CM ,% PITRE VU

La Im lit' Brcwster accoitlc aux divers rayons simple réunis tlans là lumière blauche des anglcsi de polarisât ioti Jégèrcnueiii diilérenU^ il est en dïei impossible d'obtenir avec les miroirs et avec cette lumière une esttinclian ri* « gmireuse. En choisissant pour miroir ujie substance trèsdispersive, Fliuilc de cassia par exemple, ou recouti ai irait i[ue le faible faisceau eonscrvë, lors de rextiiictîon la moins imparfaite, se trouve coloré. On i^carie ces imperfections dau^ les expériences précises^ eu recourant à une lum^ièiT monocbroma lifjue .

En attendant le chapitre où Ton donnera les diversci lois qui régissent T action que les miroirs exercent comine i polarisa tours, ou eoiiime polariscopcs, nous rësumeronî comme il suit les principaux résultats des recherches pr«- j cédentes»

La polarisation, nulle quand la réflexion est normale, graudit avec Tangle d'incidence, devient totale avec certains miroirs sous T incidence Brevrstérienne, et redevient partielle sous de plus grandes îneîdencesp

§ 186, — Folarisatiûn par réfraction., - Ré&action polarise Qpiqfie.

Remplaçons le miroir antérieur par un prisme dont une face soit appliquée contre le diaphragme antérieur du tube {fie* 97)' Comme la transmission normale ne polarise pas et n\ilière pas la polarisation acquise (*), le rayon reçu dans le tube sera comme s'il n^avait subi qu'une seule réfraction. Eh bien, en faisaut tourner le miroir polariscopique j on reconnaît des inégalités qui ne sont, il est vrai» jamais bien grandes, mcme quand T angle du prisme est le plus favorable. On en conclut qu'une seule réfraction pola* ri se, mais ne peut imprimer à la lumière qu une polarisa-

{*) CVflt en recourant {j\g- 98) ft ces trunsmissionb notinalos pour înirotluïpc 01 emmener le rnyon , qu'on t) èhjilîc Ipb roltexîons Intérieurts M . obtenu le résiillal cite a la page pr^eédenle.

MLARISATION REGTIUGNB. 3 2 1

tion partielle. La position du polariscope , qui donne la transmission la plus vive, est celle qui donnerait le minimum sHl s'agissait du rayon réfléchi ^ de sorte que les faisceaux réfléchis et transmis, entre lesquels se partage le faisceau incident, sont polarisés à angle droit, ou, comme on dit encore , inv^ersement.

§ 187. — Plan de polarisation.

Lançons successivement, dans une même direction, des rayons polarisés, ceux par exemple qui correspondent aux liverses positions azimutales du miroir polarisateur ; tous ('éteindront sur le miroir polariscopique, mais Torientaion qui éteindra Tun ne sera pas celle qui éteindra les lutres. Cette difierence constitue la notion du ^/a/z de poarisation.

Pour définir le plan de polarisation de chacun, on peut n appeler, soit aux particularités du polarisateur'j soit à elles du polariscope. Le premier point de vue a été celui e Malos qui a défini, plan de polarisation, la position aciielle de la section principale du miroir polarisateur. Mais e point de vue, qui pourrait à peine se défendre, si tous les ayons polarisés Tétaient par réflexion, est visiblement lauvaisy puisque nous connaissons au moins quatre maières distinctes de polariser la lumière : on doit donc bandonner celte définition. Au second point de vue, on leat choisir indifieremment Funé des deux positions remar- {iiables de la section principale du polariscope, soit celle ({d donne la meilleure réflexion, soit celle qui donne la lioins abondante \ comme le minimum est plus saisissablc (pie le maximum, surtout quand il est nul, on devrait prendre la dernière. Mais pour faire concorder cette défifiition avec celle de Malus , nous nommerons plan de polarisation, totale ou partielle, d'un rayon, l'azimut de la Kction principale du miroir polariscopique quand la rclexion est la plus vive. Pour l'obtenir dans la pratique, on I. PI

S'àtk ciiAPiraR VII.

cherciic Taicimui d VxUiictiait , ei Tpn ajonlç Qo déférés. Comnie ou Truser» pas toujours du palariseope oiiioirjil t'fiudra transftiimer colle détinîtioD rhaquc fois que nous enlreroiis en possfîssioii d^UD nouveau polari&cope.

