M. SOI^L
« Les physiciens s'accordent aujourd'hui à recosnattre » 4\iprè8 les recherches de MM. Biot, Hevsohel, et Breveter» que la propriété rotatoire du qvartz cristaUssé dépend moins de ki natsre de» moleeufes que de la dispositi<m qu'elleiinaffeeteat daaa une même ewiehe perpendiculaire à Taxe ; les principales raisons k fiiire valoiy en fin veuT 4e c<^tte opiniop sont : l"* l'abçeuce de toQte rQj^ti(9^ H^^ le quartz uoin cristallisé, comme l'opale, la calcédoiQç et {e tabasbeer^ ov^ fondu,, ainçi que Va obtenu M. Gandin , ou enfin désagrégé et Ç» dj^spli^tion dans la potasse ; 2'' la relation qui existe entre l'épaiisseur de^ plaqueç du cristal en .expérience et l'intensité de |a rota- \^fi; 35 re]^i$tençe de deux variétés de quartz produisant la rota* Jipn^ r^ne, yei;.?. la ^rojte, et l'autre vers la gauche^ sans qu'aucun W^i^^f' fîï>éfiç,uç puisse tenjo^rs f^ire d'ailleurs çcçoçyçaîti;^ ^ à
POLARISATION ROTATOIDE. i511
priori, cette différence ; k" enfin rideniilé des valeurs numériques des déviations produites par ces deux variétés de qua: tz.
» D'un autre côté, la structure complexe de raraélhysle, qui résulte de l'enchevêtrement de cristaux à rotations contraires, se retrouve, bien qu'à un moindre degré de complication, dans un grand nombre d'échantillons de quartz hyalin, de telle sorte qu'il est possible d'en extraire des plaques offrant ici une rotation dans un sens, là une rotation contraire, ailleurs une absence complète de rotation. B Â ces faits déjà connus nous en joindrons quelques autres que nous avons eu occasion d'observer, et sur lesquels nous croyons que l'attention des physiciens n'a pas encore été ûxée.
9 Avant de les faire connaître, nous rappellerons quelques-uns des phénomènes de polarisation que l'on produit en superposant deux lames de rotation contraire.
m L'appareil dont on se sert consiste en un miroir de verre noir, convenablement Incliné par rapport au faisceau lumineux qui le frappe, et en un prisme de Nicol, que l'on tourne jusqu'à ce qu'il ne laisse plus passer aucun des rayons réfléchis par le miroir, c'està-dire jusqu'à ce que la tache noire que l'on voit à travers ce prisme ait acquis son maximum d'intensité.
» Les choses étant ainsi disposées :
» 1° Si l'on place l'une à côié de l'autre, entre le miroir et le prisme, deux plaques de quartz de rotation inverse et d'égale épaisseur« elles donneront la même teinte, et, en faisant tourner le prisme autour de son axe, la teinte changera pour chaque plaque ; elle montera dans l'ordre des anneaux colorés pour Tune des plaques, et descendra pour l'autre ;
» 2<* Si Ton superpose les deult plaques, elles se neutraliseront réciproquement, le plan primitif de polarisation sera rétabli, et la tache noire se verra comme avant l'interposition des plaques ;
» 3* Les plaques ainsi superposées, observées au microscope polarisant de M. Amici, donneront les spirales d'Airy ;
» [x** Si les plaques ne sont pas d'égale épaisseur, elles ne donneront pas la même teinte quand on les regardera l'une à côté de l'autre dans Tappareil ordinaire de polarisation ;
» 5** Par la. superposition de ces plaques inégalement épaisses, on ne rét^^Iira pa$ 1^ plan priqûtif de polarisation, et, au lieu 4e la tache
1512 POLABISATÏON nOTATOlRE.
noire, on verra une teinte semblable à celle que produirait une plaque égale en épaisseur à la différence des deux plaques en expérience ;
• 6* Ces plaques, superposées et observées au microscope polarisant de M. Amici, donneront des spirales d'Airy imparfaitement terminées.
» Or, toutes ces dispositions se présentent quelquefois dans des lames provenant d'nn seul et même canon de quartz.
» !• l/une des deux lames que j'ai l'honneur de présenter à TAcadémie offro les particularités suivantes : placée dans l'appareil précédemment indiqué, elle donne une teinte d'un rose jaunâtre ; cette teinte est uniforme sur toute la plaque ; mais, dans la partie moyenne, elle est partagée en deuxplages, par une ligne noire bordée de chaque côté d'une ligne blancbe, et, plus en debors, d'une bande jaune, au delà de laquelle commence la teinte plate. Quand on fait tourner le prisme de Nicol, les couleurs différentes apparaissent à droite et à gauche de la ligne noire ; ces couleurs suivent des ordres inverses et indiquent que l'une des plages possède la rotation à droite, tandis qu'elle est à gauche dans l'autre plage ;
» 2" La ligne noire résulte évidemment de la superposition de deux couches d'égale épaisseur et de rotation opposée, et de leur neutralisation complète et réciproque. En effet, vue dans le microscope polarisant de M. Amici, cette ligne noire donne des spirales d'Airy d'une grande netteté. On peut aisément comprendre cette neutralisation, en admettant que les deux canons de quartz, doués de rotation inverse, se sont pénétrés l'un l'autre, et se trouvent soudés par les faces de leurs pyramides correspondantes, disposition qui explique le parallélisme de leurs axes ; de celte manière, quelle que soit l'épaisseur de la plaque enlevée dans le canon composé, il y aura toujours, à l'endroit de la soudure, une certaine ligne qui séparera en deux couches d'égale épaisseur les lames de rotation contraire.
» Ce qui donne un grand degré de probabilité à cette m.inière de voir, c'est qu'on parvient à obtenir les mêmes effets en taillant en biseau deux lames de quartz d'égale épaisseur et de rotation inverse, et les superposant au niveau des biseaux.
» J'ai l'honneur de présenter à l'Académie une couple de ce genre, dont les effets ne diffèrent en rien de ceux de la plaque naturelle,
POLARISATION ROTATOinE. 1515
» NotoBS qne chacun de ces biseaux fait avec i*axe du cristal un angle égal à celui que fait ce môme axe avec Tune des faces naturelles de la pyramide.
» S* La plaque carrée possède la rotation à gauche : elle offre une teinte verte, correspondant à son épaisseur; mais, en outre, elle présente une plage hexagonale allongée, d'une teinte jaune. Cepéri« mètre est nuancé des couleurs du spectre, le rouge étant intérieur cl le violet extérieur.
» Cette plage hexagonale offre au microscope polarisant des spirales imparfaitement terminées. Il n'est pas douteux que cette plage ne résalte de la pénétration d'une aiguille de quarîz de rotation inverse de celle du reste de la plaque ; mais ici les lames superposées n'ont plus la même épaisseur. Ces suppositions deviennent incontestables quand on observe l'effet produit par la superposition d*une plaque d'épais* seur convenable et douée de la rotation vers la droite. La plage, de jayne qu'elle était, devient noire, et elle donne des spirales parfaites. Cela tient évidemment à ce que la plaque stipplémeutaire qui, examinée isolément, donne une tein.e jaune, forme, par sa jonction avec la couche de même rotalio!) de la lame composée, un ensemble égal en épaisseur à la coucbu de rotation inverse de cette même lame.
o Bien plus, cette plaque supplémeniaire doit avoir exactement l'épaisseur de l'excès des couches qui tournent vers la gauche, sar celle qui devient le plan de polarisation vers la droite dans la plage que nous examinons.
s W* La ligne noire que nous avons signalée dans notre première plaque, et qui se montre toujours à la séparation des plages de rotation inverse dans une même plaque de quartz, ne doit pas être confondue avec la teinte noire jaspée disséminée dans les diverses parties des plaques de différentes provenances. La première est toujours nette et forme une ligne droite ou brisée ; dans ce dernier cas, elle est hexagonale ou dérive de l'hexagone régulier : nous avons indiqué plus haut les conditions de sa formation.
