OBSERVATKMV DES MODIFICATIONS QU*APP0RTE LA CHALEUR

DANS LA BIItéFRinGENCG

U est souvent intéressant d'observer les modifications que la chaleur introduit dans la valeur des constantes optiques.

Le procédé le plus simple pour se livrer à des observations de ce genre, est de se servir d'un microscope ordinaire, à faible grossissement, de manière à pouvoir placer la lame cristalline asseï -loin de l'objectif et du polariseur. On se sert comme porteH>bjet d'une bande métallique percée d'une ouverture correspondant à la ligne de visée. Au-dessus de cette ouverture on place une plaque de verre sur laquelle repose la lame cristalline. La bande métallique portée par une pince spéciale est chauffée, par des lampes ou des becs de gaz, à ses deux extrémités qui doivent être suffisamment écartées de l'axe de l'appareil. On peut ainsi porter aisément le cristal à une température supérieure

On ne peut pas mesurer la température de la lame ; on ne peut qa? constater les variations qui se produisent dans, la biréfringence, i mesure que la température s*éléve. On peut d'ailleurs apprécier asseï exactement ces variations, en observant les changements quelles asénent dans la teinte de polarisation, et en rapportant ces changenaîâ à Téchelle de Newton.

On peut encore suspendre la lame cristalline au centre d*une êtn.^. Celle-ci est formée par un vase parallélipipédique, plat et allongé, qa; est percé sur les deux parois de deux orifices placés en regard et {er mes par des lames de verre. L*axe du microscope est horiiontal ; l'étaT!* est placée entre le polariseur et Tobjectif, de manière que la lame cristalline soit verticale. Les extrémités de Tétuve dépassent latéralement et sont chaufTées par des lampes ou des becs à gaz. Des thennomètres disposés dans Tétuve de manière que les boules en soient aoâài voisines que possible de la lame» peuvent donner quelque idée de 1j température de celle-ci. Hais on ne peut compter sui* aucune exactitude dans la mesure de cet élément; les thermomètres, placés entre la lam« et la source de chaleur, sont toujours très notablement plus chauds que celle-ci, même lorsque les températures sont stationnaii*es. *

Un procédé plus exact consiste à plonger la lame dans un liquide qui n'agisse pas chimiquement sur elle et qu on puisse porter i d^ températures élevées. On peut se servir de paraffine qui fond i 79* d dont on peut porter la température jusque vers 200^. On peut encon^ recourir à un mélange en parties égales d'azotate de potasse et d'azoUtr de soude qui fond vers 150*" et peut être porté à une température très élevée.

Le liquide est placé dans un tube métallique^ pei-cé, à une certaioe hauteur, de deux orifices placés en regard et fermés par des lames de verre. On y plonge la boule dun thermomètre à air ou à mercure et la lame cristalline, qui doit être au niveau des ouvertures. Le tukesl chauffé à la partie inférieure par un bec de gaz ; il est placé entre l<' polariseur et l'objectif d'un microscope à axe horizontal. En agitant If thermomètre, ou mieux en se servant d'un agitateur spécial, on rend bien uniforme la température du liquide que le chauffage par le bj> tend d ailleurs à régulariser.

iïl. - MESURE DE l'ÉCARTEMENT ANGUUIRE DES AXES OPTIQDK

La connaissance de l'écartement des axes optiques donne directement le rapport des indices du cristal. On sait en effet que, si 2V est cet

écartemenl (supposé toujours plus petit que 180°), on a, lorsque le cristal est positif, c étant la bissectrice aiguë,

^^ "^fc<— râ"~„* „»„*

^'a nc—Uf,

OU sensiblement dans la plupart des cas

Hk — M-

tg«v= -^ 2

Wf — ni,

Lorsque le cristal est négatif, a étant la bissectrice aiguê.

ou sensiblement

tg«V=-£

Gomme moyen mnémonique on peut se rappeler que le numérateur et le dénominateur étant les différences entre un des indices extrêmes et l'indice moyen, le numérateur est toujours le retard correspondant à * la propagation normale à travers une lame perpendiculaire à ia bissectrice aiguê.

