Ann, chim, et phys. (5), XIX, p

Les substances à moitié fluides comme le verre fondu, la colophane fondue, le baume de Canada, Tacide phosphorlque sirupeux, peuvent montrer la double réfraction par pression. L*acide phosphorique sirupeux, contrairement à ce qui a lieu pour tous les autres corps connus jusqu'ici, devient positif par la pression.

Effeto desactloBs Biécaalqaes sur les erisUimx. -^ Des expériences

faites sur les corps isotropes il résulte qu*une compression latérale fait passer Tellipsoïde inverse de la forme sphérique à celle d*un ellipsoïde de révolution aplati suivant la direction de Taxe qui est celle de la pression. Ou peut énoncer ce résultat d*une manière mnémonique en disant que Tellipsoîde inverse se déforme comme s*il cédait à l'influence de la pression. Il est clair que cet énoncé ne suppose pas que Tellipsoîde inverse primitif soit une sphère, et le même principe pourra servir à prévoir quels seront, en gros, les phénomènes produits par une compression exercée sur un cristal n'appartenant pas au système cubique.

Supposons que Ton comprime un cristal uniaxe suivant la direction de Taxe, Tellipsoîde inverse sera de révolution et le cristal restera uniaxe. Le retard engendré par une lame parallèleà Taxe sera augmenté si le cristal est négatif et diminué s'il est positif. C'est ce que l'on peut constater en effet très aisément en expérimentant sur le quarz positif et la tourmaline négative.

Si l'on comprime le cristal uniaxe normalement à l'axe, l'ellipsoïde inverse ce:rse d'être de révolution, et le cristal prend les propriétés biaxes d'un cristal terbinaire. Représentons par n^ Taxe de révolution,

par n^ Taxe équatorial de l'ellipsoïde inverse primitif. Suivant la direction de la pression, n^ diminuera et deviendra n^ — D. Appelons d la diminution du rayon équatorial n^ perpendiculaire à la pression, et d! celle de n^. Les quantités d et d' sont en général différentes entre elles^

puisque les élasticités, optique ou mécanique, ne sont pas les mêmes suivant les deux directions. Toutefois, de ce qui se passe pour les corps isotropes, nous pouvons conclure que d et d' sont plus petits que D. Avec un cristal négatif, on a n^ < w^ ; lorsque la compression ne

sera pas trop considérable, les trois indices seront donc rangés comme il suit dans Tordre de grandeur décroissante :

Le plan des axes optiques est ainsi perpendiculaire à la direction de la pression. Si l'on comprime transversalement une lame de tourmaline

GUAP. X. * DOUBLE RÉFRACTION AGCmENTELLE. 545

normale à l'axe, on verra donc, en lumière convergente, les anneaux se changer en lemniscates, la croix noire se disloquer et donner naissance à deux branches d'hyperboles dont Taxe transverse sera perpendiculaire à. la direction de la pression. Avec un cristal positif^ on a n^^n^; les axes de Tellipsoîde inverse

seront, après compression, rangés par ordre de grandeur décroissante comme il suit :

Le plan des axes optiques passe par la direction de la pression. C'est ce qu'on observe avec des lames de quartz normales à l'axe.

Si V est le demi-angle des axes optiques pendant la compression, on aura sensiblement :

D — d tg«Y = ±:

le signe + devant être pris quand le cristal est positif, et le signe — quand il est négatif. En négligeant les carrés de D, d et d^, on aura

Comme h et d sont proportionnels à la pression, il en est de même de tg 'V.

Pour les cristaux biaxes^ on trouverait des résultats analogues. Considérons une lame taillée dans un cristal biaxe perpendiculairement à la bissectrice aiguë. On peut la presser latéralement soit suivant la direction du plan des axes, soit perpendiculairement.

