àSO

Fiiata.

Id.

n. — CRISTAUX BIAXES

BIRÉFRINGE

5CE A 20* lO».»

VARIATIONS POUR UNE AUGMENTATlOll

DB 1* DB TSMHtLàtmm

iCdp

i(P.dis

lO'.d»

Angonite(*]. . .

Soir, stront. (*). .

Soir. iMir. (>). . .

Soif, plomb. (*). .

-mm

Gnwe(»)

SdSeign. pot.n.

-4on

(M Rudberg.

(*) Arxroni.

P) Dufet.

(•) Entre 20» et 100*.

(•) Eotxe 100* et 200*.

(T) Entre 10- et 45*.

(«) Mattricb.

On Yoit que, pour toutes les substances inscrites dans ces tableaux, la biréfringence diminue avec la température. La calcite, pour laquelle nous avons signalé plus haut Tanomalie que présente Tindice médian qui croit avec la température, rentre dans la régie générale en ce qui regarde la biréfringence.

A en juger par les observations de M. Arzruni, sur les sulfates de strontianc, de baryte et de plomb, la variation serait pour ces corps un peu irrégulière avec la température. Mais il faut remarquer que les observations, faites par la méthode du prisme, ne semblent pas suscep-

tibles de donner une précision assez grande pour que les différences observées ne puissent être mises sur le compte des erreurs d*obsenraUoQ. Si la différence entre les indices extrêmes parait décroître d*une manière générale avec la température, il en est autrement des différences entre Tindice moyen et les indices extrêmes. C'est ainsi que, pour les sulfates de strontiane, de baryte et de plomb, xi r= n^ — n^, décroît

avec la température, tandis que v = n^ — n^ croit. La même chose a lieu

pour le sel de Seignelte potassique, tandis que pour le gypse, c*est XiS qui croit et v qui décroît.

vi V Comme ig^\ est égal à — ou — suivant que le cristal est positif ou

V vi

négatif, on voit que les variations inégales de xj et de y, sous Tinfluence

de Taugmentation de température doivent amener des variations dans

Técartement angulaire des axes optiques.

A rinspection du tableau, on voit que, la température augmentant,

Técartement angulaire des axes doit diminuer pour Taragonite et le

gypse; augmenter pour les sulfates de strontiane, de baryte et de

plomb, ainsi que pour le sel de Seignette potassique. C'est en eflet ce

que conslale l'observation directe.

Variations dans l^écartement anyalaire des axrs du isypae. —

Les variations de Técartement angulaire des axes optiques du gypse avec la température méritent d'être étudiées avec quelque détail. Le gypse est positif et l'on a sensiblement :

Or y diminuant avec la température, Y devient nul pour une certaine longueur d'onde X lorque le y correspondant à ce X est nul. Les nombres de M. Dufet montrent que ce résultat doit être obtenu pour une température T donnée par Téquation

soit T=90^ environ pour la raie D.

L'observation confirme cette déduction et Texpérience, très curieuse, est très facile à faire. Il suffit de serrer entre deux plaques métalliques, percées de deux trous en regard, une lame de gypse normale à la bissectrice aiguë et de la poser sur le porte-objet du microscope à lumière convergente. La lame métallique inférieure se prolonge de

CHAP. XUI. —CONSTANTES OPTIQUES. 5tf5

muniôre qu*on puisse en chauffer l'extrémitù par une lampe à espritde-vin ou un bec de gaz. La lame de gypse s'écbauiïe et Ton voit les axes, qui étaient d'abord écartés de 57® a 58% ^e rapprocher de plus en plus jusqu'à se réunir. Cette réunion ne se produit cependant pas en même temps pour toutes les couleurs ; Tuniaxie se produit d*aborà pour le rouge, puis pour le bleu.

Lorsque la température dépasse celle qui produit Tuniaxie pour une couleur, le jaune par exemple, n^ — n^ est nul pour cette couleur. Si

Ton élève encore davantage la température, n^ — n^ devient nul, c'està-dire que la direction de Taxe moyen de Tellipsoîde invei*se devient celle de Taxe minimum, et la direction de Taxe minimum devient celle

de Taxe moyen. Le plan des axes qui, à la température ordinaire, coïncide avec ^', se place donc perpendiculairement et, dans cette nouvelle position, Tangle des axes s*accrolt régulièrement. L'expé* rience ne peut d'ailleurs être poussée très loin, car le gypse se décompose, en se déshydratant, à la température de 110^ environ.