£i l'on a taillé dans le cristal une lame normale à la bissectrice aig[uë, un rayon se propageant suivant la direction d*un axe optique avec la vitesse t, fait, dans l'intérieur de la lame, un angle V avec la normale. 11 émerge suivant une direction qui fait avec cette normale un angle E déterminé par la relation

sin E '»«; sinV n

n étant l'indice du milieu qui baigne la face de sortie.

Les faisceaux parallèles aux directions des deux axes optiques émergent donc en faisant entre eux un angle égal à 2 E. Cet angle est Técartement angulaire des axes optiques vus dans le milieu considéré.

Théorie de la fonnatioii de l'Image. — Avant de décrire les principaux procédés employés pour mesurer 2E, nous reviendrons, pour l'approfondir un peu plus, sur la formation de Timage des phénomènes d'interférence que produit la lumière convergente.

Nous supposons une lame cristalline placée au-dessus d'un éclaireur qui envoie sur la lame des rayons polarisés rectilignement et très divergents. Cet éclaireur est formé par une série de lentilles dont la distance

focale Ta en diminuant, qui reçoivent le faisceau parallèle en le aussi divergent que possible. L'éclaireur se temitie par une leoBle

hémisphérique E (fig. 130) sur la partie plas» de laquelle on applique directement, oa par un intermédiaire aussi peu épais que possibk, la lame cristalline. II est important, poorqne'^ lame reçoive des rayons aussi divergents qih possible, de faciliter Témergence des ny^ hors de Téclaireur» en interposant entre t» éclaireur et la lame un liquide très réfringod; on se contente en général de prendre de Vau: '^' il suffit d*en déposer une goutte sur réclaireur.

on substitue avec avantage de la benzine à Teau.

Au-dessus de la lame L et le plus près possible de cette lame à^ être placée une autre lentille hémisphérique G, à très court foyer e.^ dont la face plane est tournée vers la lame. On facilite Feutrée, dans U lentille, des rayons très inclinés en interposant encore un liquide c&trc la lame et le collecteur G.

Un faisceau de rayons parallèles, ayant traversé la lame en faisant oi angle i avec la normale, traverse le liquide et pénètre dans la leotil^

SOUS un angle r tel que sin r = -^ sin i, n» étant Tindiee moyen de U

lame et n celui du verre de la lentille. Ge faisceau vient former sod image en un certain point I situé sur le rayon de la lentille qui !aii bd angle r avec la normale à la base de l'hémisphère, et à une disUoce

du centre égale à ., ou pour un verre d'indice n= 1 ,5, à uoe distance égale à 2[\, R étant le rayon de la lentille. L'image des courbes d'interférence viendra donc se former (les rayons émergents étant supposés polarisés par un analyseur) sur une sphère concentrique à ceile de la lentille. Si l'on suppose que le faisceau considéré est celui qui traverse la lame parallèlement à l'un des axes optiques, l'angle r e<t celui que fait, avec la normale à la lame, l'axe optique vu datu U mn- Si la normale coïncide avec la bissectrice aiguë, on aura

sinr=~sinV.

La distance qui sépare de la normale l'image I est égale à

7 sm r = r • — sm Y.

CHAP. XII. -- mOGÉDÉS D'OBSERYATiON. 415

Pour observer cette image d^interfér^ce, il faut la regarder, avec l'intermédiaire d*un analyseur, soit avec les yeux, soit plutôt a^ec une loupe ou un antre instrument grossissant, car Timageesten général très petite. La nouvelle image, réelle ou virtuelle, que Ton obtiendra ainsi, sera toujours dans un rapport déterminé avec celle que produit la lentille immédiatement superposée à la lame, de telle sorte que la distance qui sépare de Taxe de l'appareil la nouvelle image du point I est égale à Asinr, k étant un certain nombre qui est constant avec le système optique employé. Il faut seulement remarquer que l*inaage donnée par la lentille hémisphérique étant spbêriqua, il faudra en général déplacer le système optique employé à la regarder, pour mettre successivement au point le centre et Les bords de Timage ^

Il est clair d'ailleurs qu'au lieu de placer sur la lame tme ^mpJe lentille hémisphérique on peut superposer à cette dernière une ou deux autres lentilles convergentes destinées à reprendre l'iniage de la première.