Si nous appelons premier et xecond azimut la section principale et Je plati nortual â eetlc section prlpcipalc (*), nous pouvons dire que \ti réflexion polarise dans le premier azimut et la réfraction dan* le second^ qu'un rayon pùlarisé dans le seeiuid azimut, refuse réflexion et ^e Iransmet totalement, quand T incidence est brcwslérîenne. Un rajou po- \ktné clan» le premier azimut donne, au contraire , eomute d'Uahiiufli', même alors, un faisceau réfléchi et un faisteai tiansmis, qui tous deux restent polarisés dans le nrcmii azimut; de sorte que si la polarisation otFre un refrii réflcTtion, elle n'oJFre jamais de refus de réfraction <

§ iSS. — Conséquences d'un^ loi d'Arago. Si la rëfracljon polarise, nous avons vu qu'elle polarisiiil irèa-iueompléïeinent le faisceau transmis; une loi due Arago en donne la raison. Suivant cette loi ^ sur laqudb nous reviendrons, les quantités de lumière polarisées /wt'prscment dans les deux faisceaux congénères réfléchis tl transmis, sont égales. Pour avoir un faisceau transmis en^ tïèrement polarisé, il faudrait donc que, sous T incident brewstérieiîne par exemple, le faisceau réflécliî fût moîï du rayon incident, ou, plus généralement, qu'il y une incidence capalïîe de donner dans le faisceau réfléclri une lumière polarisée égale à la totalité du faisceau tratis* mis. Or c'est ce qui est loin d'arriver avec les substances^ peu nombreuses auxquelles s'appliquent les résultats pt^ cèdent s .

(*) ^oua appellerons encore ^fcnuer tiiàtu^ième rayon le^ rayons pol«f || môB dans les dcuxL a^îniuis principaux^ La aormalf? au premier azimut i^rt ' 1:1 pri^mi^t'i^ direcUmi^ lions VL^rroiis ijiîVlle exprime In direction de la vibration dn premier rEiyoïi, La normale au dcititième aîJmut neni la deiuièmt direction.

POLARISATION RECTILIGNE. i'2i

§ 189. — Pile de glaces.

Mais si Fou combine plusieurs réfractions successives , i peut accroître la proportiou de lumière polarisée dans faisceau transmis et le voir converger asymptotiquenient rs une polarisation totale. On use pour cela d^une série

lames à faces parallèles, juxtaposées parallèlement sans touclier, et formant ce qu'on nomme une pile de glaces, .pposons que la pile reçoive les rayons sous l'incidence ewstérienne (c'est la plus favorable) , et considérons la parî transmise par la première surface, partie formée, nous le irons, de lumière naturelle et de lumière polarisée dans second azimut. Cette dernière portion refusera (§ 187) aies les réflexions qui lui seront offertes par les surfaces ccessives des lames et se transmettra en totalité^ quant à lutre , elle se divisera à la deuxième surface de la première me en lumière réfléchie et en lumière transmise. Cette mîère transmise se composera encore, de lumière polarisée ms le second azimut que la pile épargnera, et de lumière itorelle. Ainsi Ton voit qu'à chaque nouvelle surface, un raveau faisceau s'ajoute au faisceau polarisé transmis, ei ae cette addition est sérieuse, puisque le faisceau déjà poirisé est à l'abri de toute diminution ultérieure. Si la luidère incidente était polarisée dans le second azimut, il st visible que la pile la transmettrait intégralement, en iSceptant cependant ce qui serait détruit par l'absorption.