Obacrvatloas «or les varlatloBii de rëcartcment •■salaire des

axes optiques. — La variation de Técartcment angulaire des axes, qui est une conséquence de celle des axes de l'ellipsoïde optique avec la température, est au reste un phénomène relalivement facile à étudier en ayant recours à une disposition du microscope à lumière convergente décrite dans le chapitre précédent. M. Des Cloizeaux, qui a imaginé cette disposition, s'en est servi pour effectuer de nombreuses observations ^

Parmi les substances étudiées par lui, la plupart ont montré une variation faible ou inappréciable de l'écartement angulaire des axes. 11 ne faudrait pas en conclure que, pour ces substances, la biréfringence ne varie pas d'une manière sensible avec la température, car, pour que la grandeur de Y reste sans changement, il suffit que les

variations de tj et de v laissent à peu près constant le rapport — . Tel

est, par exemple, le cas de la boracite, dont l'écartement angulaire reste presque invariable, tandis que la biréfringence diminue d*une manière très sensible à mesure que la température s'élève.

D'autres substances, au contraire, subissent, sous l'influence de l'accroissement de la température, une variation forte ou notable de

I. Yoir surtoat : Mémoiret préseniéê à r Académie des êciencei, t. XVIII, p. 513,

Fécartement angulaire des axes optiques. Je citerai seulement les sui-

vantes :

Sulfate de baryte 2E =

Calamine

Sulfate de strontiane

Carbonate de plomb ... ; Sel de Seignette potassique .

Quercite (C«»H«0*o)

Tous ces nombres se rapportent aux rayons rouges. Ceux qUi expriment la température ne sont qu'approchés et sont probablement tous trop forts pour les températures élevées.

ITariatlooii daim l'orientatloo des axes de l'ellipsoïde optM|ae« —

Dans les cristaux rhombiques, la position des axes de rellipsoîde optique est fixée par la symétrie ; elle est donc invariable avec la température. Mais il n'en est plus de même dans les cristaux clinorhombiques pour les deux axes situés dans le plan de symétrie, et dans les cristaux anorthiques pour les trois axes. Dans le gypse, par exemple, le plan des axes coïncide avec le plan de symétrie g^ à la température ordinaire; le symbole optique est h^U= — 37o28' à la température

de 190 (Angstrôm). La dispersion est inclinée, c'est-à-dire que les courbes isochromatiques sont symétriques par rapport au plan des axes. Les phénomènes ne sont pas les mêmes autour des deux axes optiques. Autour de l'un d'entre eux, les anneaux sont plus larges et l'hyperbole offre à l'extérieur une bordure violette ; autour de i*autre axe, les anneaux sont plus rétrécis et l'hyperbole est bordée à l'extérieur par du rouge un peu vineux. Lorsqu'on élève la température, les deux axes se rapprochent l'un de l'aulre, mais Taxe A larges anneaux se meut à peu près deux fois plus vite que l'autre, de sorte que la bissectrice marche du côté de l'axe optique à petits anneaux. M. De^ Cloizeaux estime que de SQo à 95o la bissectrice s*est ainsi déplacée de 50 28' environ.

Le môme phénomène se manifeste pour Tazotate double de lanthane et d*ammoniaque qui cristallise dans le système clinorhombique avec

CHAP. Ilif. — CONSTANTES OPTIQUES. 507

pft< = 115% le symbole optique étant pia = — 57®. A la température

ordinaire, les axes sont très rapprochés, 2E=8® à 10® environ. La chaleur de la main suffit pour rapprocher les axes optiques et réunir les axe& violets, moins écartés que les rouges. Dans ce mouvement, l'un des axes se déplace environ quatre fois plus vile que Tautre.

La quercite est encore dans le même cas; on a pour cette substance pA> = lil®3', et pic= — 51®. L*un des axes, distingué par les couleurs vives de l'hyperbole, se rapproche du centre à peu prés deux fois et demie plus vite que l'autre, de sorte qu'entre 19® et 12i® la bissectrice se déplace de 1®26'.