Il résulte de ce qui pinède que, pour produire une image des courbes d'interférence, il suffit de placer la lame entre un éclaireur précédé d un polariseur et une lentille hémisphérique, puis de regarder rimage avec un système optique quelconque accompagné d'un analyseur.

Appareil Sduieider. — Pour mesurer Tangle des axes, on pourrait faire tourner le système optique oculaire autour de l'image, en ayant soin que la rotation se fasse autour d'un axe passant par le centre de la lentille hémisphérique et perpendiculaire au plan des axes. L'angle dont on aurait fait tourner le système optique pour amener successivement en contact chacun des pôles des axes avec le croisement d'un réticule serait l'angle des axes vus dans le verre de la lentille hémisphérique.

On peut, au contraire, maintenir fixe le système oculaire et faire tourner autour d'un axe passant par le centre de la lentille hémisphérique et perpendiculaire au plan des axes, le système de Téclaireur de la lame et de la lentille hémisphérique.

Comme on serait alors obligé de faire tourner le miroir qui ramène

1. Lorsqu'une lame cristallisée est noyée dans du baume, il se forme quelquefois dans le liquide qui surmonte la lame des bulles hémisphériques qui se remplissent d'air. Ces bulles jouent le rôle d'une lentille divergente et, lorsque la lame est placée sur un éclaireur convergent, donnent une image virtuelle très nette des courbes d'interférence, qu'on peut observer en les regardant aTec nn microscope ordinaire. Ce phénomène curieux a été signalé par H. Emile Bertrand.

la lumière sur Téclaireur et dont il serait incommode de changer ainsi la position par rapport à la source lumineuse, on peut composer Téclaireur de deux parties, Tune fixe comprenant le miroir, le polariseur et une partie des lentilles, l'autre comprenant seulement la lentille hémisphérique fixée à la lame cristalline et tournant avec elle. La lame cristalline est ainsi serrée entre deux lentilles hémisphériques. Tel est le système qui a été indiqué par M. W. G. Adams en 1875 et qui a été réalisé, par un constructeur de Vienne, H. E. Schneider ^

A|ppro|prtatloa da Bilcroseope Bertrand à l'étade des iihéBO- ■ièaes prodaiUi par la InaUére eoavcrgeate. — L*un dcs procédés

les plus commodes pour observer dans des lames étroites et minces les phénomènes de polarisation qui se produisent autour des axes optiques, et même de mesurer Técartementangulaire de ceux-ci, est de les observer avec un microscope ordinaire convenablement transformé.

La première transformation qu*il faut faire subir nécessairement au microscope, est de placer au-dessus du polariseur un éclaireur très convergent que Ton peut approcher aussi près que Ton veut de la lame qui repose sur le porte-objet.

Cette condition indispensable réalisée, on a proposé divers procédés pour rendre le microscope apte à Tobservation des axes optiques.

On peut munir cet appareil d'un objectif à fort grossissement, descendre le tube jusqu'à ce que Tobjeclif pose sur le cristal et regarder rimage après avoir enlevé l'oculaire. Ce procédé est mauvais, car riniage est très petite si le champ est grand, et on la regarde de très loin.

Il vaut beaucoup mieux, après avoir placé sur la lame cristalline un jeu de lentilles à fort grossissement, regarder l'image avec le microscope lui-même muni d*un objectif à très faible grossissement. On peut ainsi avoir de bonnes images, avec un champ d'une étendue satisfaisant. Les images, il est vrai, ne sont pas centrées, mais on peut les centrer en faisant mouvoir le porte-objet qui entraine à la fois la lame et le système de lentilles qu'elle supporte.