Une pile de glaces est encore employée pour obtenir un Msceau polarisé par réflexion, très-énergique. En effet, les réflexions qui ont lieu, extérieurement aux surfaces 3, 5, ;,..., et intérieurement aux surfaces 2, 4? 6v> donnent une lumière polarisée dans le premier azimut qui traverse Mrtiellement les surfaces qu'elle rencontre, et vient ren* brcer le faisceau fourni par la première réflexion. Ces nëmes surfaces, attaquées, les premières intérieurement et ;s dernières extérieurement, renvoient vers le bas de la

CHAlMTIiU Vli:

plie, Jes fractiouatle cette lumîcjc polaiiséudaiis le pteïïiier abîmai, qui se mêlent aux faisceaux transmis déjà consi* dërés et troublent leur ëtat de polarisation* Mais ces douyeaux faisceaux n'étant plus, comme les preraicrs, insÊûïiîbles h r action des nombreuses surfacL^s qu^îls traversent sont sin^'ulièreraeni amoindris: nous renvoyons sur ce point â nn rai en I ultérieur.

La transparence d'une pile de glaces, pour la lumière naturelle, grandît quand on passe de la trausmis&îon nor* maie à des transmissions obliijues^ et paraît devenir lapins grande possible pour T incidence brewstérienne. Cet accroissement singulier s exprujuc aisément. Sous des incidences croissantes, les réflexions qui dérobent la lumière au faisceau transmis tendent, il est vrai, à devenir plus abondantes ^ mais comme la polarisation va croissant, il se fait une quantité plus grande de celte lumière qui se irans' met entièrement» En d'autres tei-mes, ce ne sont guère que les premières réflexions qui profilent de T accroissement étudié par Bouguer^ la polarisation introduisant dans t^^ suivantes, une circonstance antagoniste défavorable à la réflexion^ de sorte que tout compté, accrues par rincidence et amoindries par la polarisation , les réflexions ont une valeur moyenne qui décroît quand F incidence grandit* D'après cette interprétation, on voit comment, eu inclinant plus ou moins dans Tapparcil de Mellonî, sur la route des rayons arrivants, une pile de lames diatbermanes^ on peut^ ^ d'après le simple accroissement de la déviation de F aiguilla?»

s'assurer que ta chaleur est polarisabîe,

Envisagét! comme polariscope, une pile de glaces transmet plus ou moins. Quand sa section principale coïncide avec le plan de polarisation du rayon interrogé^ comme il iw se fait plus (ainsi qu 11 arrivait avec un faisceau naturel} de lumière totalement transmissiblc, il n'arrive, an delà ai la pilcj que ce que les réflexions abondantes dirigées versli face d'entrée, ont épargné \ aussi est-ce la leur position d'e!

POLARISx\TION IVfiCTlLIGNE 32^

iaction : il va sans dire que Fincidence est supposée brcwtérienBe. Avec cette incidence, deux piles croisées donnent me obscurité satisfaisante.

Les lames d'une pile de glaces doivent être, à faces parai- ;]es, minces et d'une belle matière *, aussi une bonne pile >ûte cher. Les conditions de minceur et de parallélisme se ialisent aisément avec certains cristaux clivables tels que ! mica; mais comme ces cristaux sont biréfringents, on 3it , quand on en forme des piles , soumettre les lames à îrtaines conditions d'orientation.

190. — - La double réfraction polarisatrice et polariscopique.

Un faisceau reçu dans la chambre obscure, sur un spath iftsanunent épais, donne deux faisceaux séparés. Offrons »ar à tour à chacun le miroir polariscopique, et nous les ;iTons refuser réflexion ; à savoir l'ordinaire quand l'azilut de réflexion sera à 90 degrés de la section principale j spath, l'extraordinaire quand ces deux plans coïncidemt. Nous en concluons que le rayon ordinaire est polarisé ma la section principale (*) du cristal, et le rayon extraornaire dans le plan normal à la section principale.