» La teinte noire jaspée est loin d'offrir la même netteté ; elle n'a rien de régulier dans sa forme et se distingue essentiellement de la première, en ce qu'elle donne au microscope polarisant des anneaux colorés coupés par une croix noire, dont la disposition est tout à fait seoiiblable à celle des lames de spath d'Islande, perpendiculaire i Taxe.
1514 POLARISATION nOTATOIUE.
» Je ne terminerai pas celte note sans faire observer que les arrangements moléculaires propres à donner lieu aux phénomènes dont il vient: d'être qucs:ion, loin d*etre rares, se rencontrent avec une telle fréquence, que ce n'est que par exception que Ton trouve des échantillons de quartz donnant les lames à teintes parfaitement uniformes dans toute leur étendue.
Note sur un moyen de faciliter les expériences de polarisation ratatoire, par M. Soleil.
a Les expériences de polarisation rotatoire offrent certaines difficultés, inhérentes aux moyens d'observation, et auxquelles on ne parvient pas toujours à se soustraire, soil parce que Ton ne possède pas cette dextérité et celte habitude qui ne s'acquièrent que par un lang excercice, soit à raison de l'impossibilité où Ton se trouve de réaliser toutes les précautions voulues pour donner aux résultats l'exactitude que comporte aujourd'hui ce genre de recherches.
A On sait que la position du plan de polarisation se détermine en observant celle du prisme analyseur à laquelle répond le minimum d'intensité de Timage extraordinaire. Mais, comme il n'est rien moins que facile d'obtenir une image simple parfaitement homogène, on n'anlv^ jamais à une extinction rigoureusement complète.
» dans ses belles recherches sur la rotation du quartz, M. Biot a employé un verre coloré, qui ne laisse passer que les rayons ronges extrêmes du spectre. Or, il importe de remarquer, d'une part, que le moment de Textinction de Fimage extraordinaire n'est pas instantané, ou, si l'on veut, que la disposition de cette image persiste dans une certaine étendue d'arc; et, de l'autre, que l'étendue de cet arc est puissamment influencée par les variations d'intensité de la lumière atmosphérique incidente. M. Biot, qui a signalé ces causes d'incertitude, a noté que l'amplitude totale des limites absolues de disparition et de réapparition de l'image pouvait varier de /i à 30 degrés. Celte variabilité ne peut manquer d'être aussi subordonnée à la sensibilité de l'œil de chaque observateur en particulier. Delà, l'importance des préceptes donnés par le savant physicien dont nous venons de parler. On devra, d'après lui, se soustraire complélem.ent à l'accès de toute lamière autre que celle qui traverse les appareils. De plus, on fixera
POliAItisATION ROTATOIRB. 1515
le zéro de Tinstrument en déterminant, par des essais répétés quinze ou vingt fois, les limites de visibilité de Tiaiage extraordinaire. La ' moyenne de tous ces essais donnera la vraie pasilion du zéro^ à une petite fraction près. II est vrai de dire que cette fixation une fois faite n'a plus besoin qued*êtr6 vérifiée de temps 5 autre. Mais, pour les déviations» on appliquera le mto^e mode de détermination à cha*que luesure en particulier, et M. Bioi conseille de recommencer les W9is j^Asqu'à vJMgt et môme trente foi^, anivaat le besoin.
» Gomme à chaque essai oo doit rendre la lumière pour lire sur le cercle divisa le point où Ton s*est arrêté, l'œil de Tobservateur passe par des alternatives de lumière et â*obsconté, qui, pour qudqoefl personnes, ne laissent pas deeauser de la fatigue.
a M. Biot, afin de rendre les rechei'ches moins longues et moins pénibles, a indiqué pour Tétndc des liquides doués du pouvoir reta-^ toire les propriétés précieuses dont jouit la teinte d'un bleu violet qui, parle moindre déplacement du prrsme analyseur, passe rapidement au rouge sombre ou au bleu pur. De là, le nom de teinte de passage qui lui a été assigné. L'observation de cette teinte permet de se borner à un seul essai, et telle en est la sensibilité, que M. Biot s'en est servi pour mesiirer la rotation dans des liquides qui semblaient inactifs quand on avait recours à l'emploi du verre rouge. Malheureusement, il n'est plus possible de s'en sertir quand Fam« pKtiide des déviations excède notablement une demi-eirconférenCe; les caractères en deviennent moins précis. De plus, si les liquides sur lesquels on opère sont colorés, cette teinte de passage est altérée dans sa nuance et ne guide plus l'observateur d'une manière aussi sûre. Enfin, les divers expérimentateurs ne l'arrêtent pas toujours an même point i pour les uns, elle se montre tirant sur le Ueu, et pour les autres, vers le rouge. Sans doute, et les belles expériences de M. Biot le prouvent, on peut, malgré ces causes d'incertitude, arriver à des résultats d^une grande précision. Néanmoins, il m'a semblé utile d^ soumettre au jugement de l'Académie un procédé idus simple , à L'aide duquel oo peut prendre du premier coup le zéro d'un appareil de polarisation et mesurer les déviations opérée» par le quartz ou les liquides, noême quaud ils sont colorés, et sans qu'il soit nécessaire de se placer dans l'obscurité.
» C^ |ir^«4d^ coa«wte i i«t«rpo^e^ «or le trajet du i^ayon pQlari«4
1516 POLARISATION ROTATOiRE.
un système composé de deux plaques d'égale épaisseur de quartz perpendiculaire, accolées i*une h côté de Tautre. L'une de ces plaques est lévogyre, et l'autre dextrogyrc.
• Elles offrent la même nuance quand ie plan de la section principale du prisme biréfringent coïncide avec celai d'incidence. Mais, pour peu qu'on s'écarte de cette coïncidence dans un sens ou dans l*aatre, cette similitude de coloration n'a plus lieu. Si la rotation de l'analyseur s'est faite vers la droite, la plaque dextrogyre monte vers une couleur d'un ordre supérieur, tandis que la plaque lévogyre descend': le mouvement étant égal de part et d'autre , mais en sens inverse, ii en résulte que la différence est double.
» Maintenant, pourétudierlarotation des corps solides ou liquides, on les interpose entre la plaque composée et l'analyseur. A l'aide de ce procédé, j'ai pu facilement apprécier l'effet de lames de quartz assez minces pour être aussi flexibles que du mica.
» Comme il s'agit ici de rétablir, par le mouvement de l'analyseur, ridentité de teinte entre deux lames juxtaposées et que l'on observe simultanément, on comprend bien que la sensibilité de l'œil de l'observateur, l'intensité de la lumière incidente et la coloration du corps solide ou liquide dont on étudie le pouvoir rotatoire, soient tout à fait sans influence sur ie résultat.
» J'ai vérifié ces propositions en soumettant mon appareil à l'examen d'un grand nombre de personnes, en opérant dans les conditions les plus variées d'éclairement , et, enfin, en interposant des verres colorés. »
Avant de présenter ce petit mémoire, M. Arago, mu par un sentiment de délicatesse qui lui fait le plus grand honneur, crut, pour mieux consacrer les droits de l'habile artiste en sauvegardant les siens, devoir faire à TAcadémie la communication suivante :
Sur une nouvelle lunette prismatique.
« La nouvelle lunette prismatique porte devant l'objectif une de ces lames de cristal de roche perpendiculaires à l'axe, qui, dans les deux moitiés de leur étendue^ font tourner la lumière polarisée en sens contraires. Dans une certaine position de cette limette, la lumière, même quand elle arrive complètement polarisée, donne deux images incolores. Lorsque cette position est trouvée expérimentalement, on
POLARISATION AOTATOIRE. 1517
D*a qQ*à couvrir des portions aliquotcs quelconques d'une des deoz moitiés de la lame, et les images se colorent par des parties aliquotes correspondantes des deux couleurs dont se teindraient les deux images, si elles se formaient à l'aide de la lumière polarisée transmise par l'une seule des deux moitiés de la plaque.
• Cette lunette, employée avec des verres moiiocliromatiques, peut serrir à résoudre une multitude de problèmes, relatifs à la photométrie, compliqués de phénomènes de polarisation.