Le procédé de M. Emile Bertrand, qui est jusqh'à présent le meilleur, revient au précédent. Le jeu de lentilles, au lieu d'être simplement posé sur la lame, est fixé au tube du microscope; c'est un objectif à très fort grossissement que l'on fixe comme à l'ordinaire et qu'on amène

1. CarVs Repertorium fur Experimental-Physik^ XV(i879). — Becke. TêchermaJi't Min. und Petr. Mitth. 187», 2-430.

Proceedings of Ihe Hoy. Soc, XXVI, p. 386 (1877).

n contact avec la lame en abaissant tout Tappareil. L^imaye des ourbes d'interférence se forme derrière cette lentille et on la regarde vec un microscope dont le véritable objectif est alors une lentille ichromatique que l'on dispose dans le tube de lappareil. Cette lentille isi portée par une languette à coulisse I (fig. i20), dans laquelle est lussi ménagé un simple orifice circulaire. Lorsqu'on veut se servir du microscope à la manière ordinaire, on pousse la languette de manière à mettre l'orifice en regard du tube ; loi*squ'on veut observer dans la lumière convergente, c'est la lentille qui est amenée dans l'axe du tube. La languette est d'ailleurs portée par un petit chariot qui glisse dans le tube et que Ton fait mouvoir, au moyen d'une pignon et d'une crémaillère pour amener l'image à être vue nettement dans le plan du réticule de l'oculaire.

Il est nécessaire, pour Tobservation, que Taxe de l'objectif qui repose sur la lame cristalline coïncide avec l'axe de l'appareil marqué par le croisement des fils du réticule. On y arrive en manœuvrant les deux vis v et v^ dont nous avons déjà plus haut indiqué remploi.

L'instrument de H. Bertrand est précieux surtout parce que, en raison du faible diamètre de la lentille collecteur, et de l'étendue relativement petite du diamètre de l'éclaireur, les rayons utilisés dans la formation de l'image ne traversent qu'une plage très restreinte de la lame. On peut ainsi, dans une lame cristalline très hétérogène, étudier successivement les courbes d'interférences que donne chacune des plages distinctes qui la composent.

La même propriété de l'instrument le rend propre à l'observation des courbes d'interférence sur des lamelles vraiment microscopiques. Lorsqu'on observe des lames composées de plages multiples, il est nécessaire de savoir à chaque instant quelle est la plage qui vient se placer sous l'axe du microscope et qui est elle-même invisible lorsqu'on observe les figures d'interférence. On y arrive très aisément en soulevant légèrement l'appareil, ce qui place la lame un peu au-dessous du foyer de la lentille. La lame vient former une image réelle au-dessus de cette lentille, et on peut regarder cette image en élevant convenablement, par la manœuvre de la coulisse qui la porte, la lentille achromatique additionnelle.

Si les lames cristallines sont suffisamment minces, le champ du microscope de H. Bertrand est égal ou même supérieur à celui des meilleurs appareils à lunuère convergente. Avec des lames de moins de 1*°"* d'épaisseur, et en employant l'objectif à immersion de H. Verick, le

CRlSTALLOGaAPHIB. T. Q. « 27

champ est surOsant pour monlrer avec beaucoup de netteté les axes (fc la topaze dont Técarlement vrai est de 69«,2, et récartcment Jawlf '^verre (d'indice 1,5) de 75«,6.