Remplaçons le miroir polariscopique par un spath, et sceVons sur ce cristal un rayon polarisé ; au lieu de deux lyons constamment égaux , ce spath polariscopique douera deux rayons inégaux. Le rayon ordinaire est maximum : le rayon extraordinaire nul quand la section principale

(*) Quand la normale à la face est en même temps Taxe du cristal, auifll cas la section principale est indéterminée (note du $ 4ftfi)} nous saïng ( §143) qu'alors les deux rayons réfractés restent dans le plan d'inciaice : eh bien , c'est dans ce plan commun aux trois rayons que le rayoi^, «ttnaire est polarisé. Dans ce cas, que nous retrouverons en polarisation bomatique (§278), le plan de polarisation du rayon ordinaire ou , si nou!» inons mieux , la section principale , au lieu de garder pour tous les rayon^ li incident sur la face, une même orientation, change avec l'azimut du ijron Incident et reçoit avec lui toutes les valeur» comprises entre 0 dqîn 1 180 de^^és.

3'jtî GUAnrftK vil.

du spath raïticîde avec le plan de poUi isâlioti ^ la luraièn; passe au contraire en tolalilé dans lefaîsi*eau extroonlinaire si CCS deu\ plans sont à angle droit. En passant gradiielk*menl de la première à la deuxième position^ on voit griTidîr l^ rayon extraordinaire et diminncr rordînaire. A 4^ ^^- ^rés, les denv rayons 90tit égaux ^ au delà le rayon e1Lt^ao^ dinaire prend le dessus. Suivant une loi duc à Mahis^ loi c[iie nous énonçons sans retard ^ qiloîquVlle ne soit démoDtfeeque plus loin (§240), si a rstranglc de ces deux ploiiSi les intensités des deux rayons O et E sont proportionnelles' R cns' a et sin' ^- Quand donc on use d^un cristal bîrëfriu- .gent comme polanscopts le plan de polarisation est dooni pàl* rorienlâlion que possède sa section principale quand le fayon E s evanotiil,

§ 191, — Les deux spaths croisés d'lQ7gheiis,

Qiiând un rayon de lumière tombe normalement suc deux spaths d'égale épaisseur superposes^, on a généralemeDl quatre images dont la disposition en losange s'explique aisément. Soit O^ {fis- 99) 1^ projection du rayon inciJfiOt sur le plan de la dernière surface, 0<, etE^ les intersections avec ce plan des deux rayons fournis parle premier cristal Ces deux rayons arrivent normalement sur le detixième cristal , et les d^nx nouveaux rayons que chacun d*eus donnera, seront respectivemcni compris dans les deux sellions principales du second cristal particulières aux denx points O^ etE^. Soient 0„P, E^^Fles traces parallèles de ces sections principales, les deux rayons issus de O^ seprojeUeroût,aii sortir du second cristal, l'un en 0^, Fautre en O^ quelque part sur la circonférence concentrique à O^ et tlécritf (puisque les deux spaths ont la même épaisseur) avec tti rayon égal à O^^Eo. De même Fimage ordinaire de Ec se projette en E^, et son extraordinaire E^ est h F intersection de la parallèle E„P^ cl d*un second cercle égal au premier* mais ayant pour cenirc F^,, Ta (If; 11 ru OpE„E^O. est don*'

POLARISATION RBGTILIGNE 327

un losange dont l'angle en Oo est l'angle 6 des deux sections principales.

Si Ton tient compte maintenant des inégalités d'intensité qae le second spath introduit comme polariscope, en agissant sur les images que Je premier spatli a fournies comme polarisateur, on voit que si 6 est nul, le losange est réduit k la ligne Oo EV, et comme les deux images O^ = sin* 6, Eo = cos* (90 — 6), superposées en Eo, sont nulles, on n'a plus que deux images doublement écartées. 6 = 180 donne encore deux images superposées , à savoir Oo et E« , mais ce sont les deux autres qui sont nulles , et Ton n'a plus qu'une image. Pour 6 = 45** = i35**,..., le losange est formé par ijuatre images égales. Pour 6 = 90, elles forment un carré, mais il n'y en a que deux, à savoir O^ et Eo qui soient conservées. Ce dernier cas se résume en disant que Fordinaire devient, en entier, extraordinaire et vice versa. Les relations d'intensité, propres, soit à ces diverses configurations, soit aux configurations intermédiaires , peuvent se confier à des synil>oles algébriques qui dérivent de la loi de Malus. Si l'intensité du rayon primitif est i, les deux obtenus à la

sortie du premier spath vaudront chacun - (on néglige les

pertes par réflexion), et les qualre définitifs seront

0« = -cos«6, 0, = -sin»6, Eo = -sin'Ç. E, = -cos'6.