» Au reste, a dit M. Aragoen terminant sa communication, si j'ai idgnalé aujourd'hui en quelques paroles cette application des lames de cristal à deux rotations, c'est que M. Soleil doit présenter dans la séance un instrument oà ces lames jouent un rôle essentiel et très- CDrieux. Or, quoique les deux appareils soient extrêmement distincts par leur forme et par leur objet, j'ai tenu à montrer que le mien a précédé celui de Ticgénieux opticien. Les savants doivent, suivant moi, respecter jusqu'au scrupule les droits des artistes qui travaillent poar eux. S*il était vrai que ce principe eût été quelquefois méconnu» j'aurais oioiuré, quant à moi , par ces explications et ma communication hâtive, combien il me parait sacré. »
Nouvel appareil propre à la mesure des déviations dam les expériences de polarisation rotatoire^ par M. Soleil.
t La double plaque que j'ai eu l'honneur de présenter à l'Académie dans la séance du 9 juin dernier ne peut être employée que pour mesurer des déviations très-peu considérables, telles que celles que produiraient des lames de quartz d'une épaisseur inférieure à 0"^ 6 oa des colonnes d'essence de térébenthine moindres que fti millimètres.
» L'appareil que je présente aujourd'hui permet d'apprécier d'une manière rigoureuse la déviation produite par une couche active d'une épaisseur quelconque. ~
» Le principe sur lequel est fondé cet appareil se trouve dans les belles expériences par lesquelles M. Biot a montré qu'à l'exception de l'acide tartrique, les corps organiques doués de la propriété rotatoirc l'exercent suivant les mêmes lois que le quarlz. D'après ces eipériences, si l'on combine une lame de quartz dcxtrogyre avec
i518 POLARISATION liOTATOIRB^
ime colonne d'ess^ce de térébenthine, les éftaissiHirs de i'aae et de l'autre étant dans le rapport de 1 à ê8,5f il y aura cooipensation «xacte» et ron^ n'observera aucune rotation.
• Si donc il était possible d'aveu à sa d^^sition une série de plaques de quartz, d'épaisseurs et de rotations convenables, on pourrait , «n les associant successivement avec les corps que Ton veut étudier, arriver, dans tous les cas, à une neutralisation parfaite.
» £n comparant, dans chaque couple formé d'une lame de quarts et d'une couche do«iée de rotation contraire, les épaisseurs qui donnent lieu à la compensation, on aurait le rapport exact du pouvoir rotatoire de chaque substance comparé à celui du quartz*
» Mon appareil est destiné à remplacer la série de plaques de quartz, qu'il serait impossible de faire assez complète pour satisfaire à tous les cas.
» il se compose, suivant le procédé proposé par M, Babinet pour obtenir des plaques à épaisseurs variables, de deux longs prismes de quartz île même rotation, rectangulaires et parfaitement identiques^ Ils sont moulés de manière à s'avancer parallèlement l'un sur l'autre suivant le côté opposé h l'angle droit. ÎIls constituent ainsi par leur combinaison une lame à faces parallèles dont Tépaisseur, qui peut être graduée à volonté , est indiquée par une division gravée sur les côtés de la monture.
» A raison du mode d'action de ce nouvel appareil, je le désigne sous le nom de compensateur.
î> Il est nécessaire d'en avoir ^ouç chaque espèce[de rotation.
» Pour appliquer le compensateur k la mesure des rotations, je le combine avec ma double plaque. Je suppose, par exemple, que celleci donne la teinte de passage. Si nous interposons une colonne de sirop de sucre de 1 décimètre d'épaisseur, l'identité de couleur des deux éléments de la double plaque sera détruite immédiatement ; mais, dans ce cas, nous aurons beau tourner le prisme analyseur, nous n'arriverons jamais à rétablir ndeniitéde teinte ^^^ deux lames qui constituent la double plaque. L'épaisseur de la couche de sucre interposée ne permet pas qu'il en soit autrement.
» Aussi, laissant en place le prisme analyseur, je dispose un compensateur lévogyre sur la colonne de sirop de sucre, et je fais mar-
chef les deux lames prismatiques qui le constituent 5 la rencontre Tune de Tautrc, jusqu'à ce que les deux éléments de la double plaque aient repris l'iFidentité de teinte qui leur appartenait avant l'interposîtiou du sucre. Ce phénomène arrive lorsque l'effet produit par la colonne de sucre est neutralisé par celui que détermine la lame composée du compensateur.
» Si la couche du corps que Ton étudie était trop puissante pour le compensaleur que Ton a à sa disposition, on commencerait par détruire la majeure partie de l'effet de cette couche au moyen d'une plaque additionnelle de quartz à faces paraiièies et d'une épaisseur connue, et l'on compléterait la neutralisation à l'aide du compen*^ sateur.
» Enfin, mon nouvel insiruttienl peut servir à vérifier les lois de la polarisation rotatoire dans le cristal de roche.
» Pour ce genre d'expériences, j'y adapte à demeure une placlufe de quartz h faces parallèles et de rotation contraire à celle du compensateur ; par 5uite de cette addition, on part de 0 rotation, et Toft î?*élève par degrés jusqu'au maximum que peut fournir Tinstrument.
» Je dois faire observer aussi ^ue cette même addition permet d'appliquer le compensaleur^b la mesure des rotations des lames de quartz d'une épaisseur moindre que 0""'6. »
N&te sur ée reproducteur des teintes sensibles^ par M. Soleil.
« Dans le saccharimètre soumis par l'auteur an jug^ement de l'Académie, les 25 juin et 18 août 18/i6, le pointage se fait à l'aide d'une plaque de quartz à deux rotaliotis, et la mesure de la richesse en sucre du liquide observé s'obtient au moyen du compensateur. Ce dernier appareil peut être comparé à une lame de quartz perpendiculaire à l'axe, variable à la fois quant à l'épaisseur et au sens de la rotation à droite ou à gauche, et pouvant, par là-meme, être amenée au degré convenable, pour compenser exaciepient l'effet de rotation produit par la colonne du liquide sucré qu'il s'agit d'analyser.
9 L'avantage du mode de pointage adapté à ce sacchaiimètre résulte principalement de la facilité avec laquelle on compare les deux teintes Juxtaposées de la plaque à double rotation. Pour rendre ce
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pointage encore plus efficace, l'épaisseur donnée à la plaque de quartz correspond à la teinte désignée par M. Biot sous le nom de teinte de passage.
» iMais, dans la pratique usuelle, la nuance des différentes la* mières dont on s'éclaire, et la coloration des liquides à essayer, s'ajoutent à la teinte dont il vient d'être question, et la modifient sans cependant détruire l'identité de couleurs des deux demi-cercles juxtaposés de la plaque à deux rotations» identité qui estrla conditioD essentielle du pointage.
* Il résulte de là moins de sensibilité dans les nuances observées, et, par suite, moins d'exactitude dans les évaluations.
» Pour obvier à cet inconvénient, M. Soleil avait ajouté à son .appareil une pince destinée à recevoir un ou plusieurs verres colorés, et choisis dans les nuances complémentaires de la coloration anormaUe du li({uide et de la lumière employée.
» Cette addition remplissait assez bien le but proposé ; mais, outre qu'il est difficile d'avoir toujours à sa disposition un nombre suffisant de verres convenablement nuancés, ces verres absorbent une assez forte proportion de lumière.
» On obtient un résultat beaucoup plus satisfaisant en recourant à l'appareil suivant, qui n'est, au fond, qu'une application. nouvelle da grand fait de la polarisation chromatique découvert par M. Arago, qu'une modification de ce merveilleux instrument qui, dans les mains de son inventeur , eut déjà devenu tour à tour polariscope, scopéoscope, polarimètre, cyaiiomètre, photomètre.