Mais le champ diminue beaucoup lorsque les lames prennent une

épaisseur notable. 11 est aisé d'en voirU ; . raison. La première lentille de robjerlif.

u' ! b- placée directement sur la lame, est en eiïet ï

/V't A ^ très petit rayon et par conséquent sa largeur

^ — ! — ^^^^^ — ■— est très faible, 1"" à 1»",5 environ. Or. sop-

j,. ' posons que ah soit le diamètre de Yèchmir,

a'V celui de la lentille inférieure de l'objectif, e Tépaisseur de la lame. 11 est clair que les seuls rayons, provenant | de Téclaireur, qui pourront entrer dans la lentille supérieure, seronl , compris dans l'intérieur d'un cône dont le sommet s est compris entre

ab et a'V à une dislance de ah égale à E.-ï— — jr, . Le demi-dwrap,

^ ab-\-ah

c'est-à-dire la tangente de l'angle que fait le rayon le plus incliné aw Taxe de l'appareil, est donc Atc/^ • ^"^ voitque le champ croit à vmm .

que ah ou a'V croissent, et que E décroît. Pour les lames épaisses, il fout donc que ah et a'V soient aussi grands que possible, si Ton n»»/ * conserver un champ suffisant.

On peut, avec l'appareil Bertrand, observer tous les phénomènes de dispersion cristalline dont nous avons déjà parlé plus haut. 11 ne faut pas oublier d'ailleurs que les phénomènes d'interférence que montre l'appareil sont, non pas les phénomènes vrais, mais les phénomènes vm dam le verre, La symétrie de la dispersion cristalline n'est pas modifiée par cette circonstance, mais la nature même de cette dispersion, et la loi suivant laquelle elle varie avec la longueur d'onde, peu- •vent au contraire en être assez profondément altérées, parce que la \oi <le dispersion du verre vient alors se superposer à celle de la dispersion du cristal. 11 peut arriver que dans un cristal rhombique, par exewpk . Ton ait p^t; dans le microscope tandis qu'en réalité l'angle viai dfô axes rouges est plus petit que l'angle vrai des axes bleus.

ire 4« l'écartemeat d«a «xes optiques vus ^mmm le mIcm**

trajBd. — Lorsque les axes sont visibles dans le champ du microscope de M. Berti*and, on peut en mesurer l'écartement d'un^ manière trèa simple.. U suffit de remplacer l'oculaire ordinaire ^

CIIAP. Xl[. — PROCÉDÉS D'OBSERVATIOX. 4111

Foculaire muni dune réticule à fil mobile et que nous avons décrit plus l^aut.

Oa centre Tobjectif, on tourne le réticule de manière à faire coïncider la ligne des axes avec le fil immobile» et on mesure le déplacement 1> qu'il faut donner au iil mobile pour la faire coïncider successivement avec chacun des axes. Si Ë est le derni-angle des axes vus dans le verre de l'objectif, et E celui dts axes vus dans Tair, on a

- = /t'siiiE,=: A- sinE.

A^ étant un certain facteur qui est constant lorsque le système optique r este identique u lui-même, il suffit donc de déterminer k une fois pour toutes, en faisant la mesure sur une lame pour laquelle E est connu. Cette détermination faite, l'observation de D fait connaître E p our une lame quelconque.

On peut aussi, comme le fait M. Bertrand, placer simplement ^ans Toculaire un micromètre divisé, en parties égales qui permet de faire la mesure de D avec moins d'approximation,. mais plus rapidement et par une simple lecture.

On peut encore se contenter de dessiner sur une feuille de papier» û Faide d*une chambre claire, la position des deux axes optiques. On mesure D sur le dessin. 11 faut avoir soin, bien entendu, que le papier soit toujours à la même distance de la chambre claire.

Quel que soit le procédé de mesure de D, il est nécessaire, avant de faire l'observation, de mettre bien au point les pôles des deux axes, en manœuvrant convenablement la coulisse qui porte la lentille auxiliaii*e. Ce n'est qu'à ce prix que la mesure peut être considérée comme rigoureuse.

Lorsque la' bissectrice n'est pas exactement normale à la lame, on en est averti par ce fait que le centre du réticule ne coïncide pas avec le milieu de la distance des pôles. Ceci n'est exact, bien entendu, que si Ton a centré l'objectif avec grand soin.

