CHAP. X. — DOUBLE RËFRACTIO.N ACCIDENTELLE

peu considérables. Hais nous verrons plus tard que ces cristaux ne sont pas réellement uniaies, que leur uniaxie, qui n'est qu'apparente, résulte d'une constitution intérieure très complexe et qui n'est même pas uniforme en tous les points du cristal. Il ne serait pas surprenant que cet enchevêtrement intérieur fût modifié d'une manière permanente sons l'inQuence de la pression, comme il Test certainement par l'action de la chaleur. Les expériences de H. Bûcking ne sont donc pas contraires à l'idée que les cristaux, formés par des molécules orientées parallèlement entre elles et disposées suivant un réseau régulier, ne peuvent modifier leur arrangement intérieur que sous Tinfluence de forces extérieures actuellement agissantes. Cette opinion est entièrement d'accord avec la théorie exposée dans le premier volume de cet ouvrage.

Il faut remarquer, en effet, qu'un corps colloïde, comme le verre, peut être considéré comme formé par un assemblage peu régulier de molécules présentant dans un petit espace toutes les orientations possibles. 11 ne répugne pas à l'esprit d'admettre qu'un tel assemblage soit susceptible de prendre, sous l'influence de déformations produites par des forces extérieures, diverses positions d'équilibre stable. Hais dans un corps cristallisé, où la position et l'orientation de chaque molécule sont rigoureusement fixées, il semble qu'une seule position d'équilibre soit possible en l'absence de forces extérieures.

Ca» oii le cristal comprimé Jovlt de la polarisation rotatolre. —

Un cas intéressant à examiner est celui où le cristal jouit de la polarisation rotatoire. En comprimant traiTsversalement une lame de quartz normale à l'axe, MH. Hach et Hertens* ont vu la teinte plate, observée en lumière parallèle, changer de manière à correspondre à un faible accromement de rotation.

Cet effet se comprend aisément si, comme nous l'avons fait, on assimile le cristal de quartz à une pile de lames minces régulièrement croisées. En effet, ces lames étant positives, une pression latérale augmente le retard produit par chacune d'elles, et l'on sait que la rotation est proportionnelle à ce retard. Lé contraire devrait avoir lieu pour les cristaux négatifs doués de la propriété rotatoire, mais les observations manquent sur ce point.

En observant, dans la lumière convergente, le cristal de quartz comprimé, les cercles se transforment, comme on l'a dit plus haut, encour-

i. Pogg. Ânn., aVI, p. 639 (1875). J. Phyt., V, 33-231.

bes bipolaires. Dans la lumière polarisée circulairement, la spirale Ut place pendant la compression à deux spirales tournant dans le même sens que la première et disposées autour de chacun des pôles qui ont pris naissance.

DOUBLE RÉFRACTION PRODUITE PAR U TREMPE Tension» tntérlenres et btréfrlngenee dn Terre trempé. — Les

corps colloïdes, c'esl-à-dire dépourvus de structure cristalline, proviennent en général de la solidification d*un corps amené à l'état liquide soit par la chaleur, soit par la dissolution. La solidification se produit,, dans le premier cas, par le refroidissement ; dans le second cas, par révaporation. Dans l'un et Tautre cas, la solidification se produit donc d'abord à la surface et marche progressivement de l'extérieur à l'intérieur; elle est d'ailleurs ordinairement accompagnée d'une variation de densité.

Supposons, pour fixer les idées, qu'on ait affaire à une masse de verre fondue, exposée à un refroidissement brusque. La surface se solidifie rapidement et tend à occuper un volume moindre que celui qu*elle occupait à l'état liquide. Ce dernier effet est combattu par l'influence de la masse intérieure restée liquide et qui a gardé son volume primitif. II pourrait résulter de là, comme il arrive pour la plupart des corps, un tressaillement de la masse superficielle solidifiée. Pour le verre et probablement aussi pour tous les corps colloïdes qui passent de l'état liquide à l'état solide en prenant l'état pâteux, la surface peut se solidifier sans se briser; mais il est évident que cette surface possède alors une structure analogue à celle qu'elle prendrait, si, en la supposant d'abord régulièrement constituée, on lui faisait prendre sa forme actuelle en la dilatant par une pression intérieure.

Les couches intérieures se solidifient successivement dans des conditions analogues, et, lorsque la solidification est complète, le corps est dans un état semblable à celui où il se trouverait s'il avait été étiré en chaque point, d'une quantité variable avec la position de ce point par rapport à la surface. Le corps se trouve ainsi dans un état anormal de tension intérieure.

Cette répartition intérieure des tensions ne peut subsister que par leur combinaison mutuelle ; l'équilibre du corps a quelque analogie avec celui d'une voûte quj ne se tient en équilibre que par l'action mutuelle des voussoirs, et qui s'effondre lorsqu'un seul d'entre eux est

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supprimé. Aussi les corps qui présentent cet état singulier, et qu*on appelle trempés, sont-ils susceptibles de se briser en fragments plus ou moins menus lorsqu'une seule fissure vient à être provoquée dans la masse.