• Derrière un prisine de Nicol, on fixe, dans un même tuyau, une' plaque de quartz perpendiculaire à l'axe et de l'épaisseur indiquée par M. Arago, comme la plus convenable pour la production de teintes riches, ni lavées, ni assombries. Le rayon polarisé par le prisme s'épanouit, par son passage à travers la plaque de cristal, en une série circulaire de rayons colorés et polarisés dans des plans différents. Ces rayons arrivent au polarisaleur du saccharimètre, et ce polarisateur invariablement fixé, servant d'analyseur par rapport à la lumière qui sort de la plaque de cristal, laisse passer, en plus grande proportion, celui de ces rayons dont le plan de polarisation coïncide avec sa sectioù principale.
» On conçoit dès lors : V qu'en faisant tourner l'ensemble da
poLimsATiOrv rotatoibs* jji^l
prisme de Nicol et de la plaque, m puisse colorer d'une tekiie y<Nil«e queleouque le rayon qui va trateifier le liquide plue ou moins coloré dont m veut /aire l'analyse ; 2*'qQe la teinte artiâcielle obtenue ainsi, s'ajoutanl à la teinte communiquée par le liquide et la oiodiliant, reproduise, dans tous les cas, une de ces teintes sensibles nécessaire» pour un pointage parfait.
» Le petit appareil compose du prisme de MIcol et de la plaque équivaut donc, par sa nature, à une série indéfinie de verres colorés, et la remplace complètement On pourrait l'appeler, en raison des fonctions qu'il remplit ici, le Reproducteur des teintes sensibles. »
Saccharimètre de M. Soleil.
La plaque a deux rotations : le compensateur, le reproducteur des teintes sensibles, voilà les éléments essentiels de l'incomparable instrument que M. Soleil a inventé, construit et désigné sons le nom de saccharimètre, instrument qui permet d'évaluer en quelques minutes et à un centième près la qualité et la quantité du sucre renfermé dans un liquide sàccharifère quelconque. Aucun appareil n'a rendu plus de services à Tindustrie, aucun aussi n'a eu plus de vogué. Appliqué d'abord presque exclusivement au sucre ordinaire, il s*est étendu peu à peu au sucre des diabètes, au lait, à la bière, aa vin, etc., etc. Il faut avoir fait tour à tour Tanaiyise chimique et l'analyse physique du sucre pour bien comprendre l'immense sopériorite du saccharimètre. Il y a quelques jours nous avions k analyser quatre sortes de sucre : l*du sucre brut,' tel qu'il sort du vaporisateur ; 2^ ce même sucre dépouillé d'une partie de sa mélasse par une première action de la force centrifuge dans la toupie à rotation ; 3"* ce même sucre, après une seconde action de ta toupie centrifuge ; li"" enfin, ce même sucresonrais^à l'action du pressoir continu de M. de Jooffroy. Voici les nombres donnés en quelques minutes par le saocharimètre : 83 pour le sucre brut, 93 pour le sucre après son premier passage à travers la toupie, 93 aussi pour le sucre pressé, et 95 enfin pour le sucre soumis deux fois à l'action de la force centrifugé. Ces analyses nous ont révélé u» grand secret, c'est que, par une seule pression dans lé pressoir continu de M. de Jouffroy, si neuf, si original, si manufacturier, ou peut enlever au sucre jusqu'à dix pour cent de la
ift^ POLARISATION HOTATOIRB.
oiélas^e qu'il raiferiae, et étewer mi tilre àum le r«MN»rt de Si k 93* Noas w doQoeroQs ici ai la descriptioa complèu» ol la figore du saocharhnètre de M. Soleil s bous reproduirons seuleoieiit le rapport de M. Babioet, avec quelques extraits des rapports de HU. Balard et Becquerel
RapfHn'i ntr U sacchmmèirf de M. «So/i^t/» par MAL AiuGOt
a^GNAUtT, BABUfBT.
« Après la découverte de ja polarisation par Malos, et la découverte de la polarisation chromatique par M. Arago, polarisation que ce dernier reconnut dans les lames cristallisées, les plaques de cristal de roche perpendiculaires à Taie, et même dans des corps non cristallisés, tels que divers échantillons de flint-glass* etc., M. Biot étudia les phénomènes de rotation du cristal de rodbe parcouru suivant l'axe par des^ rayons polarisés; il découvrit, de plus, que des liquides, et même des vapeurs, jouissaient de la propriété rotatoire. Peu de faits scientifiques excitèrent autant d'éionoement que cette action sur la lumière, action indépendante de toute forme cristalline comme de tout état solide, liquide ou gazeux des corps qui rexerçaienl* U. Biot constata que ces corps portaient leur pou* voir rotatoire avec le sens de la rotation dans les dissolutions, les mélanges, et même dans un grand nombre de combinaisons chimiques, en sorte que la rotation produite par le composé ou le mélange était en proportion de la quantité de la substance douée du pouvoir rotatoire qu'il contenait. Il montra ainsi le caractère moléculaire de raaioa qu*il avait découverte, et l'isol^ en même temps de l'action analogue du quarts, qui ne conserve point celte faculté dans les mi* lieoK siliceux traospareots qui sont ou amorphes, ou hydratés, ou fçN»dvsau feu» ou dissous dans la potasse» ou dépesés à Téut bfalîA sans cristaUisaiioB. Enfiii, il eut Tidée iiuporlante de faire servir la propriété rotatoire d'une dissolution à Tanalyse chimique d'un com^ posé, m détermjoant la quantité d'uo principe actif combiné avec d'antres principeii neutres par Teffet optiqMe du mélange, Les aoliitioqa siocharifères attirèrem m première Ugnesoa ^eotion,.^ cause de l'iaipflirtance «Briustrielle dies procédé» qui peuvent (aire cooaattre ta qHaiàtité de snQre cristaMisabl^ oonteiiue dans un liquide pfajs ou
FO|.AB13ATfOfl nOTATOIRE* i525
moins Goneentré. M. Bîet a eipofô avec de grands défaite ka précaoïioDs k prendre pour opérer la mesure de la rotatioii avec le ploa de préevioo possiUe. Il place son apporeH dans une chambre oba« cure ; il ehoisH la iumière blanche de certains nuages dans une cer-^ talne eonstiuition de ratmosphére ; il opère sor des liquides suflBsamment décolorés) il mesure aogulairement la déviation du plan de polarisalion du rayon pdarisé qui a uaversé le liquide i enfin, il a eu rhenrense idée de choisir une teinte qu'il appelle, à juste titre, teinte s^sible, et qui esi telle» que la moindre déviation de l'azimnt de Tanalyseur la fait changer rapidement : en sorte qu'un observateur un peu exercé choisit exacfement cette même teinte, et y pointe avec sûreté dans l'état normal de l'organe protégé par l'obscurité. On doit, de plus, ft M. Biot l'importante déconverte que les solutions saecbarifières suivent les mêmes lois que le cristal de roche dans leor action sur les plans de polarisatioD des rayons de di* Yerses couleurs, de sorte qu'il est toujours passible de compenser raction d'une certaine ^^aisseur de la dissolution par l'action d'une plaque de cristal de roche d'une épaisseur convenable et de rota-* tion inverse.
9 C'est sur oeue dernière propriété que M. Soleil a fondé la me sure du pouvoir rotaloire d'un liquide saccharifère , but essentiel de son instrument. Il wbstitue au cercle divisé un compensateur fermé de deu lames prismatiques de cristal de roche perpendiculaires à l'aie, oiobiies l'ooe sur l'autre et formant une véritable plaque d'épaisseur variable, qui, combinée avec une plaque d'épaisseur constante et de rotation inverse, donne un système neotre pour une position iHM*male des denx lames prismatiques. Si, par un glissement cimvenable, on vient i augmenter l'épaisseur des deux lames coaabhiées, on obtient une rotation résultante de même sens que l'action des deux lames, et proportionnelle à l'excès d'épaisseur de ces deux temes combinées sor l'épaisseur de la plaque invariable. Si Ton veut, au con*traire, obtenir un effet rotatoire inverse, on fera glisaer les deux lamee prismatiques de manière à «Hminver knr épaisseur, et la plaque invariable, étant alors prédominante, pradoira un excès de rotation dans le sens qui lui est propre et pit^rtionnel à son excès d'épaisseur. D'après les besoins de la pratique et le degré de précision que com|)orteHt la nature des di«isolntto.ns saccharifères et le fixité
1 524 POLARISATION RO^ATOFÏïfe.
de leur actkm, M. Soleil se borne à marcher par eentièfnes de miUî^ mètre de qoarlz qui occapent , d'après rincliaaîson des lames prismatiques , une étendue très-facile à lire au vernier et sans loupe. Cette quantité correspond à peu près è un quart de degré de déviation dans le plan de polarisation. La solution est contenue dans un tube de 20 centimètres de long , dont une prati(îué raisonnée a de même indiqué la convenance. Alors on peut opérer même sur des liquides de teinte assez foncée. Le pouvoir rotatoire de ces liquides est donc déterminé par le nombre de centièmes de millimètre de quartz qui en compense Faction ; et comme d'ailleurs des expériences préalables sur la compensation 'de solutions titrées ont fait connaître la compensation correspondante à un titre donné, réciproquement, on conclut le titre de la solution de la compensation qu'elle ex^;e.