Lorsque les pôles des axes ne sont pas visibles, la mesure micrométrique est impossible. M. Bertrand y supplée en fixant sur la platine du microscope une petite cuve C en laiton (fig. 152 et 155) dont le fond est formé par une plaque de verre.

On remplit la cuve d'un liquide tel que l'huile ; la lame, plongée dans ce liquide, est portée par une tige au moyen de laquelle on peut lui imprimer un mouvement de rotation. La rotation est mesurée sur un

peltl limbe divisé G. On mesure ainsi récariemeiit des axes ab&alameu

de la même manière qu'avec les microscopes polarisants ordiuJrts i lumière convergente dont nous allons parler maintenant.

Vie. iH-

Hesora de r«cartca>eat aB(Bl^r« d«« mxtm «pd^Hc* >■ m»y 4u nlersBcopc * loatl^rc convergeatc. — Le microscope à lumirrf convergente, dont nous avons déjà donné la description (fig. 59 elW'p. 189 et 190), se compose, on le sait, d'un système de lentilles klaireur qui précède la lame, et d'un système de lentilles, impropremeni appelé microscope, qui est, en détinilive, une lunette dispoBèe pour la vue à l'infini, avec un champ très considérable. L'èclaireur ESt f^ cédé d'un polariseur; l'oculaire de l'appareil est suivi d'un t&Ay seur. L'anneau oculaire est asseï éloigné de l'oculaire pour qu'on ptusse laisser au-dessous de l'analyseur un espace vide asseï large i>^ lequel oo peut introduire soit une lame quart d'onde pour délennuKr le signe des cristaux uniaxes (page 25t)), soit un prisme de quartipou' déterminer le signe des cristaux biaies. Ce dernier signe feuleoeor' être déterminé en faisant tourner dans l'espace vide, autour d'uae lig"' horizontale, une lame de quartz perpendiculaire i l'aie op^^' comme nous l'expliquerons plus loin.

Au vnilîeu du syslème optique, à l'endroit où se forme l'imagiecvieillje ensuite par l'oculaire, efl un réticule.

On peut mettre au point le réticule et l'image en déplaçant l'ocu- <aîre, qui est fixé à un tube mobile dans le tube fixe de l'appareil. On lie peu t pas déplacer le réticule, bien que l'image ne se forme pas toujours dans le même plan, suivant qu'on a alTaire à des courbes voisines ou à des courbes très éloignées du centre ; c'est un des défauts de cet itpparei), qu'il serait d'ailleurs aisé de corriger.

Lorsqu'on veut disposer l'appareil pour la mesure de l'écartement

angulaire des axes optiques, on en dispose l'axe horizontalement comme le représente la figure IZA. La lame cristalline doit làovs être

m DEUXIÈME PARTIE.— CRISTALLOGRAPHIE PHYSIQUE.

verticale, et on la fixe, soit avec une pince, soit avec un peu de cir»molle à rextrémilé d'une ti^e verlicale : celte tig^e peut tourner a» centre d'un limbe horizontal auquel elle est suspendue ; elle porte ooe alidade qui marque sur le limbe Tangle dont elle tourne. Cet ensemble du limbe et de la tige se fixe, au moyen d'une vis, sur la pièce horizontale qui porte l'éclaireuret le microscope. La tige qui porte la lamn cristalline est rapprochée de Féclaireur autant que possible; on ot laisse que Tinlervalle juste suffisant pour que la lame, dans son mouvement de rotation, ne vienne pas rencontrer Téclaireur.

La lame cristalline est ainsi placée nécessairement à une distance de la dernière lentille de Téclaireur plus grande que lorsque /appareil est vertical. Comme il convient que le foyer des rayons émergeant de l'éclaireur soit contenu dans la face antérieure de la lame cristaHine,!! faut allonger ce foyer lorsque la lame s'écarte ; c'est pourquoi la ientilJf supérieure de l'éclaireur est en général mobite et peut s'enlever lorsque l'axe de l'appareil est placé horizontalement.

