Ann. chim. et pkyê. (5), XLX, p. 1 (18S

Les subslances à moitié fluides comme le verre fondu, la coli^biw fondue, le baume de Canada, l'acide phospiioriijue sirupeux, peuTeoi montrer la double réfraction par pri^ssion. L'acide pliospboriqae sirapeux, contrairement à ce qui a lieu pour tous les autres corps connus jusqu'ici, devient positif par la pression.

EftetB des aetlona mécanl^Bcs mar les crlslanx. — Des expérience faites sur les corps isotropes il résulte qu'une compression latènk fait passer l'ellipsoïde inverse de la forme sphérique à celle d'un ellipsoïde de révolution aplati suivant la direction de l'axe qui est c«lle de la pression. On peut énoncer ce résultat d'une manière mnémoniqur en disant que l'ellipsoïde inverse se déforme comme s'il codait à linnuence de la pression. Il est clair (jue cet énoncé ne suppose pas que l'ellipsoïde inverse primitif .soit une sphère, et le môme 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 l'on comprime un cristal uniaxe suivant la direction de l'axe, l'ellipsoïde inverse sera de révolution et le cristal restera iioiaie. Le retard engendré par une lame parallèleà l'axe sera augmenté si le cristal est négatif et dimiauë 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 cesse d'être de révolution, et le cristal prend les propriéléi

biaxes d'un cristal terbinaire. Représentons par n^ l'axe de révolulion,

par n^ l'axe équatorial de l'ellipsoïde inverse primitif. Suivant U di

lection de la pression, n^ diminuera et deviendra ti^ — D. Appelons rf

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 n1élne^

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.

d négatif, on a n^-<n^; lorsque la compression oe

isidérable, les trois indices seront donc rangés comme

re de grandeur décroissante :

ces optiques est ainsi perpendiculaire à la direclion de on comprime transversalement une lame de tourmaline

nale à l*axe, on verra donc, en lumière convergente, les anneaux changer ea lemniscates, la croix noire se disloquer et donner nais* ce à deux branches d'hyperboles dont Taxe transverse sera perpenulaire à la direction de la pression.

V\ec un cristal positif, on an^>n^; les axes de l'ellipsoïde inverse

-ont, après compression, rangés par ordre de grandeur décroissante rnmc il suit :

Le plan des axes optiques passe par la direction de la pression, est ce qu'on observe avec des lames de quartz normales à l'axe. Si N est le demi-angle des axes optiques pendant la compression, on ura sensiblement:

tg-y=± "^-^

Vft signe -H 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 D et d sont proportionnels à la pression, il en est de même de tg *Y.

Pour les cristaux biaxes, on trouverait des résultats analogues. ConsidéroDs 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. Ona alors sensiblement :

tg«V= ' *

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

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

subit la plus forte diminution, c'est-à-dire lorsque la pression est perpendiculaire au plan des axes, V 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 suhslaDc»?s cristallines sous des pressions connues.

H. le D^^ Bûcking* a publié récemment sur ce sujet intéressant quelques observations malheureusement encore fort incomplètes. Nous en extrairons seulement un chiffre qui montrera l'importance 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, M. Bûcking a observé un écarlement d'axes dans Tair égal à 12®. On en déduit poor la pression P par millimètre carré, P = 1^^,22, et pour le demi-angle vrai des axes, V = 3°52'. En prenant n^ — n^ = 0,0092, on en déduit

D — rf= 0,0000 426, soit 0,000055 pour une pression de lK»parmm«. Des expériences de Wertheim citées plus haut, on tire que, pour le verre à glaces, la différence des indices produite par une pression de i^ est égale à 0,000031, nombre très voisin de celui que nous venons de trouver pour le quaitz. La variation des indices produite par une même pression dans les matières colloïdes et cristallines est donc du même ordre de granaeur.

Vem erlsUiMx peuvent-Ils enbir, sons l*Inflnenee de In eomprtar sion, des défonnnttons pennnnentes? — H. 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 peat rester permanente, au moins partiellement ; si, en d*autres termes, les cristaux sont susceptibles, connue les corps colloïdes, d*étre déformés d*une manière permanente par la compression. Avec des cristaux qae Ton peut considérer comme régulièrement constitués, tels que ^o^ those sanidine et le quartz, H. Bûcking n'a pas observé de déformation permanente. Avec des cristaux uniaxes comme le béryl, la tourmaline et Tapatite, il a, au contraire, trouvé des modifications permanentes 1 . Neues Jahrb. fur Min. und Geol. (1880), p. 199, et Zeitschrift fur Kryst, T. VU (188S)

peir 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 constituticm 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'influence de la pression, comme il l'est certainement par l'action de la 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 modifier leur arrangement intérieur que sous l'influence de forces extérieures actuellement agissantes. Qette 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. Mais 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 erlstel comprimé Jovlt de la polarisation roCatolre. —

Un cas intéressant à examiner est celui où le cristal jouit de la polarisation rotatoire. En comprimant transversalement une lame dQ quartz normale à l'axe, MH. Hach et Mertens' ont vu la teinte plate, observée en lumière parallèle, changer de manière à correspondre à un faible accrùUsemerU 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, connue on l'a dit plus haut, en cour-

i. Pogg. Ann., aVI, p. 030 (1875). J. Phyê., V, 33-231.

bes bipolaires. Dans la lumière polarisée circalairemeiit, h spinlefiit place pendant la compression à deux spirales tournant dans le n^» sens que la première et disposées autour de chacun des pôles qui 9êi pris naissance.