COULEUR DES METAUX

Les incidences de la polarisation rétablie yarient pour tons les mé- Uux, avec la réfrangibilité du rayon incident ; de plus^ elles diminoent du rouge au violet. Dans les substances transparentes, les indices de réfraction, et, par suite, les angles de polarisation augmentent du rouge au violet ; dans les métaux, l'angle de la polarisation rétablie est celui où Ton trouve le plus de lumière polarisée dans le plan d'incidence, et quelques-uns d'entre eux se rapprochent tellement des substances transparentes, que la polarisation y est sensiblement complète. Il est donc remarquable que, malgré cette analogie, on voie augmenter l'angle de la polarisation depuis le rouge jusqu'au violet, chez les corps transparents, et diminuer l'incidence de polarisation rétablie chez les métaux. Celte discordance se manifestera-t-elle toujours? C'est ce qu'on ne pourrait affirmer aujourd'hui, et c'est un poiut qui me paraît appeler l'attention des physiciens.

On peut établir, parmi les métaux, trois classes distinctes, qui ne seront probablement pas les seules quand un plus grand nombre de corps aura été observé.

L'argent, le cuivre, le laiton et le bronze des cloches se caractérisent par la loi suivante :

Quand on passe du rouge au violet, les azimuts diminuent entre des limites inégales; elles diffèrent de 0%50' pour l'argent, tandis que cette dispersion comprend un angle de 7M2' pour le métal des cloches.

Une deuxième classe de méta'ux, qui comprend le zinc et l'acier, nous offre une loi tout à fait inverse. Les azimuts de polarisation rétablie augmentent du rouge au violet, entre des limites très-variables, comme dans le cas précédent. ËnGn, un métal, le seul que j'aie observé jusqu'ici, participe à la fois des deux catégories précédentes : c'est Talliage des miroirs. Les azimuts diminuent depuis le rouge jusqu'au vert, et augmentent depuis le vert jusqu'au violet.

Ia loi qui lie cette deuxième constante à la longueur d'ondulation de la lumière paraît donc très-compliquée, et tout porte à croire que chaque substance conserve sa particularité d'action , tant pour le sens que pour l'étendue des changements qu'éprouve la consume.

J'entreprends maintenant de faire servir les déterminations précé-

dentés au calcal de la teinte de chaque métal. Je Tais rapidement faire connaître les moyens d*y parvenir.

On se rappelle que plusieurs géomètres ont etprimé par des formules théoriques les lois de la polarisation métallique. J*âi YériGé, par des expériences nombreuses et directes, celle* de M. Cauchy ; it est donc permis de les employer à calculer les intensités de là lumière que réfléchissent les métaux, et ce calcul est possible quand on connaît les Constantes que nous venons de déterminer. Or, il est bien évident que les constantes Variant avec la réffangiblHté du rayon, chaque couleur simple du spectre ne sera pas réfléchie proportionnellement, et que si l'on fait tomber sur un métal un faisceau de lumière blanche, il sera généralement coloré après la réflexlou. Nous pourrons calculer les intensités de chaque rayon réfléchi, et la règle chromatique de Newton nous fera connaître la teinte du métal : il nous restera à comparer le calcul à Tobservation.

Les formules de M. Cauchy, très-compliquées dans le cas général, conduisent cependant à une discussion dont j'énumérerai les principaux résultats ; ils sont faciles à vériûer.

10 Sous l'incidence rasante, tous les métaux bien polissent absolument blancs;

2^ Si on les éclaire par une lumière polarisée dans le plan d'incideiice, ils ont une teinte propre très-pâle, et confondue dans une proportion dominante de blanc ;

30 Éclairés par une lumière polarisée perpendiculairement au plan d'incidence, ils offrent une tenue plus vive et moins mêlée de blanc;

U^ Au cas où l'incidence cm normale, la teinte propre du métal, sans être changée dans sa nature, ne varie pas avec l'azimut dd rayon incident. Ce dernier cas, le plus simple de tous, est celui que je vais traiter en détail.

