D'UNE UME CRISTALLINE

On peut se proposer de mesurer les différences des indices corro&pondant aux deux vibrations principales que transmet normalement une lame donnée. Si n et n' sont ces indices relatifs à une certaine longueur d'onde X, on a

CHÀP. XU. — PROCÉDÉS D'OBSERVATION. 599

r étant le retard introduit par la lame entre les deux vibrations principales et e Tépaisseur. Pour connaître n-n', on doit mesurer succèssivement le retard r, et Tépaisseur e,

AppréelatloB du retard p|ir l'exanieB de la teinte de polarl-

•atloB. — Lorsque la substance n*est pas colorée et que la dispersion cristalline n*est pas très considérable, on peut apprécier le retard par la seule inspection de la couleur de polarisation qu'elle prend sous le microscope polarisant entre deux niçois croisés. En comparant cette couleur à celles de Téchelle de Newton que nous avons donnée page 165, on obtient le retard correspondant à peu prés à la longueur d*onde du jaune moyen. Ce procédé n*est pas très précis ; l'approximation qu*il permet d'atteindre dépend d'ailleurs de la nature de la couleur observée et peut varier de 1/10 à i/50 de la valeur cherchée. La plus grande difficulté, qui est de savoir à quel ordre appartient la couleur que l'on a sous les yeux, peut être résolue assez aisément en se ser. vant d'une lame prismatique de quarz taillée de manière que l'axe du quarz soit dans le plan de la lame. On la superpose à la lame cristalline^ la vibration la plus lente du quarz coïncidant avec la vibration la plus rapide de la lame, et on enfonce graduellement la lame prismatique de manière que l'épaisseur de cette lame superposée à la lame cristalline aille en croissant.

Au commencement, l'épaisseur de la lame prismatique étant presque nulle, la teinte de la lame est peu modifiée ; puis elle baisse de plus en plus à mesure que l'on enfonce la lame prismatique jusqu'à devenir grise ou noire. On voit ainsi défiler sous ses yeux toute la série des teintes de l'échelle comprises entre celle qui est propre à la lame, et celle qui correspondrait à un retard nul ; si, dans ce défilé, une couleur analogue à celle de la lame reparait deux fois, la couleur de la lame est du troisième ordre ; si elle ne reparait qu'une seule fois, la couleur de la lame est du deuxième ordre, etc.

Malgré son peu de précision, ce procédé rend de grands services parce qu'il est d*un emploi très facile et qu'il permet d'apprécier à simple vue les légères variations qu'introduisent dans la biréfringence de la lame diverses circonstances, telles que l'inégalité d'épaisseur, l'action de la chaleur» etc.

Einplal dn eompenwateiir A lîraDgea on de Bablnet. — On peut

atteindre une exactitude beaucoup plus grande en se servant des appareils appelés compensateurs. Il y en a de deux sortes» les compensateurs à franges et les compensateurs à teintes plates.

Nous avons indiqué (page 178) le principe du compensateur à franges qui se compose de deux prismes de quarz de même angle superpesés de manière que les sections principales soient croisées, et que la tète du coin de Tune corresponde au trancKant du biseau de Tautre. Une des lames est immobile, Tautre est mobile et on en mesure le mouvement au moyen d*une vis micrométrique.

On place Tappareil au foyer d*un oculaire spécial que Ton peut à volonté substituer à l'oculaire ordinaire du microscope. On commence d*abord par le tarer. A cet effet, l'oculaire étant surmonté d*un nicol croisé à angle droit sur le polariseur, on éclaire le microscope par de la lumière monochromatique , celle du sodium par exemple. Le compensateur montre une série de franges noires ëquidistantes ; on fait tourner la vis micrométrique et on note le déplacement d qu'il a fallu donner au prisme mobile pour amener successivement sous le fil central du réticule deux franges voisines. Ce déplacement d correspond à une longueur d'onde 5^^ = 0">",000 589.

Le microscope étant éclairé par de la lumière blanche et le compensateur placé au zéro, c'est-à-dire disposé de manière que la frange noire centrale coïncide avec le fil du réticule , on place une lame cristalline sur le porte-objet. Si les vibrations principales de la lame sont parallèles à celles des niçois, l'addition delà lame n'introduit aucun retard dans le faisceau, et la frange incolore du compensateur ne bouge pas. Si on tourne la lame de 45<^, la frange incolore vient se placer soit à droite soit à gauche du réticule, suivant le rapport qui existe entre le signe de la lame cristalline et celui de la lame prismatique inférieure du compensateur. Lorsqu'on a fait une observation sur une lame cristalline de signe connu, le sens du déplacement de la frange indique le signe de la lame cristalline qui a produit ce déplacement.

Supposons que la lame cristalline placée dans une certaine position rejette la frange à droite ; lorsqu'on la tournera de 90®, on en aura changé le signe par rappoii à celui du compensateur et la frange est rejetée à gauche.

Lorsqu'on veut mesurer le retard de la lame, on la place dans la première position et l'on mesure le déplacement qu'il faut donner à la lame prismatique mobile pour ramener la frange noire au centre ; on fait sur l'échelle une lecture /. On tourne alors de 90^ le porte-objet et la lame cristalline, la frange est rejetée à gauche, et pour la ramener au centre, il faut déplacer le prisme mobile de manière & faire

CIIAP. XII. — PROCÉDÉS D'OBSERVATION. iOl

/' — / une lecture /'.La quantité — t — i^ ^st le retard engendré par la lanit».

On est toujours obligé d'observer d*abord avec la lumière blanche. C'est seulement en effet avec cette lumière que la frange qui corres- |)ond à la compensation exacte entre la bissectrice de l'appareil et celle de lu lame, se distingue de toutes les autres. Hais si la dispersion cristalline est faible, la frange qui, dans une lumière monochromatique, correspond à la compensation, occupe une position très voisine de celle de la frange centrale dans la lumière blanche. La position de celle-ci étant déterminée, on substitue la lumière monochromatique, et la position de la frange noire pour laquelle il y a compensation se trouve fixée sans ambiguïté. On achève alors la mesure et on obtient la difTérence des indices correspondant à une longueur d*onde connue.

L'exactitude que l'on peut atteindre est évidemment plus grande lorsque la biréfringence est faible, parce, que, pour un même retard, l'épaisseur est plus grande. Lorsque la biréfringence est exceptionnellement considérable, comme cela a lieu pour la calcite par exemple, le procédé est défectueux, et il vaut mieux recourir à la mélhode du prisme.

Inllaence de la dispersion erIstalllDe. ^ NouS avons supposé que

la dispersion cristalline était nulle ou sensiblement nulle; lorsqu'il n'en est plus ainsi, l'observation avec la lumière blanche cesse d'être rigoureuse, et il est nécessaire d'étudier l'influence de cet élément perturbateur. Nous prendrons pour guide le mémoire^ que M. Cornu a publié sur cette question.

Si l'on appelle n et n' les deux indices de la lame d'épaisseur e ; si Ton appelle E l'épaisseur de la lame de quartz traversée dans une certaine section du compensateur, c'est-à-dire la différence des épaisseurs des deux lames de quarz croisées qui se superposent dans cette section, N et N' les indices principaux du quarz, l'intensité I de la partie de l'image correspondant à cette section de compensateur est (v. p. 17i)

ou, en prenant, pour abréger,