La trempe sera évidemment d'autant plus intense que le refroidissement sera plus brusque, car il y a alors une différence plus grande entre la température de l'intérieur et celle que possède la surface au moment où elle se solidifie. Aussi le verre refroidi très lentement ne présente-t-il que des phénomènes de trempe nuls ou peu sensibles. Par la même raison, la trempe peut être détruite par un recuit convenable suivi d'un refroidissement très lent.

Nous avons d'ailleurs supposé que le corps colloïde partait de Tétat liquide pour arriver à l'état solide. Il est clair qu'il suffit qu'il parte de l'état pâteux, s'il est susceptible de prendre cet état, ce qui est le cas du verre.

II résulte de ce que nous venons de dire qu'un corps trempé doit présenter une double réfraction, variable en chaque point. Une lame de verre trempé placée entre deui niçois croisés présentera donc une distribu- |ton de couleurs plus ou moins complexe, mais qui sera toujours en rapport avec la configuration extérieure, puisque c'est la solidification de la surface qui est la cause du phénomène.

Nous n'entrerons pas ici dans l'étude de la double réfraction des corps trempés, étude qui sort évidemment de notre sujet, mais il est nécessaire de faire une remarque importante. Quelle que soit la forme des lignes d'égale teinte que l'on observe dans un semblable corps entre deux niçois croisés, il se produira toujours une transition graduelle dans les teintes de polarisation qui appartiennent à deux points voisins. 11 est bien évident en effet que la double réfraction ne peut varier dans le corps que d'une façon continue, puisqu'elle dépend de l'état de tension intérieure, état qui ne saurait être discontinu.

Une autre conséquence, c'est que le corps trempé occupe un volume plus considérable qu'avant la trempe. Aussi MM. Chevandier et Wertheim ont-ils observé qu'un verre trempé de densité 2,513 prenait après le recuit une densité de 2,525.

lia trempe est-elle compatible avee Tétat eristallln? — En comparant l'état d'un corps trempé à celui d'un corps qui aurait été étiré d'une quantité variable d'un point à l'autre, nous avons fait une comparaison inexacte par un côté important. Un corps ainsi étiré ne pourrait en eflet rester en équilibre que sous l'action de forces extérieures.

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et de semblables forces n'agissent pas sur le corps trempé. II faatdoac que, dans eelai-ci, les molécules prennent une certaine position d'équilibre, dif rérente de celle qui caractérise le corps isotrope, plus ou moins déformé par des forces eilérieures. II est ainsi nécessaire que les molécules d'un corps capable d'être trempé puissent prendre les unes par rapport aux autres des positions d'équilibre multiples. Cette condition est réalisée pour les corps colloïdes susceptibles de prendre Tétat pâteux, mais rien n*autorise à en faire une propriété générale de la matière.

Dans les corps cristallins en particulier, la trempe n'a jamais été observée et il est très vraisemblable qu elle y est, en général, impossible. Nous aurions à invoquer ici les mêmes raisons que celles qui nous ont fait considérer toute déformation permanente conune incom> patible avec la structure réticulaire des cristaux. On a cru cependant, par une hypothèse tout à fait gratuite, pouvoir attribuer à une espèce de trempe, contractée pendant l'acte même de la cristallisation, certains phénomènes optiques anomaux, tels que l'existence de la double réfraction dans la plupart des cristaux cubiques. Nous verrons plus tard que non seulement ces phénomènes sont dus à une tout autre cause, mais encore que l'hypothèse de la trempe ne les explique en aucune façon.

BlréMnfeBce da Teirc lorsque tonte la aiasso s'est jfmm ea

éqauibre de température. — Un phénomène qui présente quelque analogie avec celui de la trempe se manifeste dans un corps colloïde transparent en voie d'échauffement ou de refroidissement.

Supposons un corps à une température uniforme et en un point duquel on applique une source de chaleur. La chaleur se propagera dans la masse autour du point échauffé et, à chaque moment de la durée, l'état thermique du corps sera caractérisé par une certaine suc^ cession de surfaces isothermes. L'accroissement de température en chaque point s'accompagnant d'une certaine variation de volume, l'état de tension intérieure du corps et, par conséquent, la biréfringence du milieu varieront d'un point à un autre. Si le milieu était isotrope, comme le verre, il deviendra biréfringent.

Une expérience très simple met ce phénomène en évidence. On prend une lame de verre isotrope et on la place entre deux niçois croisés. On pose ensuite au centre de la lame un petit corps porté à une température élevée. La chaleur se répand dans la lame, et les surfaces isothermes peuvent être considérées comme des sphères décrites du corps chaud comme centre. Dans un très petit rayon autour de chaque