LA CHALEUR

Solaire

Lampe à double courant

Locatelli

Alcool salé

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Métal

plaqué très-

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Les quelques vérifications que l'état de la science permet déjà de faire sont très-satisfaisantes. Leur succès tient à ce que. comme on l'a déjà remarqué, la différence des incidences mises en jeu dans ces diverses méthodes n'a pas d'influence, les précédent» chiffres convenant à très-peu près à toutes celles comprises entre o et 70 degrés. Mais on n'oubliera pas que la condition d'un poli parfait est essentielle et qu'on doit s'attendre à des écarts plus grands pour les métaux qui n'auraient pas ou qui n'admettraient pas la perfection do poli.

l54 CHAPITRE XV.

§ 424. — Les biréfringents quand l'incidence est normale. — Trois cas.

Quand un rayon incide normalement sur un cristal, sa vibration peut être perpendiculaire, parallèle ou oblique à la section principale. Dans les deux premiers cas, elle subil en bloc la réflexion et garde par raison de symétrie sa direction primitive. Seulement, tandis que dans le premier cas le milieu agit par les qualités qui lui font engendrer le rayon ordinaire et donne au réfléchi l'amplitude

dans l'autre il Qgit comme milieu extraordinaire, fournissant un réfléchi conjugué avec le réfracté extraordinaire et solidairea vec l'ellipsoïde d'Huyghens. Dans le troisième cas, la vibration, située dans l'azimut a, doit être échangée contre ses deux composantes sin a , cosa. La première, traitée comme dans le premier cas, subit ce qu'on peut convenir d'appeler la réflexion ordinaire; a la seconde, au contraire, échoit la réflexion extraordinaire. Comme, sous cette incidence, l'anomalie contractée est nulle (les deux retards sont égaux même avec les cristaux opaques), ces deux composantes constituent une vibration réfléchie unique, dirigée toutefois dans un azimut 6 différent de a.

Détermination de Fazzmut'G. — Quelle que soit la position de l'axe, on peut étendre au second cas les principes du Ç 238 et obtenir ainsi l'expression qui, analogue à

» représentera l'amplitude fc, et Ton aura dans t

l'expression théorique de tangë. Le troisième cas se prête donc à des confrontations expérimentales faciles.

Calcul de h. — Pour obtenir k nous rappelons que, pour ronde incidente comme pour l'onde réfléchie, si / est la longueur d'onde, les volumes correspondants et les densités

sont proportionnels aux quanti lés /, -•* qu'ainsi les masses

POLARISATION PAR RÉFLEXION CRISTALLINE. l55

conjuguées y ont la valeur commune -• Pour le rayon

transmis, si /' est la longueur d'onde, estimée ici sur la normale au cristal , le volume sera proportionnel à /', la

densité à -j et la masse à -p* Mais / et /', chemins correspondants décrits par Tonde dans le milieu extérieur et dans le milieu extraordinaire, ont le même rapport que l'unité, et la quantité p du § 179. On a donc pour les trois masses :

1, i, — > de sorte que si i, x, y sont encore des proportionnelles aux vitesses oscillatoires, on aura pour première équation

Ici les trois vibrations sont sur la même ligne, le principe des couples inséparables ramène donc pour seconde équation

On eu déduit

X sz *

c'est-à-dire (pie l'on a

Si, dans une réfraction normale, le réfracté extraordinaire quitte en général la normale, il n'en est pas de même de la normale à Tonde. L'angle ff qu'elle fait avec l'axe optique est donc l'angle L du § 165, et l'on aura

p = ^û'sin? L -h^'cos'L.

Quand le spath est plongé dans un milieu d'indice ira, ses

indices deviennent — ", — * il faut donc remplacer a, b* p

mm r ' ' '

par ma^ mb^ mp.

§ 425. — Calculs numériques pour le spath. Quand l'axe est dans le plan de la face, on a L = 90, et ,

l56 CHAPITRE XV.

par suite, ainsi qu'on pouvait le prévoir, p = a. Pour

a = 45, on a donc

tane 6 = 7 T-f-5 '- ;

en mettant pour 0, b les valeurs du § 144 on trouve

la déviation surpasse donc 6 degrés.

Quand la face est une face naturelle , on a

L = 44° 36' 4o", on en tire

La déviation dans ce cas si facile à réaliser surpasse donc encore 3 degrés.

Quand le spath est dans l'eau (n = i,336), on trouve, suivant qu'il s'agit d'une face parallèle à l'axe ou d'une face de clivage,

£ = 0,4908, 6 = 63°5i'3o", et

Le plonge-t-on dans l'huile de faines (n = 1,47) > on obtient avec la première face 0,076. 85°37'5o", et avec la seconde o, 5 19.6a0 33'. On trouvera au § 427 les valeurs de

T obtenues par M. de Senarmont.