» L'emploi si avantageux que M. Biot avait fait de la teinte sensible bleu vwiaee clair ^flewr de lin, pour obtenir un pointé fixe, devait être snivi dans tout appareil saccharimétrique. M. Soleil y a ajouté une dL^^posiiion ingénieuse qui dispense de retenir pour ainsi dire de mémoire la teinte sensible, évite l'obligation de placer l'organe dans des conditions normales, et en même temps éloigne li crainte de jugements divers dépendants de la diversité des observateurs.
• Pour cela, il place en avant de la dissolution saccfaarifère, et immédiatement après le polarisateuf , un système composé de deux plaques juxtaposées de cristal de roche, d'épaisseurs égales et de rotation inverse, qui dans une ouverture circulaire donnent naissance dans chaque image à «deux demi-disques qui offrent des couleurs différentes sitôt que raction du liquide et celle du compensateur cessent d'être égales ; car, alors, l'effet résultant s'ajoutant à l'effet d'une des plaques et se retranchant de l'autre, la double différence se manifeste de suite f>ar une dissemblance de teintes dans les deux demi-disques. Des essais multipliés ont fait voir que l'action des lames de quartz les pins minces possibles , l'action des solutions les fflcâus xiiargées de silece, se manifestaient et se mesuraient avec autant de facilité que l'action des solutions les plus riches.
» Quand la plaque deM. Soleila 3**^75 d'épaisseur, elle donne dans l'image ordinaire des deux demi-disques la teinte sensible de M. Biot, ^ dans l'exlraonlinaire, une teinte jaune ierin. Avec 7"",50 , la
POLARISATION IIOTATOIM. I52S
tttiiKe sensible 68t idans l'image e&traMrdioaite, et la teiMe jawie est dans l'image ordinaire. L'une et l'autre ^issear peuvent 6tre ein- |)loyées : M. Soleil préfère la dernière.
• Le double effet de diminution d'un cdtè, snr Ton des demidjsqoes, et d'augmentation de l'autre, manifestjB racttou d'une disâdution active par une dissemblance de teintes dans les deut demidisques, laquelle est toujours hors de diséiasion, puisque les 4enx 4^ets de coiuparaisQtt sont en présence (1). L'utile emploi de. l'ingénieuse disposition de M. Soleil, dams un grand nombre de cas , a âé depuis signalé par M. Biot et^par d'antres- physiciens. M. Arago, en remplaçant la plaque unique de son polariscope, déjà si parfait, par la double :plaque de. M. Soleil, a obtenu plusieurs atantages importants, et entre autres la détermination dUs plan de polarisation qui est dirigé suivaut la ligne des centres des deui disques, quand, dans ceux-ci, les deui demi-disques sont de la même (einle, et encore dans le cas des lumières colorées qui, dans ce polamcope. causent quelque embarras sur Testime de la direction de leur plan de polarisation. Au reste , dans l'instrument de M. Soleil , la constance des indications particulières et la concordance des résultats obtenus p»* divers observateurs ne laissent aucun doute sur la précision de ce pointé, surtout quand on y joint rillomiuaieur dont nous^Uoûs parler, pour obtenir la teinte la plus sensible qui convient à chacpie càs fiarticulier.
1 Ce troisième élément de Tappareil de M. Soleil a pour but de produire une illumination telle que, sans décolorer lo liquide et
(1) Pour montrer que, hors des conditions normales si exactement décrites par M. Biot, et nécessaires pour la sûreté du pointé, on peut commettre des erreurs graves, M. Soleil a construit un appareil à cadran divisé, muni d'une flaque de quarti donnant la teinte leniible. Si, en plein air, on reproduit cette teinte en pointant sur une portion de nuage médiocrement éclairée, cette teinte passe au rouge en pointant sur une portion plus éclairée, et au bleu sur une portion plus obscure. Si, au moyen de la rotation de ranalyseur,.on reproduit rorcément, dans tous les cas, la teinte sensible, on trouve alors des angles fort différents pour la position de Fanalyseur qui reproduit cette même teinte. Dans plusieurs essais, la différence s'est élevée à 4 degrés. Si Ton oublie les utiles et indispensables précaution's recommandées par M. Biot, le bleu du c'.el et d'autres circonstances méléoro1og;iques peuvent porter cette erreur à, 8 degrés.
1526 FOLABIlATiON BOTATOlftC.
en f«|ifoyMii k yokmé la ftwHlIrê à» jCHir m h hmiière d'one lampe, on poisse opérer Béatunoins mit tme teinte tr軫eo*sible, qne l*oo choisît d'après la oatare du liqnidt et d'après Tergane de l'observateur. Al* Soleil avait d'abord ett recours à plosieiirs verres cdorés qu'il plaçait devaat l'appareil » et par des essais successiis iLehoi^flsait celui qui produiaa&t la teinte qui tariait le plus rapidement avec la marche du compensateur* et produisait nànn le pomté le plus sensible. Le nouvel iUomiuateur, qui donne facilement un grand nombre de teintes diTerses, sans grande perte de lumière, est tout simplement une plaque de cristal de roche d'environ & miliimètres, précédée d'un prismo de Nicol, et placée en avant du polarisateur de l'appareil. Ce pdarisateur développe dans la lumière polarisée qui lui arrive ainsi au travers de la plaque de quartz les couleurs ordinaires, qui, comme on sait» offrent one grande variété de teintes. Pour reconnaître parmi toutes celles-ci la plus sensible, on prodoit l'identité dans les déni demi-disques^ de l'appareil pour une teinte quelconque, et, s^il ai est une anlre pins sensible, ce sera celle qui indiquera une dissemblance dans les deux demi-disques pour la même position du compensateur , où les autres teintes ne donneraient pas de différence perceptible. Il est évident, du reste, que ridemité obtenue pour cette teinte subsiste pour toutes les autres à plus forte raison, et l'on i^iserve avec intérêt combien pour chaque nature de liquide, de lumière, d'organes et d'individus, varie la nature elle-même de cette teinte sensible, et combien il est utile de pouvoir transporter à des cas quelconques Timportante pratique de M. Biot. » Nous avons^fail plusieurs essais de l'appareil de M. Soleil, et notamment dans le laboratoire vraiment saccbariméiriqoe de M. ClergeL II serait trop long de passer en revue la disposition de toutes les pièces de l'appareil qui ont été fixées d'après les bescMOs de la pratique. Le zéro» ou. point de'départ du compensateur, s'obtient facilement, et les divisions par centièmes da millimètre de quartz, qui correspondent à peu près à quinze minutes de déviation du plan de polarisation, sont suffisamment rapprochée» (1). Le pointé acquiert
(1) Le programme d*uu prix proposé par la Société d'encouragement demandait un procédé qui peroitt d^apprécler, à 2 pour 100 près, la richesse des substances saccharlfères. Le saccharimètre de M. Soleil permet d'aller beaucoup attdelà.
POLÂlIIBATIOfI HOTATCMBE. 152?
