Indigo

Les cristaux d'indigo forment des prismes aplatis dont la section transversale est rectangulaire, et ressemblent à des plaques ; leurs faces larges et minces présentent dans le sens longitudinal, dans le sens transversal, et sous tous les azimuts, exactement les mêmes phénomènes. Les deux images sont de couleur rouge cuivre. Sous l'angle de polarisation et sous des angles encore plus grands, l'image ordinaire supérieure est d'un éclat plus blanc et paraît plus claire ; sous de grandes inclinaisons, le rouge cuivré de l'image inférieure passe anjaune-d'or et même au jaune-laiton.

Conclusions.— La plupart dc^s substances ci-dessus indiquées ne pouvaient pas être parfaitement examinées. Souvent plusieurs propriétés importantes, même optiques, manquaient tout àfaiL Les dimensions minimes des cristaux s'opposaient à des recherches plus approfondies et plus complètes, de sorte qu'il est impossible encore de donner à l'ensemble des propriétés observées une forme générale. Néanmoins nos observations suffisent pour jeter quelque jour sur l'apparition physique et l'orientation du phénomème relativement aux axes de cristallisation.

En général, on peut dire que le chatoiement des surfaces cristallines est formé de lumière colorée renvoyée à la surface des cristaux transparents^ et polarisée perpetidiculairement au plan d* incidence du rayon.

Les trois cyanures présentent le chatoiement sous trois formes différentes :

1* Sur la base des prismes, sous tous les azimuts ; sur les surfaces latérales des prismes dans le plan perpendiculaire à l'axe : lueur bleuâtre du cyanure de potassium et de platine ;

2* Aucun chatoiement sur la base ; sur les surfaces latérales des prismes dans le plan perpendiculaire à Caxe : chatoiement bleu

ISiÔ DISPfiRSKm £T RÉFRACTiaN DB LA LOIfIBRE.

d'asnr da qr>Qw^ de bariam et de platine ; cliatolemeiit vert ds cfanure de magoesiam et de platine;

S*" Chataiemeni $ur toutes lu surfaces et s&us tous les azùrnus; chatoien\^t bleu d'azur da cyanure de magnésium et de platine.

Le dernier de ces cristaux oOre donc en même temps les deox ioriiies de chatoiement; la face terminale ne présente que la dar* niëre; sur la face latérale on les observe séparément dans la pontioa transversale des prismes : le vart-jaunfttre dans l'image supérieure^ le Meu d'azur dans l'image inférieure. Dans la position longitudinale des prismes les couleurs se présentent à la fois dans l'image inférieure et produisent le vert-bleufttre.

Le phénomène dans sa troisième forme est indépendant de la structure cristalline. Tandis que le chatoiement vert disparaît, quand en étend les cristaui sur une plaque plane, le bleu d'azur reste : il est donc produit par la masse même. Mais si l'on parvient, dans le cas ou l'on opère sur des cristaux très-petits et fllamenteux, comme cela eut lieu ci-dessus avec l'oxalate d'oxydule de platme, à rendre parallèles par extension un grand nombre de filaments, on peut observer l'orientation des phénomènes par rapport à la structure cristalline.

Pour expliquer la marche physique du phénoraème en question. Il sera mieux de recourir à un exemple, par exemple, au chatoiement vert métallique du cyanure de magnésium et de platine. La réflexion ordinaire, celle qui a lieu communément à la surface de tous les corps

polis, s'opère sans la décomposition de la lumière en couleurs. Mais après l'iDcidence, les vibrations des molécules de Téther lu-