Si le rayon incident, au lieu d'être naturel, était déjà polarisé, nommons a l'angle de son plan de polarisation avec la secUOn principale du «premier spath , les expressions des quatre rayons définitifs seront

ces' a ces* 6 , ces' a sm' 6 , sin' a sin' 6 et sin* a ces' 6 ,

et ce» quatre taches formeront, dans le même ordre de succession, les mêmes losanges.

§ 192. — Découverte de la polarisation. L'expérience d'Huyghens n'est au fond que l'ensemble dt^

3a8 cii.u>iTnE vu.

ileyx opëri entes pareilles à celle du § 190^ aussi esWe le point de vue historique qui lui donne de riiitërèt HuygWns rencontrai i, dans cette inégalité des images fournies par le^ deuxième spath, une des manifesiaiious caractéristiques de la polarisation , mais dans cette expérience , et le polai is** leur et le polariscope étant tous deux formés par un spaih| cette circonstance égare Huygliens^ Au lieu de soupçonnef une aptitude générale de la lumière, îl croît avoir affaimm une modîGiation parlicalicre, et la polarisation n'est vraitncîit découverte que le jour où Malus, regai'daut à trayers un spatliç les rayons du soleil couchant, réfléchis sur une vitre j retrouve dans les deux images deTastrcH^ cette mè inégalité restée longtemps stérile. Tant il est vrai que Il| science ne peut prendre son essor que quand les faits prêtent à des rapprochements et acceptent des aspectA; divers,

La polarisatiDU communiquée par la réfraction est Irè imparfaite^ celle qu'on obtient par des miroirs cesse d'circ irréprochable des qu'ils ne sont plus foi mes de ceriaincî substances exceptionnelles. La double réfraction au contraire communique à chacun des deux faisceaux une polarisation complète; aussi fournit-elle et les meilleurspo- 1 a ri sa leurs et les meilleurs polariscopes. Mais un cris la! biréfringent ne peut agir comme polarisateur que si Ton se débarrasse d'un de ses deux faisceaux \ quand il doit agir comme polarîscope, on peut se contenter d^ameuer entre eux^ par quelque artifice, nue séparation qu il serait trop coûteux de demander à un accroissemeot convenable d^épaisseur. Nous allons voir par quels moyens ou léalise ou celte élimination ou cette séparation -

§ 193. — Propriétés de la tourmaline.

La tourmaline cristallisée revêt le plus ordinairement, f^omiue !e quartz j la forme Av prismes hexagonaux réguliers, et possède la propriété bien singulière, découveil^î

1H)LAR1SAT10N REGTILIGNE. 829

par M. Bioi, d'être moins transparente pour le faisceau orlinaire que pour l'extraordinaire. Dans certains échantillons , le contraste est si marqué, qu'avec une épaisseur de moins de i millimètre on obtient une extinction totale du premier faisceau. On assiste au développement du phénomène en donnant à la tourmaline la forme d'un prisme irès-aigu et transmettant la lumière à des distances croissantes du sommet. Grâce à la forme prismatique, les deux images sont séparées, et l'on voit l'une d'elles s'affaiblir au fur et à mesure que l'épaisseur traversée est plus grande : on taille la tourmaline en lames parallèles aux faces du prisme. Les bonnes tourmalines sont colorées et ont l'inconvénient d'altérer les couleurs par lesquelles se manifestent souvent les phénomènes de polarisation.