«M ifè»ipruuéd prMrian f«r un «]«ièni« œufaiire analogoe à une petite tanelie île Galilée, et rHiuminaiear lui-même m mifi à'm ooiihniievr fort mile poer rititenriié^ la Inmiôn et pmir écatttir les réfleiiooë eiNsUilca des mrfaces pestérkores du priêïù» de Ni* col» ete..«
.» Eb résumé, l'instremeot de AL Soleil est d'une dimâosion'eom'* fflode^ d'un poiiUé préeia i il doane, par le compeoaatiea, des mesures exactes du titre des liquides saccharifères, eoiiTent même Bans «toff besoin de les décolorer; il permet de choisir facilement une tefote sensible ; Il se prête de jour et de nait^ él dans tout iocai, à Teoiploi de la lumière naturelle ou artifieielie ^ et au senrioe de la iMDttfaoïnre ; enfin, ses indicatiene se trou? ent toujours d'accord avec eUes^mômes h dans Gôger de notions scientifiques préalables daas celui qui en fait usage.
■ Votre Commission vous pi^pose de donner votre approbation. M saccherimôtre de M. SoMli et de déoideir que les notes reiatives. i la compensation» k rillomitiation. pur teintes variables^ et an pointé pur les teintes simultanées des demi- disques à rotation inverse, avec la gravure de l'instruméot et les détails de sa eonslroction, seront insérées dans k Ikeueii dus Snibanu èirimçm% »
Les oonedosions de ce rapport ont été adoptées. ,
Extrûit du rapport fait à la Société d'emourag^nent, " par M. BaLard.
«.«.. Fait-on varier les proportions de socre^ le nombre de degrés marqués par l'instrument restera toujours proportionnel à la quautité de sucre dissoute, et indiquera la richesse de la nouvelle dissolution. On voit, dès lors, que, si les sucres bruts ou les liqueurs sucrées que Ton examine ne renfermatenl que des substances dénuées de pouvoir rotatoire, une simple observation, pour laquelle sept ou huit minutes i^oSsent, donnerait immédiatement le titre du produit. C'est ce qui arrive souvent, par exemple, pour le sucre indigène, dont le titre direct diffère si peu du titre définitif, que les fabricants cbex lesquels la méthode de M. Clerget est employée se contentent gén^alement de cette seule observation au saecharimètre.
» Mais les matières associées aux sucres peuvent posséder un pon»-
tS28 POLARiSATiOfI ROTATOIRB.
f oir routqire s'exençaot soit ^ divoile, mt :è fimeiie, (Bt auseepliUev dds lors, d'augmenter oa de dinninDer le titre des produite que Vam epsaie. Le suc de la betterave, par exemple, d'après les aonabreox essais de M. Olerget, renferme mie faible proportion d^iii priiKâpe tournant ï droite et autre que le sucre lui-même, tandis qu*H arrke parfais que le sucre desoolonies contient une petite quantité de glucose incristaUisable tournant k gauche, développé par un commeoce^ ment de fermentation.
» Pour arriver, dans ce cas, i une dtermination. exacte de la quantité de sucre réel, on utilise ce que Ton appelle FinTeraon du sucre, changement de sens et de pouvoir POtafoire, que M. Bloi a appris à produire au moyen des acides. Mais l'action est lente à iroid, et, si l'on essaie de Taccéiérer par l'élévation de 1» température, on risque de colorer la dissolution en détruisant du sucre, et de readre ainsi difficile la nouvelle observation du pouvoir rotatoire. M. €lerget a montré comment on évite ces inconvénients en élevant peu à peu le liquide à 68 éegrés, température à la- fois suffisante et nécessaire pour produire l'effet désiré.
» Le sucre cristallisable est, parmi les substances que contiennent les sucres bruts, la seule qui jouisse de la propriété d'être ain^ inter^ vertie par les acide». On eonçoit, dès lors, que, en mesurant le degré que marque la nouvelle liqueur, la différence qui s'obtient en prenant la somme des deux rotations, quand la seconde est de signe contraire avec la première, ce qui arrive le plus souvent, indique l'inversion qui a eu lieu, et connaissant celle qu'éprouve le sucre pur, on peut en conclure la quanfité de ce produit, qui existait dans un mélange complexe de substances douées du pouvoir rotaioire.
« M. Mitscherlich a observé que ce pouvoir rotatoire à gauche du sucre interverti varie avec la température. M. Clerget, qui, de son côté, était arrivé aux mêmes résultats, a dâ nécessairement étudier les lois de cette variation, afln de construire la table qu'il a publiée dans vos Bulletins et au moyen de laquelle/ étant données l'inversion produite et la température à laquelle elle a été observée, on en déduit la richesse en sucre du produit étudié. Le pouvœr rotatoire d'une solution marquant d'abord 100 degrés, et ensuite intervertie^ diminue environ d'une demi-division de l'échelle pour chaque éléva^tiop de température de 1 degré» ainsi que Ta constaté M. Olecgetpair
des recherches frites avec ya soin scrupuleux et auxquelles T Académie Tient d'accorder sa pkis haute sanction en ordonnant leur inscr-^ tmùèànsaùù Recueil des Savants étrangers.
• Ces tables» votre comité a eu plus d'une fois à en cohstater rexactitode, non pas en en contrôlant d'une nuinière directe les principaux nombres, mais en analysant des mélanges saccharjns connus, genre de vérifioition qui permet de juger à la fpis riastrU" ment , la méthode et les tables elles-mêmes.
» A un sucre brut d'une composition connue nous avons ajouté des quantités croissantes de sucre pur, et toujours npus avons pu, sans hésitation, apprécier à un centième près la quantité de sucre réel contenue dans le mélange examiné* Nous avons analysé des mélanges anilciels de sucre avec de. la dextrine» du glucose, du sucre rie fruits, etc.^ et ces {Composés si complexes npus ont toujours aussi donné les indicatioos les plus. fidèles. Nous ponvoDS donc assurer que le procédé pour lequel nous sollicitons votre approbation est d'une exactitude irréprochable et d'une sensibilité plus grande que celle que demandait le programme, qui se contentait d'une, indication fidèle à deux centièmes près.
» Mais ce procédé dont nous venons d'appt*écter l'exactitude est- il manuiacturier 7 Question complexe et qui comprend les suivantes : est-il d'une exécutiou prompte, d'un résultat sûr, d'un emploi facile 7 jusqu'à quel point Thabitude des opérations délicates est relie nécessaire pour mettre en œuvre une méthode qui, outre une pesée et la lecture de d^^x thermomètres, exige l'appréciation d'une égalité de teinte et la lecture d'un vernier?
» Quant à ce qui concerne la durée de l'épreuve, nous avons déjà dit que Tessai sans inversion n'exigeait que sept à huit minutes. Avec rinversion, vingt -cinq sont nécessaires ; mais on conçoit qu'en faisant marcher de front plusieurs opérations, ce temps peut être notablement abrégé. Pour ce qui concerrie la mélasse, malgré les moyens ingénieux que M. Glerget a imaginés pour rendre commode la filtration sur le noir, la nécessité de décolorer deux fois par le charbon et de déféquer par le sous-acétate de plomb fait que Tessai exige une heure et demie environ; mais il hni dire aussi que, portant ordiaairement sur de plus grandes (Quantités de matière», on n'a, dans la pratique, à l'exécuter que bien plus rarement que lés antres.
i530 POLAHISATION RÔTATOIftE.
9 Voill pour le temps : quant k ee qui concerne la sûreté des appréciations, il nous suffira de dire que les Indications fournie» par l'instrument sont assez faciles à saisir pour qu'au bout d'une heure au plus d'apprentissage des olMerfateurs difiérents tombent tous sen* siUement sur les mêmes nombres.