GHATOIBMEJNT DBS SURFACES CRISTALUNBS. 1511

miii^iit «ont antrement ordonnées qn'syant rincidence, de telle sorte que, sont an certain angle d'incidence, le rayon réfléchi est complètement polarisé, tandis que le rayon perpendicnlaire au faisceau réféchi pénètre dans le cristal, où il subit plusieurs modifications différentes, suivant la nature de la substance. Dans tous les pbè* nomènes du chatoiement épipolique ou superficiel, le rayon ordi* Dsire polarisé dans le plan d'incidence se sépare dans certaines po* sitions. La fig. 7 montre le rayon ordinaire O renvoyé de AB vers BG. En B, la lumière pénètre dans le cristal. Dans le cyanure de magnettum et de platine doué de la double réfraction, la lumière est partagée en deux faisceaux lumineux polarisés perpendicalairement, et dont les vibrations éthérées respectives s'exécutent dans éeva plans respectivement perpendiculaires : les unes dans le plan de ta section principale passant par l'axe et la droite GH parallèle à l'axe* les autres dans un pian perpendiculaire au premier. Dans la section principale do cristal les faisceaux lumineux diffèrent un peu de direction ; cependant on peut les représenter par l'espace B D F« espace d«is l'intérieur duquel ils s'épanouissent pour donner naissance à un spectre. La ligne DF représente les couleurs réunies, mais polarisées dans deux directions perpendiculaires.

.1^ aucune réflexion ultérieure n'avait lien, alors LF représenterait la portion de lumière qui a traversé le corps coloré rouge, et OL la portion de lumière absorbée. Mats on peut imaginer aussi près qae l'on voudra de la surfaëe GH une seconde surface JK sur laquelle tombe le rayon lumineux déjà modifié par l'influence propre do corps, de sorte que MN reçoit de ia lumière réfractée.

Cette seconde surface peut, suivant la nature de la substance, agir d'une manière très^ifférente sur les rayons polarisés dans les deux directions perpendiculaires , le rayon ordinaire et le rayon extraordinaire. Le spectre donné par la flamme d'une bougie observée à travers une plaque mince parallèle à une des faces prismatiques du cyanure do magnésium et de platine apparaît coloré d'un rouge pur, polarisé dans les deux directions, la portion du rayon lumineux LF, appartenant et' au spectre ordinaire et au spectre eitraordinaire, a traversé la substance. Mais l'autre portion restante a été absorbée ou réfléchie. L'absorption d'une portion de lumière, commençant à la surface JK, continue jusqu'à ce que, à une

1312 DISI^RSION ET RÉli'RAGTION DE LÀ LUMIERE.

certaine épaisseur, elle soit devenue complète ; mais la réflexion ea MN, où elle preud naissance, doit se produire subitement, et avec ia même intensité pour des plaques minces ou épaisses.

En effet, dans le cyanure de magnésium et de platine on rencontre une réflexion de lumière verte dans la direction de MN vers PQ, réflexion que Ton observe dans l'image extraordinaire Ë éclairée par la lumière d'une bougie et examinée à l'aide d'un prisme de verre ; ce rayon réfléchi renferme toutes les couleurs du prisme, depuis le violet jusqu'à l'orangé; on voit même une bande étroite de rouge. Donc le spectre extraordinairement polarisé est réfléchi, à l'exception d'une petite partie du rouge , tandis que le spectre ordinairement polarisé est absorbé par le cristal, à l'exception de cette même portion de rouge: comme la partie MN du spectre est toujours polarisée perpendiculairement à l'axe principal, cette portion MN est donc constamment polarisée dans une direction perpendiculaire à la ligne GH ; aussi passe-t-elle dans l'image inférieure, pourvu que le rayon incident soit compris dans la section principale, comme le représente ia Ggure 7. Mais si l'incidence de la lumière a lieu perpendiculairement à l'axe principal, cette partie du spectre MN passe dans l'image supérieure de la loupe dichroscopique.

Ces phénomènes, comme M. Brewster le fait observer, ne sont point le produit d'une couche d'oxyde déposée sur la surface naturelle des cristaux ; toutefois ils appartiennent et à la surface et à la masse des cristaux. £tt partant de la construction précédente, on peut arriver à se former une idée de l'arrangement de i'éther lumineux que l'on suppose exister entre les molécules des substances fluides et solides, et de son mode particulier d'existence dans les substances cristallisées.

Supposé, fig. 8, que GH soit la surface efficace, ou le plan de se-

paration entre le milieu moins dense RS ou A, et le milieu plus dense JK ou B. Au delà de la couche RS des molécules d'éther, le

CHATOIfiMBNT DES âURFAGBS €RI8TALLIN158. iSiS

miliea A est oDîforme; aa delà de la couche JR, le milieu B. l'est paiement » mais différemment du premier. Si uo mouvement ondulatoire s'est propagé dans l'intérieur du milieu homogène A jusqu'à RS, ce mouvement continue à traverser d'une manière uniforme toutes les autres couches parallèles jusqu'à GH..