Pince aux tourmalines. — Les appareils de polarisation comprennent essentiellement un polarisateur et un polariscope. Le plus simple est la pince aux tourmalines *, elle est formée de deux lames de ce cristal juxtaposées, dont l'une peut tourner dans son plan. Ces lames, que la lumière traverse abondamment quand leurs sections principales sont parallèles, forment un système opaque quand ces sections, ou, ce qui revient au même, leurs axes (car les axes sont dans le plan des lames) sont croisés. On voit en effet qu'avec cette disposition rectangulaire, le rayon transmis exclusivement par la première, ne pourrait traverser la deuxième (§191) que comme ordinaire. Les branches de la pince peuvent s'écarter un peu pour admettre, entre les lames, les corps sur lesquels on veut faire agir la lumière polarisée.

M. Hérapath vient de trouver un sel de quinine qui, en lames extrêmement minces , éteint aussi bien que les meilleures tourmalines. La recherche de pareils sels et des circonstances qui les donneront en lames cristallisées d'une graade étendue, forme un sujet d'études très-intéressant.

§ 194. — Prisme de Nicol.

L indice ordinaire étant beaucoup plus grand dans le

3jti ciiAPimi vu.

spath que l'indlre cxlraordinaîre, ou Cûtiçoil là pôssîbllill de se dt'barrass<?r du rayon ordinaire par réflexion totale^ Oïl y arriverait in doniiaot au spalb la forme d'un prisnili dont Tangle^ facUe à trouver, dépendrait de la dîreetîo» des rayons incidents. Si cette direction était , par e^templfi normale a la face d'entrée , Tangle du prîsmt? devrait valoil an moins 37** ti% angle limite des rayons ordinaires; maii le rayon extraordinaire serait ainsi fortement coloré et foi temenl dévié.

Pour échapper a ce double inconvénient, ISicol preniï un spath dont quatre faces suffisamment allongées ont écliangé leur forme de losange conti^e celle de parallélo gtamme (Jig' 100)» En menant avec la scie un plan, parla ligne AA' qui joint les deux sommets principaux, et oorma* lement n la section principale, on obtient deux prisoies tronqués que Ton recolle avec un mastic dont Tindice soit intermédiaire aux deux indices du spath. C'est alors eu passant obliquement du premier spalb a la lame de mastic que Tel ï mina lion du rayon ordinaire s'opère par réfleîtion to^ laïc. On choisit le b^nme du Canada qui a pour indiit 1^549, et dont l'angle limite, pour le rayon ordinaire, vaut

Pour déterminer rinclinaison que doit avoir la face oblique et, par suite, les dimensions du parai lélipipède^ il faut convenir de la direction des rayons incidents. Or on conçoit cpie celte direction soit multiple, et cpie ce soit pour tout un certain cône de rayons incidents, que le rayon extraordinaire soit ainsi débarrassé, par réflexion toiak^ à^ son ordinaire. Approfondissons ce point importante

Un indice intermédiaire à ceux du spath est utile, rtr, avec un pareil indice, Textra ordinaire échappe constamment a la réflexion totale, et se trouve débarrassé de son oidi' nairc, pour tontes les directions qui suivent celle où céderiiiiT commence à lu subir ; car avec uu indice aussi voisin «^ r indice extraordinaire ^ le rayon conservé passe, sans neï*

POLARISATION REGTILIGNË. 33 1

perdre d'appréciable par les deux réflexions. Mais un tel choix n'est nullement indispensable. Un indice quelconque, inférieur aux deux du spatb, peut être employé 5 seulement alors, les directions dans lesquelles 1* extraordinaire seul passe , forment un cône limité. Considéré intérieurement , ce cône est visiblement compris entre une certaine droite [O , qui conmience à fournir sur la surface A A', l'incidence limite de 69 degrés, et une autre droite lE qui, plus inclinée, amène à son tour la réflexion totale du rayon extraordinaire. Eh bien, quel qu'en soit le motif, on saura que tel est le cas offert paï» les prismes de Nicol ; chez tous, le cône est limité. Rien de plus aisé que d'obtenir Tangle du cône extérieur incident, car, appliquant le prisme contre l'œil , il suffit de voir, sur une règle verticale mise à distance, k qtlelles divisons correspondent \cè deux courbes colorées délimitatrices du champ. De cet écart et de la distance de la règle à l'œil, on déduit l'angle cherché', je trouve ainsi 3o degrés, et comme il conviendra que le rayon moyen , axe du cône, soît parallèle aux longues arêtes CA', Aô, j'en conelus que le rayon 10 répond à une direction extérieure inclinée de i5 degrés sur le rayon moyen, ou bien de i5®-+- 19*^8' sur la normale, puisque 19^8' est l'angle des longties arêtes avec la normale.

