive à cette conclusioD , qae la dissymétrie est toujours occasionnée par une propriété physique particulière; on dirait, ce me semble, avec plus de vérité que la dissymétrie, qui accuse l'action d'une force anornuile ou aocidentelle, analogue, par exemple, à la compression exercée dans un certain sens , etc., devait entraîner comme conséquence naturelle une propriété physique additionnelle. Ainsi s'expliquerait réiectridté polaire de certains cristaux dissymétriques de tourmaline» de Ijoracite , etc.

D'autres minéraux que le quartz, l'apatite, par exemple, etc. • •furent aussi des faces plagiédrales non symétriques. Mais outre leur extrême rareté et parce que ces cristaux ne présentent pas la

dWtIQUE BIIIVÉRALOGIQUF. 3*]^

polarisalioli drcnlaire, oo n*a pas pu mettre eo évldeiioe les phé** nofflèiies physiqQes qui pourraient naître de cette dissymétrie.

La polarisatioo eireutaire donne le moyen de reconnaître les hé-* nitroples et tes pénétrations fréquentes de cristaux qu'aucune strie extérieure ne révèle. Les plaques qui les contiennent présentent des couleurs variées dont les contours indiquent les limites des cristaoxqoi les pénètrent.

M. Soleil a découvert le premier des plaques de cristal de recbe qui dans des points très voisins présentaient des rotations de

Quand deux lames de cristal de roche sont superposées , si elles sont toutes deux dextrogyres ou lévogyres, leur effet collectif quant à la rotation est ^1 à la somme des effets individuels « c'est-à-dire que le plan de polarisation de chaque rayon sera dévié sous un angle égal à la somme des écarts dus à chaque lame en particulier. Si les lames sont de caractère oj^posé , au lieu de la somme , il fout prendre la différence» c'est-à-dire que si rindice de rotation est regardé comme positif dans un cristal dextogyre, il doit être considéré comme négatif dans le cristal lévogyre. Lorsque les épaisseors des deux plaques sont égales, les effets se détruisent; on voit apparaître le système d*anneanx avecla croix noire.

L'améthyste (et peut-être aussi dans certains cas l'agate) ont of-* fert à M. Brewster le phénomène remarquable de ces deux espèces de quarts cristallisés ensemble en couches alternatives extrêmement minces. Ces couches ne sont pas unies comme les parties de certains cristaux composés, dont les feces semblables se touchent mécani* qneraent. Elles se dépassent mutuellement à la surface de fracture d'an morceau fraîchement rompu, et y produisent ces ondulations singulières qui forment le caractère principal servant à distinguer ce minéral du quartz ordinaire.

M. Rose a publié récemment, dans les AnnaUi de Pogendorff plusieurs mémoires sur le mode de erlstailisation du cristal de roche. Il nous a semblé que tout ce que ces divers travaux renfermaient de oeaf pouvait se résumer dans les observations suivantes : 1** La formation jumelle se rencontre très fréquemment dans le quartz le plan de Jonction ou de soudure est la face plane terminale, et Taxe de rotation du système est parallèle à Taxe principal. Les cristaux jur

^74 pitjÉGift

meaiix 80Bt oo jiixtapotés on croisés ; tantftt ils as nettement par des angles rentrants ; tantôt ce caractère manque , et le cristal composé, prenant l'apparence d'un cristal simple, se reconnaît diffidlement. Souvent^ cependant, les fiices rliomboédrîqius se distinguent par une différenee d'éclat qui ftiit ressortir eooore le groupement des deux individus* Si les cristaux unis étalent paHiiitemcDt réguliers et si leur plan de Jonction passait précisément par les arêtes latérales diamétnUes, l'un des sommets ne présenterait que les faoes du rhomboèdre principal, et l'autre celles do rtiom* boèdre opposé, c'e^t-à-dire que l'un ^des sommets serait terminé par une pyramide hexagonale à faces brillantes, et l'autre par une semblable pjnramlde à faces mates. SI de plus, comme eela ar-^ ri've ordinairement, les deux cristaux étalent Juxtaposés , ieor en* semble ne se distinguerait plus d'un cristal simple; SMib les limites des cristaux ne sont Jamais si absolument régulières, de sorte que les cristaux Jumeaux sont en général facilement reconnaiasables. Ce genre de fbrmi^on se rencontre surtout en Suisse; les cristaux unis sont toujours Juxtaposés ; le sommet libre présente constamment des faces polies oo briHantes. M. Rose n*a jamais tq l'autre sommet bien déterminé.