Wariatloos pcrmaBentes sons l'InflneBce de îm dialear, dans récartcmeot aojiiibilre des axes optiques. — Expériences de

M. Bes cioiseaax sur l'orthose. — Mais les observations les plus curieuses faites par M. Des Cloizeaux sont celles qui ont montré, pour certaines substances, non seulement que Técartement angulaire peut varier beaucoup avec la température, mais encore que ces variations peuvent devenir permanentes si l'on porte la température suffisamment haut.

Le feldspath orthose est au nombre de ces substances. Ce minéral» qui joue un rôle si important dans la nature, est un silicate d'alumine et de potasse (6SiO*, Al'O', K'O) dans lequel un peu de soude peut remplacer la potasse. 11 cristallise dans le système clinorhombique avec m/m = H8®4g^;)//i« = 116® 7'. L'orientation des axes de Tellipsoîde, non plus que leur grandeur, n'y est pas constante; il est d'ailleurs à remarquer que les substances qui éprouvent des variations permanentes sous l'influence de la chaleur, sont toutes, sous ce rapport, dans le même cas que l'orthose.

On peut distinguer dans l'orthose deux variétés principales qui diffèrent surtout par leurs propriétés optiques.

L'une, qui est la plus répandue, porte le nom d'adulaire ; elle a pour symbole optique

pca= — 406',

avec de légères variations de cet angle. L'ëcartement angulaire des axes est généralement compris entre 69® et 70®, mais il peut descendre dans certains échantillons jusqu'à 45®.

Quand la température s'élève, les axes optiques de Tadulaire se rapprochent. Pour certaines plaques ce rapprochement n'est que temporaire, et, après refroidissement, elles montrent le même écartement

angulaire qu'avant la calcination. Pour d'auLivs plaques, au contraire, rëcarlcment angulaire, après le refroidissement, est devenu un peu moindre qu'avant la ealcinalîon.

C'est ce que montrent les exemples suivants :

AdulairedaSaint-Golhard. . . 108" 102»25' fn quiri d-h™™ «

niufte vif (ruâoa di

id. moay 90»27' Uncdemi-hrore-arV

iduliiré de Cejlm (pierre de j

lune) .

Hais les changements permanents les plus considérables se produisent pour les cristaux d'orlhose vitreux que l'on trouve accompagnant les roches volcaniques de l'Eifel.

A la température ordinaire, ces cristaux, qui contiennent d'ailleurs une quantité assez notable de soude, ont un symbole optique qui est tantôt celui de l'adulatre pu =— 4^6' (avec un écartement beaucoup moindre des axes optiques), tantôt le symbole,

avec un écartement des axes 1res faible; le plan des axes est dans ce dernier cas parallèle à 9', tandis qu'il lui est perpendiculaire dans l'adulaire. Un même échantillon peut présenter des plages ayant le symbole de l'adulaire, d'autres le symbole nouveau. Pour une même plage, les rayons bleus peuvent avoir le symbole de l'adulaire, tandis que le nouveau s'applique aux rayons rouges, l'uniaxie se produisant pour des rayons intermédiaires.

Sous l'action de la chaleur, l'écartemcnl angulaire croit dans les plages et pour les couleurs qui ont le symbole nouveau ; il décroît dtins II»" {liages et pour les couleurs qui ont le symbole de l'aduUJre- Comiii>' ihns ce dernier cas l'écartement angulaire est toujours petit, il urini' un moment où les axes sont réunis; ai l'on continue alors! au^niLMikr la température, tes axes se séparent de nouveau, mais en ivranl dans un plan parallèle ft 9': le sjmbole devient alors pht, irtir de ce moment les axes optiques vont régulièrement en s'écartant.

CHAP. Xm. - CONSTANTES OPTIQUES. 509

Pour une plaque qui, à 18^,7, montrait les axes rouges ouYe^ts dans un plan perpendiculaire à g^, avec un écartemeut dans Tair 2E = 16®,

et les axes bleus ouverts dans un plan parallèle à g* avec 2E = 12® à

13®, H. Des Cloizeaux a observé les variations suivantes de 2E sous

Tinfluence des changements de la température :