i=34*'8' donne r^= ig^ 5o' qui a pour complément 70° lo'; lécomplément de l'angle limite 69^:^7' étant 20*^33', le triangle IAO donne, pour l'inclinaison lAO de la face artificielle, 89° 17''. Quant à l'angle CA' A = A' Ac, il vaut

,, .. ; logoS'-Sg-ij'^igoSi'.

Cela posé la propoi'tionnalité des côtés aux sinus, appliquée au triangle CA A' donne 2 , 9 pour le rapport des côtés CA', AC. On en déduit 3,7 pour celui de CA' au côté CD [fig, 100) 5 aussi le prisme de Nicol deviciit-il très-dispendieux, quand on le vrut d'un certain volume.

333 ciiîPJïaË vii^

^ iflû. —Prisme de M. Foucault , — Phénomènes âccessaiieij de ces deuiç prismes.

Comme des dimensiotis uîi peu grandes ^ont tt èsHléâlI râbles dans los expeneiiccs de lumière parallèle, il éuir iniérc!ssant de réduire la grandeur des longs côtés. M. Foucault y esL parvenu en supprimant le baume de Canada ^ et laissant entre les deux faces artîQcielles une mince couclie d^air. Le rapport des lon^s aux petits côtés est ainsi mluii

à moins de 7 (*}. Quant au champ, s'il est réduit à 8 1

grés, l] est encore su j abondant pour ce genre d'exj rîences.

Quâud le rayon extraordinaire lE arrive à la réflexion totale^ on passe du champ éclairé à robscurîté^ mats la flexion totale n'atteignant que tour à tour les diverses coi leurs, ce passage doit être méuagé par une bande coloi due aux rayons qui la subissent les derniers. Dans le prisme de M. Foucault j celte bande est rouge^ ainsi qu^on devait s'y attendre, mais elle est bleue dans celui de Wicol. M. Foucault, auquel on doit cette observation ^ en conclut que le pouvoir dispcrsif du baume surpasse celui que possède, dans ces conditions de réflexion totale, le rayon extraordinaire, de manière à fournir des indices relatifs, croissant exceptionnelleuient du violet au rouge. A soe

( "*) Le champ étant de 8 degrés, Tincidence du rayon extérieur qui eitgciidre 10 sera

; = 4-t-i90 8' = 230 8', d'où /• = 13044',

le complément de r vaut donc 76^16'. Mais Tangle limite obtenu comme angle d'incidence au point O ne vaut plus que 37° 12' qui a pour complément 5'j" 48' On en déduit: 1® pour l'inclinaison CAA', 5i degrés ; 2^ pour ^

rnpport p^—ï 0,915, et enfin 3" pour le rapport 77i7''>i^« Ci A LU

PftLARISATlON REGTILIGliE. 333

lutre limite, le champ de ces instruments confine à une plage qui laisse passer les deux rayons et est dès lors deux fois plus éclairée. Là encore se trouve un arc coloré, mais il est rouge dans l'un comme dans Tautre appareil. Ce n'est 3as tout : à une petite distance des deux courbes colorées lu prisme de Foucault et de la courbe rouge de celui de Sîcol , et dans leur concavité, se trouvent des franges trèsnettes, engendrées par le même mécanisme que les anneaux :ransmis des lames minces (*) •, l'action d'un prisme, mis contre l'œil et convenablement orienté (§ 75), augmente leur nombre, mais ne réussit pas à montrer le système jui devrait accompagner la courbe bleue du prisme de Nicol. Je n'ai réussi à le voir qu'avec la flamme de l'alcool salé.