§ 426. — Détail sur les expériences. — Première méthode.

Au fond d'une chambre obscure et en face du porte-lumière armé d'un nicol, disposez le cristal au centre d'un limbe vertical , sur la plate-forme mobile de son alidade. Pour le disposer normalement au faisceau incident, on sait qu'il suffit d'arriver à renvoyer le faisceau réfléchi dans

POLARISATION PAR RÉFLEXION CRISTALLINE. i5j

l'ouverture qui livre passage à la lumière. Ici on évitera d'obtenir strictement ce résultat et on se contentera de le renvoyer sur un polariscope placé aussi près que possible du polarisateur. Si le limbe de ce polariscope est évidé près du centre de manière à laisser passer le polarisateur, ces deux organes pourront se toucher, et la déviation du faisceau réfléchi rester au-dessous de om,o4. Dans une salle de iom, o,o4 font un angle de i3', dont la moitié 6', 5 exprime l'angle d'incidence. Une pareille incidence équivaut assurément a l'incidence normale. Cela fait, rendez la section principale du polarisateur verticale, celle du polariscope horizontale , et observez ce qui se passe sur un écran placé derrière le polariscope, quand la section principale du spath mise d'abord verticale ou horizontale tourne de 45 degrés. Nos expériences ont été faites avec un spath parallèle à l'axe : derrière le polariscope était une loupe d'un court foyer qui résumait sur l'écran, en un point très-brillant, le peu de lumière dont le passage était rendu possible par la rotation du spath. Chaque fois qu'ayant mis le polariscope à l'extinction pour l'un des azimuts ? on faisait pas-

ser le spath à l'azimut * on voyait renaître un point

brillant qui ne disparaissait que si l'on tournait le polariscope, dans le sens prévu, d'environ 6 degrés. En faisant passer le spath de l'un des deux azimuts zfc 45 à l'azimut ip 45, on donne visiblement au phénomène un développement double , c'est-à-dire qu'on obtient un point plus brillant et une rotation d'environ i3 degrés pour le polariscope.

§ 427. — Deuxième méthode.

M. de Senarmont , qui voulait opérer en tout temps avec la lumière d'une lampe , et surtout atteindre les déviations exagérées que procure l'immersion du cristal, disposait autrement l'expérience. Son appareil, identique. par son organisation générale avec celui du § 396, ne s'en dislin-

l58 CHAPITRE XV.

guait que par certains détails sur lesquels il nous suffira d'insister. Figurez-vous au centre du limbe et en avant de lui un support dont le plan soit normal à celui du limbe* C'est là qu'on place le cristal. Pour qu'on puisse le soulever ou l'abaisser et amener ainsi la face du cristal, soit à passer, quelle qu'en soit l'épaisseur, par le centre des divisions , soit à se trouver excentrique et inférieure à ce centre, ce support se termine par une tige cylindrique parallèle au limbe. En tournant cette tige on dirige le plan d'incidence suivant tous les azimuts du cristal. Ce support se démonte et l'on peut y adapter un vase rectangulaire étroit et allongé, dont l'ouverture, bouchée déjà par la tige et garnie d'un caoutchouc, devient parfaitement étanche quand on visse à refus la plate-forme dont le mouvement rotatoirc reste néanmoins possible, même au sein du liquide* Avec un liquide il va sans dire que la plate-forme ne peut plus prendre toutes les positions et qu'elle doit rester horizontale.

Pour obtenir dans ces conditions une réflexion normale, on dispose au centre du limbe et au-dessus du cristal une lame de verre mince et à faces parallèles mobile autour d'un axe normal au limbe. Recevant la lumière transmise par le polarisateur, elle la renvoie au cristal sous l'incidence normale. Cette lumière revient, après réflexion, à la lame qu'elle traverse, et arrive enfin ^u polariscope qu'on a disposé, dans ce but, au zénith du cristal. Pour éviter, quand on interpose un liquide-, la lumière réfléchie par ce liquide, on incline légèrement le support de manière à détruire le parallélisme des deux surfaces : ce dont il s'en faut alors que l'incidence soit normale, est parfaitement négligeable.

Dans cette manière d'opérer, outre la modification due à sa réflexion sur le cristal, la lumière a subi, à deux reprises, l'atteinte de la lame et celle du liquide. On conçoit donc que l'expérience ne puisse donner aussi simplement qu'au

paragraphe précédent le rapport - et qu'il faille élimiuer