Les formules des intensités se réduisent à une grande simplicité. En supposant égale à Tunité l'intensité du rayon incident, elles deviennent

I = tang(î)— AS),

cotang y = cos 2 A sin 2 |arc tang ^^^-^^^^^ ) .

t^» exprime l'incidence de polarisation rétablie; pour obtenir AJi faut prendre la valeur de A, et poser k = tang A.

odtiLBuH Dis MétÀtiX* UVa

Noos zioûÈ tâlculé d'après nos ëtpêrîerices, et côfisigné dàiiB des

tableaux, les intensités réflécliies des principaux rayons dtt spâctré après 1 ou 10 réflexions :

£n discutant les formules précédentes, on voit que si Ton fait augmenter ou diminuer, séparément ou à la foiâ, les valeurs des deux constantes, les intensités réfléchies augmentent ou diminuent ; et comme il résulte de nos expériences que Tincidence principale reçoit des valeurs peu différentes d'un métal à un autre, tandis que l'azimut de polarisation rétablie éprouve des variations étendueâ comprises entre 45 degrés et 0 degré, il est permis de dire, d'une manière générale, que les métaux réfléchiront d'autant plus de lumière que cet azimut sera plus grand.

Si l'on formait des miroirs avec les métaux qui ont été soumis à nos expériences, ils réfléchiraient, d'après les tableaux précédents, des proportions très -variables de lumière, et le métal des miroirs, qui, par sa dureté, se prête si bien à la construction des télescopes, est loia de satisfaire aux conditions d'éclat que l'on doit surtout rechercher. Cette remarque montrera que ces instruments recevraient un perfectionnement bien désirable, si l'on pouvait remplacer l'alliage des miroirs par l'argent, qui réfléchit un tiers de lumière de plus. Peut-être serait-il utile de conseiller quelques essais dans le but d'argenter les miroirs par la pile : ils gagneraient de l'éclat, sans être plus altérables ; la minceur et l'égalité de l'argenture n'altéreraient point leur courbure, etTun des plus graves défauts du télescope serait notablement diminué.

Les métaux appartenant à la première des catégories que nous avons établies d'après les propriétés optiques nous off'riront des intensités décroissantes depuis le rouge jusqu'au violet, puisque les deux constantes décroissent à la fois entre ces litnites ; et l'on peut ^rmer, d'après cette loi de variation, que ces métaux auront une teinte voisine du rouge. Nous la trouvons, en effet, d'un jaune plus ou moins orangé.

Les intensités, après plusieurs réflexions, se déduisant des intensités après une incidence élevées à une puissance marquée par le nombre des réflexions, leurs décroissements du rouge au violet seront d'autant plus rapides que les réflexions seront plus nombreuses;

et les métaux de la première catégorie tendront à prendre une couleur rouge qu'ils devront tous atteindre après un nombre suffisant de réflexions.

Dans la deuxième classe des métaux, les azimuts de polarisation rétablie augmentent avec la réfrangibilité des rayons ; et comme les intensités réfléchies varient dans le même sens que les deux ccnstantes, la diminution des incidences fera diminuer du rouge au violet les intensités réfléchies, tandis que, par Taccroissement des azimuts, elles tendront h augmenter. Il pourra donc arriver que certains métaux de cette classe réfléchissent plus de rouge que de violet, et soient orangés comme ceux de la première classe, tandis que, par une raison contraire, la couleur de quelques autres s'approchera du violet. On comprend aussi qu'il existera des substances chez lesquelles les variations inverses des constantes, détruisant leurs effets mutuels, la lumière réfléchie sera blanche. Ainsi, les métaux de cette classe n'auront pas, comme ceux de la première, une teinte limitée aux parties les moins réfrangibles du spectre ; ils pourront oflirir toutes les couleurs. Cependant il est évident que les variations inverses des constantes réduiront à de très-petites valeurs les variations des intensités, et que la teinte sera toujours peu appréciable. Le caractère des métaux de cette classe sera donc l'absence de toute coloration. »

Toutes ces remarques se confirment par l'examen des nombres renfermés dans les tableaux de M. Jamin.

Il ne nous reste plus qu'à calculer par la règle chromatique de Newton la teinte de chaque métal. Les traités de physique, et particulièrement celui de M. Biot, tome III, page l^k^, contenant sur la manière de faire ces calculs des détails fort complets, je me dispenserai de les reproduire, et ne ferai connaître que les résultats.

U désignera, suivant la notation ordinaire, l'angle que fait avec le commencement du rouge la couleur calculée de chaque métal. ^ et (1 — A) exprimeront les proportions de cette teinte et de la lumière blanche mêlées dans le rayon réfléchi.

Mais avant d'entrer dans la discussion des résultats, il est utile de rappeler les expériences fort curieuses de B. Prévost. Ce physicien, ayant fait réfléchir plusieurs fois sur des miroirs métalliques une lumière blanche non polarisée, constata que la couleur des métaux se