Nous supposerons d'abord le cristal négatif. On a alors sensiblement :

tg«V =

Lorsque la pression est exercée suivant le plan des axes, c'est-à-dire suivant c, c'est n qui subit la diminution la plus considérable et Y diminue. Si au contraire la pression est exercée perpendiculairement au plan des axes, c'est-à-dire suivant b, c'est n^ qui subit la diminution la

plus forte, et V augmente.

Avec un cristal négatif, on voit donc les axes se rapprocher lorsque

544 DEUXIÈME PARTIE. — GRlSTÂLLOGRAPlilE PHYSIQUE.

la pression est dirigée sur le plan des axes, et s'écarter lorsque la pression est dirigée perpendiculairement à ce plan. Avec un cristal positif, le numérateur de tg 'V est n^ — n^ ; lorsque n^

subit la plus forte diminution, c*est-à-dire lorsque la pression est per^ pendiculaire au plan des axes, Y diminue ; les phénomènes sont donc inverses de ceux que Ton observe avec un cristal négatif.

Avec une petite presse à comprimer, on vérifie très aisément, en quelques minutes, toutes les conséquences qui précèdent. Mais, jusqu*à présent, on ne possède que très peu de données précises faisant connaître les variations des indices principaux de certaines substances cristallines sous des pressions connues.

M. le D' Bûcking^ a publié récemment sur ce sujet intéressant quelques observations malheureusement encore fort incomplètes. Nous en extrairons seulement un chifTre qui montrera Timportance des quantités que nous avons appelées D, d et d\ En comprimant une plaque carrée de quartz ayant 10"" de côté et 4°»°» d*épaisseur, U. Bûcking a observé un écarlement d*axes dans Tair égal à 12<*. On en déduit pour la pression P par millimètre carré, P = 1^^,22, et pour le demi-angle vrai des axes, Y=:3<'52'. En prenant n^ — w^ = 0,0092, on en déduit

D — rf = 0,0000 426, soit 0,000035 pour une pression de l^^par mm*. Des expériences de Wertheim cilées plus haut, on tire que, pour le verre à glaces, la différence des indices produite par une pression de 1^ est égale à 0,000031, nombre très voisin de celui que nous venons de trouver pour le quartz. La variation des indices produite par une même pression dans les matières colloïdes et cristallines est donc du mémo ordre de granaeur.

Les cristamx pcuTent-lls sabir, soas l'iaflaence de la eorapres- ■Ion, des déformattoBs permanentes? — M. Bûcking semble surtout

s*étre préoccupé de la question, d'ailleurs très importante, de savoir si la variation que la compression fait subir à la double réfraction peut rester permanente, au moins partiellement ; si, en d'autres termes, les cristaux sont susceptibles, comme les corps colloïdes, d'être déformés d une manière permanente par la compression. Avec des cristaux que Ton peut considérer comme régulièrement constitués, tels que Torthose sanidine et le quartz, H. Bûcking n'a pas observé de déformation permanente. Avec des cristaux uniaxes comme le béryl, la tourmaline et Tapalite, il a, au contraire, trouvé des modifications permanentes 1. Neues Jahrb. fur Min. und Geol. (1880;, p. 199, et Zeitschrift fur Kryst, T. VU (1882)

CHAP. X..— DOUBLE RÉFRiCTIOxN ACCIDENTELLK. 545

peu considérables. Hais nous verrons plus tard que ces cristaux ne sont pas réellement uniaxes, que leur uniaxie, qui n*est qu*apparente» résulte d*une constitution intérieure très complexe et qui u*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'influence de la pression, comme il Test certainement parTaction delà chaleur. Les expériences de M. 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 modiûer 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.

Cas où le cristal eomprlmé Jouit de la polarisation rotaColre. —

Un cas intéressant à examiner est celui où le cristal jouit de la polarisation rotatoire. En comprimant transversalement une lame de quartz normale à l'axe, UH. Hach et Hertens^ ont vu la teinte plate, observée en lumière parallèle, changer de manière à correspondre ^ un faible accroissement 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. Le 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-