Ce qu'il y a de plus essentiel à observer, dit M. Rose , c'est que tous les cristaux jumeaux sont la réunion de deux individus droits ou de deux individus gauches. Il parait comme impossible de trouver un cristal Jumeau composé de deux cristaux de rotations eon- Iraires. Il en résulte que si MM. Brewster et Doveont cru reconnaître que des améthystes et des cristaux de ro^e avec des feces en partie mates et en partie brillahtes, se comportaient dans leurs propriétés optiques comme une réunion de deux cristaux tournant Vus à droite, i*aiitre à gauche, ce résultat n'est pas d'accord avec les recherches cristallographiques de M. Rose.

M. Biot croit encore que cette propriété remarquable do quartz réside dans les dernières molécules et les accompagne dans toutes leurs combinaisons. Cette opinion est repoussée par MM. Brewsler et Hei'schell , qui n'ont rencontré la polarisation cireulaire ni daas l'opale, ni dans le tabasheer ou d'autres corps siliceux, ni dans le quartz fondu, ni enfin dans la dissolution de silice dans la potasse. Nous hasarderons à ce sujet quelques réflexions qui nous sont sog*

d'optique minéralogique. 375

vérées far une note récente de M. Mitseberlkh , et qui eompléte-' root eeq«e nous avons d^à dildu pouvoir rotatoire des solides ou des floidcs.

On savait que l'aeide tartrique posaède le pouvoir rotatoîM et te

oomnniBiqae à toutes ses oombiuaisous salmes avec des modtôea^

tiens qui alfeeteot seulemeut l'énergie alisûhie de son action et ia li^

des diq[iersioiis ^Monvées par les plans de polarisation des différents

rayons simples. L'acide paratartriqoe , an contraire, quoique ayant

ia même eompositioo pondérale, ne possède pas ee pouvoir» et ne le

edounanique à aucune deses eemlNDaisons salines. M. Mitsciierlidi

s'est proposé d'examiner si cette opposition se maintiendrait dans

tedrconstances où les deux corps comparés seraient semblables

MO ssQlemeiit par la composition chimique, mais encore par la

formeeristatlùie et les propriétés pliysiques» li a trouvé ces eondi-

tioos réunies avee une remanpiidile identité dans les sels doubles

brméspar ces deux addes avec la sonde et l'ammoniaque. 1^ pa^

nrtirtrate et le tartrate douilles de soude et d'ammoniaque ont la

même composition chimiqoe , la même forme cristaUine , avec les

isémes angles, le môme poids spécifique , la même double réfrac*

ttûo, et par conséquent les mêmes angles entre les axes optiques.

IKsBOBs dans l'eau » leur réfraction est la même ; mais le tartrate

dissous tourne le pian de la Lumière polarisée , et le paratartrate est

indillérent. Gomment ce résultat s'explique*-t-il , puisqu'id la na-^

tare et le nombre des atomes , leur arrangement et leurs distenœs

sont les mêmes dans les corps comparés. M. Biot nie cette identité

eomplèle, qui ne peut être suffisamment constatée » dit;*^il , ni par

Tanalyse chimique , ni par ia forme cristalline, ni par les phéno-

otees de ia réfraction simple on double , ete. Suivant ce savant,

tes seols pliéoomànes dont i'iribservatioii et les mesures puissent.

^légitimement rapportées aux groupes moléculaires constituant

ettx-iBêmes« censistoot précisément dans les déviations qu'un

eerlain nombre de substances imprjyment aux plans de polai*isa<^

tisa desrayons lumineux. L'aeide tertriqueet l'acide paratartrique,

l«s tartrateset les paratertrates , quoique parfaitement semblableB ,

^tpar leurs poids atomiques que par toutes les propriétés. phy*

siqaes appartenant aux masses complexes , que par leurs propriétés

(*hiiniqtM!S essentielles , agissent diversemei^t sur les plans de pojik-:

ri§atioD des myons lumiDeux ; le paunoir moléculaire Êj^édfifue de la seeonde classe de corps est nul , tandis que ce même pouvoir a \uie valeur très appréciable pour la première : donc ces corps sont essentiellement formés de molécules dissemblablement Oserons-nous dire que les opinions si contradictoires en de ces deux hommes éminents ne sont point tnccmeiliablest Naos sera-t4l permis d'exprimer en tremblant une pensée qui suffit seule; nous le croyons , à expliquer ua très grand nombre d'anomalies? N'est-il pas possible , n'est-il pas probable que la différence d'à des solutions de tartrate et de paratartrate de soude et d's niaque, ainsi que les différences semblables présentées par une même substance dans des états d'agrégation différents , doive élre attribuée uniquement aux proporlietts différentes de fluide impondérable qui en font partie , aux quantités diverses de fluide calorifique ou lumineux qu'ils retiennent en combinaison, et dont l'analyse chimique fait abstraction parce que ces fluides édiappent à ses réactife et à ses balances? Des vechercbes déjà nombrenses et appuyéesd'un grand nombrede faits établissent qu'un mèmeeorpspeut offrir successivement des propriétés i^ysiques réellement dillérentes, parce qu*il renferme successivement à l'état de cosolmalsoo une plus ou moins grande quantité de calorique. On a vu une substance impondérable s'unir avec les éléments des corps en proportions définies : pourquoi dès lors des substances parfaitement isomères, comme les deux sels de M. Mitscherlichy ne différaient-ils pas entre dles, ainsi que les corps dimorphes, par l'addition on la soustraction de l'un des fluides impondérables connu? Leur dilIKrenee d'action sur la lumière sera alors tout-à-fsit naturelle^

Pour ne rappeler ici qu'un fkit , l'acide arsénieux vitreux et l'acide arsénieux opaque ont , suivant M. Dumas , la même composition chimique : or, si l'on fait cristaUiser dans un lieu obscnrdeuxsointioBs concentrées de ces deux acides dans l'acide chlorhydrique, la solution d'acide opaque ne présentera aucun phénomène particniier^ tandis que celle d'adde vitreux donnera naissance à un dégagement considérable de lumière. En résumé, les fluides impondérables à l'état libre ou latent jouent évidemment un grand rêle dans hi formalion et la constitution intime ou moléculaire des corps. Dans le cas le plus simple , une certaine quantité de ces fluides peut être sim-

DOPTIQDB Min^RALOGfQUK. 3'J']

piaoMint interposée entre les molécules retenues iMur les forées d'attfcatkm qui déterminent lear i^égation» et cette quantité peut varier saivant l'état actuel solide, liquide, gazeux, du corps, suivant le liquide dans lequel il est dissous. Dans d'autres circonstances» ces corps impondérables peuvent Jouer réellement le rôle de Teaudans les hydrates, s*unir aux atomes pondérables en proportions définies, et entrer dans l'essence même de la molécule constituante. Quel* qnefois le phénomène est encore plus simple : les molécules des oorpg|, en cédant à la cohésion ou à l'affinité, en se groupant par un mouvement rapide, vibrent et communiquent aux molécules d'éther des vibrations rapides, intenses ^ productives de chaleur, de lumière, d'électricité. Or, il est évident que la quantité de fluide impondérable simplement Interposéeentre les molécules ou combinée avec les atomes , doit être prise en considération quand il s'agit d'apprécier l'action exercée par le corps dont il s'agit sur la clialeor, la lumière , l'électricité , etc. , parce qu'elle est apte à modifier l'effet produit dans sa nature ou dans son intensité. Cette simple réflexion suffit, il nous semble, pour résoudre toutes les difficultés soulevées Jusqu'à ce Jour.

Noos rappellerons ici, sans les rattacher plus étroitement à ce qui précède, les faits suivants, qui ne sont pas sans importance, et qui ont été découverts par M. Babinet.

I. La variété de quartz-résinite qui porte le nom de hyalite, et qaî est parfaitement transparente, étant taillée en plaque à faces parallèles , et interposée dans un $ens quelconque, entre deux tour* malnies croisées, <lépolarise complètement la lumière , en quoi elle cUfiftre des autres variétés de quartz-résinite , et notamment de l'opale laiteuse , à reflets inrangés , et l'opale de feu du Mexique.

II. Si l'on êffrii€ du cristal de roche, c'est-à-dire si on le réduit en poussière en frottant deux aiguilles Tune contre l'autre, et qu'on mette cette poudre dans de l'huile pour lui rendre de la transparence , le mélange ne produit point la rotation , mais il dépolarise complètement la lumière qui le traverse. On obtient, du reste, le même résultat avec du verre pilé.

III. Enfin, si l'on met du verre pilé dans l'huile, ou mieux encore do spatli-fluor, doot la réfraction est des plus faibles parmi celles des corps solides , et qu'on en forme , entre deux verres plans, une