Il ne peut prendre sa forme nouvelle qu'après avoir subi l'influence extrinsèque de l'arrangement moléculaire dans le milieu B. C'est donc la première surface ou la surface supérieure GH du nouveau milieu, et la première couche intérieure d'étber, qui détermineront la propagation du mouvement ondulatoire. L'onde , d'après les lois générales des corps élastiques , traverse de nouveau sans dérangement et sans modification la première couche d'étber RS : car c^est un simple mouvement intérieur au sein du milieu A. C'est seulement au delà de la couche JK que l'onde , dans le milieu fi , peut être regardée comme traversant un milieu homogène. On peut donc, dans tous les cas , disposer de la phase du mouvement ondulatoire propagé à la surface GH, et dans la première couche d'étber lumineux, de manière à satisfaire à toutes les conditions exigées dans la construction on la représentation graphique des phénomènes ci-dessus décrits.

Si l'on préfère admettre l'existence d'une couche d'étber lumineux, adhérente aux surfaces de séparation des deux corps, alors, dans la fig. 8, RS représentera la surface du premier milieu, JR la surface du second milieu. La couche d'étber lumineux infiniment mince RR se composerait néanmoins de deux portions distinctes et douées de qualités différentes, parce que RH représente l'atmosphère éthérée du corps A, et GR l'atmosphère étbérée du corps B. La première réflexion incolore et la réfraction colorée auraient lieu alors en GH, au contact des deux couches d'étber lumineux, tandis que la réflexion chromatique s'opérerait sur la surface efficace du milieu B, savoir, en JR.

Cette dernière manière de considérer l'action des milieux semble jeter quelque jour sur le phénomène des couleurs jaune et violette des houppes lumineuses de polarisation : elle mérite d'être poursuivie avec soin.

On peut donc conclure avec certitude des observations précédentes que le chatoiement métallique superficiel réfléchi est formé d'une portion de lumière qui a pénétré dans le cristal, et à*une autre

1544 bOUliLE RÉFit ACTION DE LA LUMIERE.

pariim eomptèkentaire qui produit la sensation de la couleur propre. Les conteurs violettes et rouges des cristaux se rencontrent liées avec un chatoiement vert, les couleurs jaunes avec un chatoiement bleu, les couleurs bleues avec un chatoiement rouge-cuivré et jaune d'or. Une étude plus complète des surfaces chatoyantes ferait retrouver la série complète des couleurs prismatiques.

Double RÉFRACTION. — Surface de l'onde, réfraction conique.

Nous avons épuisé tout ce qui concerne la réfraction simple, la décomposition des couleurs, la dispersion, et nous passons à un chapitre beaucoup plus pauvre, la double réfraction.

Le phénomène de la réfraction conique est encore trop peu connu, on n*en a pas encore donné d'une manière élémentaire la théorie complète ; aussi espérons-nous que Ton accueillera a?ec bienveiU lance les développements suivants, que nous devons à Tamitié de M. Pliicker et au zèle de son élève privilégié, M. Béer. Nous n'avons rien changé à leur travail.

Mémoire sur la double réfraction ^conique ^ par M. Plugker.

l. Quand un faisceau cylindrique de lumière, ou, ce qui est la même chose , un front d'onde plane et limitée sort d'un milieu isotrope pour pénétrer à travers une surface plane de séparation dans un second milieu homogène, soit simplement, soit doublement réfringent, la lumière réfractée correspond , comme on sait, à une autre surface-limite du mouvement propagé, que la lumière incidente. C'est le principe de Huyghens qui apprend à trouver cette surface, et d'où l'on déduit facilement la construction générale suivante :

Perpendiculairement à l'arête du faisceau cylindrique incident on mène deux plans E^ et £2. fig. 1, dont la distance motuelle soit i^, et qui coupent la surface de séparation suivant les lignes correspondantes l\ et /2. Si El est à une plus grande distance de la surface de séparation que E2, on décrit les limites de l'ébranlement, qui d'un point 0 de la droice h se propagerait dans le second milieu, pendant