» Pour apprécier la facilité de robservatiofi, nou^ a?ons eo6o fait pratiquer des essais saccharimétriqoea par des personnes étrangères an maniement des instruments de précision, et les résoltafs quVtlesont obtenus ont été conformes à la vérité. Des manufacturiers ha biles, dans l'usine desquels cette méthode sactbarimétrique com^ mence à être employée en même temps que celle de U. Payen, nous ont d'ailleurs assuré que, pourvu que les indications de l'instmaieo» fussent fidèles, et nous venons de voir qu'elles Tétaient* il n'y aurait aucun obstacle à ce qu'il fût employé par les fabricants. Noua n'héaitims donc pas à affirmer que, si TadministratioB des finances vou-* tait le prendre pour base de la ixation des droiu sur les sucres^ elle Iroovemlt, dans les grands centres où se font le commerce ei la fa« bricalioo de ces produits, des agents pour lesquels la pratique de ce procédé ne présenterait point de difficultés sérieuses*
• Le procédé saccharimétrique est donc exact et fnanu&cturier..
• Le problème de la saccharimétrie, tel que vous Taviei poeé, se trouve, par conséquent, résolu, et nous venons avec ecmiance vous demander de décerner le prit de 2,000 fr. , que vous avies proposé pour la sdutionde cette importante question, à M. Glerget, pour si^ méthode» et à M. Soleil, pour Tinslrnaient qui en lM»llte Tapplication. »
Conebuùms du rapport de M. EDMOND fiscQUiuiEL.
En résumé, le saccbarimètre de M. Soleil réunit à une manœuvre^ facile et prompte une grande sensibilité, et permet à des personnes qui ne sont pas familières avec les expériences de physique de mesurer d'une manière suffisamment exacte le pouvoir rotatoire des^ dissolutions sucrées, même lorsque les dissiilutions^sont. légèrement colorées. Cet appareil, construit avec toute la saipacité et la précision que l'habile opticien apporte dans la pratique do son arti est donc: destiné à rendre de grands services aux sclenees^t à l'industrie.
POLABIiATlOIf ROTATOIHC.
En totmêqjÊtaoef le eomiié de» Arts éeonamkioes • rbonoeor de vous proposer d'approuver le nceharimètre de M. Soleil, et d'ordonner rîDsertion du présent rapporidans le Bulletin.
Note sur la canstruetian de deuso plaques qui mettent en évidence lesdévxatxom du plan de potarisatioUf par M. Soleil.
Ces plaques se composent de quatre prismes de quartz • de même angle, deux dextrogyres et deux Ié?ogyres, ayant tous quatre une de leurs faces perpendiculaire à l'axe du cristal, et disposée comme nous allons l'indiquer.
I. Admettons d'abord qu'on fasse un premier couple A, fig. 1 • en superposant deux de ces prismes de rotation contraire D, L, en plaçant la base de l'nn contre le sommet de l'autre, et mettant en dehors les faces P perpendiculaires ^ l'axe ; on aura formé ainsi un parallélipipède rectangle qui, vu dans la lumière polarisée, se montrera partagé en deux parties égales par une ligne noire parallèle aux arêtes des prismes, et correspondante à la partie moyenne, là où la lumière a traTorsé des épaisseurs égales des deux prismes, et où, par suite, il y a eu compensation complète des pouvoirs rotatoires. Si daus cette position on fait tourner l'analyseur à droite , la ligne noire se déplacera vers la base du prisme dextrogyre. La ligne noire au contraire s'avancerait versia base dn prisme lévogyre si on tournait l'analyseur à gaudie.
Concevons maintenant qu'après avoir fait avec les deoi prismes an second coople semblable an premier B, on accole ces
1 552 POLARISATION . RQTA70I|IE.
couples, fig. 2, de telle sorte que la base dertrogyre da premier soi( contigae à la base léfogyre du second, çtc.
Vu dans la lumière polarisée, le nouveau parallélipîpède rectangle se montrera encore partagé en deux par une ligne droite sombre, composée de l'ensemble des deux lignes noires des deux couples accolés, lignes qui sont actuellement le prolongement l'une de l'autre. Mais si l'on vient à tourner l'analyseur, les deux lignes noires partielles, par suite des positions opposées des couples , marcheront ensens contraire, l'une à droite , l'autre à gauche , et leur ensemble formera une ligne brisée au lieu d'une ligne continue.
Le mode de construction que nous venons d'indiquer présente dana la pratique des difficultés réelles ; il vaut mieux procéder comme il suit. On accole d'abord, Gg. 3, base à base, sommet à sommet, deux pris-
mes élémentaires de rotation contraire, D, L, le dextrogyrcà droite,, le lévogyre à gajiche, en faisant en sorte que les. deux faces perpeudiculaires à l'axe, placées en dessous, afSeurent et forment une sucface continue. Après avoir formé avec les deux autres .prismes ua secoqd couple semblable , m superposera les deux couples prisma^
Tkfiies en opposant la base de Cnn à l'arête de Ta atre, et réciproqaement ; on recomposera ainsi le parallélipipède rectangle fig. 2, dans lequel le prisme dextrogyre d'un des couples prismatiques sera superposé au prisme lèvogyre de Tautre , etc. Quand il s'agit donc de construire la plaque ou le parallélipipède rectangle fig. 2, il vaut mieux procéder par des couples prismatiques formés de deux prismes accolés ; mais quand il s'agit de la démonstration ou de l'explication des phénomènes auxquels cette plaque donne naissance, le partage en couples formés de deux prismes superposés a quelquefois un avantage réel.
Si l'on regarde dans la lumière polarisée l'un ou l'autre des couples prismatiques fig. 3, il se montre coloré d'une série de nuances croissantes depuis l'arête jusqu'à la base, et disposées par bandes parallèles à la base. L'ordre des nuances dans les deux couples est le même ; ce, sont, de part et d'autre, les mêmes bandes fondues ou procédant par gradation de teintes insensibles, parce que, comme on sait, les couleurs dépendent uniquement de l'épaisseur de la plaque et nulle* ment du sens de la rotation. Quand on superposera les deux couples, les bandes colorées disparaîtront pour donner place à un rectangle de couleur uniforme dont la nuance dépendra de l'épaisseur de la plaque composée, et qui sera, comme nous l'avons dit, partagée en deux portions égales par une ligne noire NN, fig. 2. Cette ligne sera continue tant que l'analyseur restera dans l'azimut zéro, mais elle se brisera, comme nous l'avons dit, et deviendra discontinue quand on fera tourner l'analyseur.
Il semble, au premier coup d'oeil, que cette plaque s.oit éminemmeot propre à meUre ea évidence les déviations do plan de polarisation ; mais en l'étudiant d'une. manière plus approfondie, on voit qu'elle laisse beaucoup à désirer. £n effet, pour que ses indications fussent précises, il faudrait à la lois et que la ligue noire fût très-dellée, trèsnette, et qu'elle se déplaçât rapidement à la moindre rotation de l'analyseur. Or, malheureusement ces deux conditions sont contra* dictoires et incompatibles. En effet, pour que la ligne noire soie de* liée et nette, il faut que l'angle des prismes soit assez grand ; cette ligne sera d'autant plus épaisse, diffuse et mal terminée, que l'angle des prismes sera plus petit. Au contraire, pour que la moindre rota-
i554 POURISATION ROTATOIRB. ,
tion de raoalyseur produise un effet sensible ; pour que la ligne noire se déplace rapidement, il faut que Fangie des prismes soit très^petit Ayant donc à satisfaire à la fois à des exigences opposées, on est réduit à sacrifier de la netteté pour gagner de la vitesse, et Tinstrument, si excellent en théorie, reste imparfait dans la pratique. Voilà pourqnoi, après Tavoir construit, il y a longtemps. Al, Soleil Ta abandonné pour lui substituer la plaque à deux rotations qui donne une Hgne de séparation iuGniment nette et déliée, et qui, par le contraste subit des deux couleurs, fait découvrir jusqu'aux plus minimes déviations du plan de polarisation, comme MM. Biot, Pasteur, de Sé« narmont, Jainin et d'autres physiciens font reconnu.
Il u*est pas impossible que la plaque à ligne noire trouve plus tard un emploi utile dans Tétude de certains phénomènes, de la polarisation elUplique, par exemple. Nous avons donc cru devoir la décrÎTPc.