M. Foucault trouve au prisme de Nicol un nouvel emploi. Inclinons-le sur le trait solaire, dans le sens où se produit l'extinction complète et jusqu'à ce que le faisceau transmis, après avoir passé au bleu, puis au violet, ne contienne plus de lumière appréciable^ il contiendra alors, à l'état isolé, les rayons ultraviolets si intéressants pour répéter les expériences de M. Stokes.

Notons'enfin entre les deux prismes une autre différence facile à constater; tandis que dans celui de M. Foucault la plage deux fois plus éclairée est à peine polarisée et l'est comme la région semi-éclairée , dans celui de Nicol, elle l'est en sens contraire, par suite d'une prédominance du rayon ordinaire.

Deux prismes de Nicol croisés reproduisent l'extinction donnée par les tourmalines. Seulement leur épaisseur et la

{*) On trouve que, malgré la complication apparente de ce cas, l'expression du retard reste égale à iecosi', comme à la page i3i, i' étant l'angle intérieur à la lame mince. Comme, à chacune des deux limites du champ, onai'= go, il s'ensuit qu'on a, quelle que soil Vépaisseur, un retard nul qui sera l'origine d'un système de' franges.

334 ciiAi'irfti^ vu.

i i mi t a t i o n tl e I L» Il r a c t i V i té \m\ ari^unieh u n ce r i ai n r àneTTp*" t'€tid znohis aplûâ i[U eites, aiiK cicpet JtJDce» f^lcï avec la lumière convctgeu le/ Quand uu prisme de Nicol »ertde ^kriacc^pe, le plan d<^ jHilarkuûon du rayon étudié est donné par la sec lion prîacîpale^ quand Vextiuctjoti a lieu., tout cDpimC! avec une tourmaline.

La tourm&line et le prî&me de Ni col nous débarrassent donc d*un dcîs deux rayons fourni* par la double réfraction; mais on peut &e borner à les séparer nettement. On dematule ordiuairenicnL eette utile séparation aux prismei biréfi*in^çnts« Nous leur couBaci'erons ]a deuxième Section tle ce cliapilre.

Il importe que les lecteurs âe familiarisent dès à.picsent avec eerlalnea expériences de polarisation colorée *]ui , par suite de leur uUliLé prati({uc, doivent être sommairement connues bien avuni le moment où it est possible de les pprofoudir etde les interpréter titéoriquement. Ainsi, il

,suiBt des tourmalines croisées pour trouver réponse à d^ i[ueslions : Un corps est-il ou non biréfringent? L'étiuit™ est-il uni axe ou biaxeP

H Cil biréfringent si , mia entre les tourmalines, il restitue la lumière; mais pour conclure sûrement, il faut faire tourner le corps dans son plau, allcndu que la restitution ferait défaut si le hasard avait aligué sur Taxe de Tune ou Taulrc tourmaline , deux certaines directions rectangulaires dites sections iieulres; quand le corps est suffisamment mince , la n'stitulion de la lumière est acconip^ gnée de coloration. '

Ainsi mis entre les tourmalines^ un uniaxe donne des cercles colores coupés par une croix noire, si ses faces ^^ prêtent a ce qu'il soit traversé dans les régions voisines de Taxe f tt si ces rayons font partie du càitTi reçu par Vm^- En pareil cas, les biaxes donnent également autour àt leurs axes des courbes isochromatiques ; mais ces courbas t}e sont plus ci renia ires, el d^ms le seul caiï où on pourrait

POLARISATIOI^ REGTILIGNU. 335

les croire de cette forme, elles se distinguent de celles des tiniaxes, par Tabseiice de la croix qui est remplacée par |iii ire d'hyperbole doDt la courbure est souvent inappréciable. Enfin le lecteur saura que chez certains uniaxes , tels que e quartz , la croix peut manquer.

ARTICLE IL