If. Si Ton prend une seule des couples primitives fig. 2 d'épaisseur convenable pour avoir toutes les coolenrs, depuis le jaune josqa*an vert, c*est-à*dire de S millimètres d'épaisseur vers le sommet ou farête« de 10 millimètres à la base, et qu'après Tavoiracbromaiisé avec un prisme opposé de verre, on regarde la plaque ainsi composée dans la lumière polarisée, on aura sous Tazimut zéra deux séries de nuances décroissantes identiques , et telles que les nuances données par Tnn des prismes élémentaires seront les prolongements des mêmes nuances données par le second prisme accolé au premier. Si ensuite on fait tourner l'analyseur, les couleurs, & cause des rotations inverses, marcheront en sens opposé, elles seront croissantes d'un côté, décroissvBtes de l'autre, la continuité n*aura plus lien; des deux nuances Tune 6jtt située d'un cMé de la ligne médiane, l'autre de l'antre ; h déviation du plan de polarisation est devenue ainsi manifeste. Miâs la nouvelle plaque présente les mêmes inconvénients que la plaque à ligne noire, elle n'est pas assrs sensible, la séparation des couleurs ne serait sentir qu'autant que Ton a fak tourner Tanalyseur de plusieurs degrés ; cette plaque cependant est curieuse, et elle pourra rendre des services réels dans des circonstances convenablement
POUAIBATIOII ROTATQIftE. 1535
Dosage du sucre dans Curine des diabétiques avec le sacckarimètre de M. Soleil, par M. Lespiau, préparateur de chimie au Valde-Grâce,
» Le sucre de diabète paraissant avoir une composition chimique identique au sucre de raisin, il était tout naturel de se demander si le ^ccbarimètre de M. Soleil ne pourrait pas servir à doser le sucre d^ps Turine des diabétiques, en se servant de tables analogues à celles de M. Clergetf que je me propose de publier plus tard. PJusieurs expériences m'ont démontré que Furine normale ne dévie pas les rayons polarisés, et que Ton retrouve, au moyen du saccharimètre, le poids du sucre de diabètes que l'on ajoute à de Feau distillée.
» Le saccharimètre de M. Soleil peut donc servir à doser d'une manière rigoureuse le sucre dans Furine des diabétiques. Le procédé de M. Barresvil, qui est très-convenable pour la détermination du sucre dans les dissolutions aqueuses, ne reçoit pas ici d'application à cause des matières organiques contenues dans Furine, matières qui précipitent le protoxyde de cuivre dans la liqueur d'épreuve.
» Treute-six expériences m'ont démontré
9 1* Que h densité maximum de Furine d'un diabétique a été de 1,0^8, et la densité minimum de 1,017 ;
• T Que la densité de Furine n'est pas en rapport avec la quantité de sucre qu'elle confient ;
» 3* Qu'à 7 heures du matin il y a plus de sucre dans Furine qu'à 11 heures du matin, et à 11 heures du matin moins de sucre qu'à 5 heures du soir; le malade faisait son repas du matin à 11 heures et demie. »
Depuis ces premières observations de M. Lespiau, l'application du saccharimètre à l'étude des progrès de la cruelle maladie que Fou a désignée sous le nom de diabète sucrée s'est très-heureusement étendue. Quel immense avantage pour le médecin et le malade que de pouvoir suivre, jour par jour, heure par heure, toutes les phases du mal qu'il faut combattre I
Àtbuminimètre de M. Alfred Becquerel.
Tout récemment iVI. Alfred Becquerel, aidé des conseils de M . So-
4556 poLAHfsÀtiorf noTATaiRE.
leil, a transformé le saccharimètre en albuminimètre, c'est-à-dire en appareil propre à mesurer la quantité d'albumiae contenue daos le sang et les liquides organiques, par la rotation du plan de polarisation.
L'albumine du sérum du saag et des liquidés organiques jouit de la faculté de faire tourner le plan de polarisation d'un faisceau de rayons lumineux, proportionnellement à la quantité de substance active placée sur la route du faisceau. M. fionchardat le premier assigna 27*' ^2' comme mesure du pouvoir rotatoire de l'albumine.
L'appareil de M. Becquerel se compose 1*» d*un poiariseur, prisme de Nicol parfaitement pur ; 2<' d'un tube de cristal de 20 centimètres de longueur, fermé par deux plaques à faces parallèles; 3*» d'un prisme biréfringent taillé de manière qu'une des images soit éliminée ; Ur d'une petite lunette de Galilée. Le prisme et la lunette peuvent tourner axialement sur un cercle divisé : un vernier donne la minute.
Si, avant de placer le liquide albumineux dans le tube, on a mis l'analyseur à angle droit du poiariseur, toute lumière a été éteinte. En mettant alors 1^ liquide dans le tube d'expérience , on ne tarde pas à constater que le plan à droite ou à gauche duquel des effets semblables se manifestent j ainsi s'exprime M. Alfred Becquerel, a tourné d'un certain angle qu'on peut évaluer à quatre ou cinq minutes près.
Les nombres donnés par l'analyse physique s'accordent parfaitement avec les nombres donnés par Tanalyse chimique, et iM. Becquerel a pu construire ainsi une table indiquant pour chaque minute la quantité correspondante d'albumine existant dans le liquide, l^haqpe minute correspond à 0^%180 d'albumine; chaque degré, 60 minutes, à 10<%800. Dans l'état physiologique ou de santé, le çérum du sang humain contient une quantité d'albumine oscillant entre 75 et 85 millièmes, la moyenne est 80 : cette quantité diminue fréquemment et dans un grand nombre de maladies.
M. Becquerel ajoute que la mesure directe de la déviation permet d'apprécier avec une très-grande exactitude )a proportion d'albumine contenue dans tous les liquides pathologiques.
POLAftISATlON ROTATÛlHt:. 4557
Dosage du sucre de lait au moyen du saccharimètre de M. SOLEIL, et détermination de la richesse du laie, par M. POGGIALE.
Dans un préambule que le rédacteur des comptes-rendus a supprimé sans scrupulç, M. Poggialea bien voulu reconnaître qu'il nous devait Tidée et le mode d'analyse du lait par le saccharimètre.
« Ce nouveau moyen est basé sur les propriétés optiques du sérum du lait bien clarifié. Je me sers, pour cela, de Tingénieux appareil de polarisation de M. Soleil. Pour faire l'expérience, on congèle d'abord h lait au moyen de l'acide acotique , à la température de 40 à 50 degrés ; on filtre ensuite, et l'on ajoute au liquide filtré quelques gouttes d'acétate de plomb, qui déterminent un précipité assez abon* dant. On obtient, par une nouvelle fiitration , une liqueur parfaite^ ment transparente et très- propre à ce genre de recherches. Le sérum étant ainsi préparé, on l'introduit dans un tube d'observation de 22 centimètres de longueur , et, après l'avoir fermé, on le place sur l'instrument pour obtenir le nombre de degrés indiquant la déviation que la lumière polarisée éprouve en traversant le liquide sucré. Si l'on a trouvé, je suppose, 28 degrés, il suffira de consulter la table que j'ai dressée à cet efTet, pour avoir le poids du sucre contenu dans un litre de petit lait. On arrivera au même résultat à l'aide de la proportion suivante :
c'est-à-dire que, dans cette supposition , 1000 grammes de petitlait contiennent 56^''53 de sucre : 201, d) est la quantité de sucre de lait qui, dissoute dans l'eau disti lée et portée au volume de 1000 centimètres cubes, produit une déviation de 100 degrés. D'après les recherches très-intéressantes de Al. Clerget, cette déviation est déterminée par lô/i^'Il de sucre de canne.
» j'ai fait une table indiquant, depuis 1 jusqu'à 100 degrés, la quantité de sucre contenue dans un litre de petit-lait ; mais je ne donnerai ici que les chiffres réellement utiles. La première ce lonne comprend les degrés trouvés, et la seconde le poids du sucre.
POLARISATION «OTATOIBS.
•novyis.
desflcredansun
lUre de petit
lait
DEGRES TRODTÉS.