La lame doit être fixée à la tige tournante de manière que le plan des axes optiques soit perpendiculaire à cette tige qui représente Vsie de rotation. 11 convient d'ailleurs que les pôle^ des axes optiques soient les sommets des hyperboles noires, et comme cette condition nest remplie que lorsque le plan des axes est à 45° des vibrations des niçois, il faut que ces deux vibrations, perpendiculaires Tune à l'autre, soient inclinées de 45*» sur l'horizon. On commence donc par faire en sorte que cette condition soit remplie. L'analyseur doit à cet effet porter une marque, tracée une fois pour toutes, de manière qu'il puisse être immédiatement placé dans la position convenable. On s'assure d'ailleurs que cette position a été obtenue en voyant si, lorsque la ligne des aie^ d'une plaque a été placée en coïncidence avec le fil horizontal du réticule, les hyperboles ont bien leur sommet sur cette ligne.

Cela fait, on place la lame cristalline à Textrëmité de la tige, de manière que la ligne des axes, préalablement déterminée, soit à peu près horizontale. L'examen des courbes d'interférenceet des hyperboles noires montre si cette condition a été obtenue, et, dans le cas contraire, ^u^/ déplacement il faut faire subir à la lame pour se rapprocher du but. Le champ ayant été beaucoup diminué par la plus grande distance 'aissée entre la lame et l'éclaireur, il faut faire tourner la tige qui porte la lame, afin d'amener successivement dans le champ les diverses parties de l'image.

Si la lame est simplement fixée par de la cire molle, c'est à la main

aiAP. XII. — PROCÉDÉS D'OBSERVATION. 425

l par de légers mouvements imprimés à la lame qu*on règle la posîion de celle-ci. Avec quelque habitude, on arrive assez rapidement â< obtenir que, dans le mouvement de rotation de la tige, les pôles des a2ces optiques restent sur le fil horizontal du réticule. L'appareil est ii\ors réglé pour la mesure.

Au lieu de fixer la lame L avec de la cire, on peut la fixer dans une pince V V^\g. 155), qui est reliée à Taxe de rotation d'une façon particulière. Elle se termine à la partie supérieure par deux calottes sphériques C,G' parallèles entre elles, et entre lesquelles est pincée une autre ca- VoVle de même forme D reliée à Taxe B- Grâce à un jeu laissé à cet effet, la ea\oUe D peut glisser dans l'espèce de glissière sphérique qui la maintient, àe soYle qu'en appuyant sur la tige P, on peut lui donner, par rapport à Taxe fixe B, une légère inclinaison dans un plan quelconque. Si la surface sphérique de la glissière a son centre à peu près en L, les mouvements ainsi produits ne changent pas \a position du centre de la lame et ne modifient que l'orientation de telle-ci.

Pour pouvoir déplacer le centre de la lame, la tige B est reliée à l'axe de rotation par l'intermédiaire d'une glissière semblable MM, mais à surface plane, de sorte qu'en appuyant' sur B on donne à la lame un mouvement de translation sans rotation.

La lame étant convenablement placée , il suffit, pour faire la mesure, d'amener successivement chacun des pôles des axes ea contact avec le point de croisement du réticule; l'angle dont on a tourné Vaie, pour passer de la première position à la seconde, est l'angle 2E cherché.

En vertu de la dispersion cristaHine, Técartement des axes est fonction de la longueur d'onde. On peut se contenter d'observer successivement l'écartement avec un verre rouge et avec un verre bleu. Le verre

Fig. 435.

m DEIXIÈME PARTIE. — CRISTALLOGRAPHIE PHYSIQUE.

rouge est sensiblement monochroraatique, le verre bleu ne Test malheureusement jamais.

Pour des mesures exactes il faut éclairer le microscope successivement avec différentes lumières monochromaliques.

On peut encore, comme Ta proposé M. Y. von Lang, placer un 9pec^ troscope derrière Téclaireur, et de telle sorte que l'image du spectre soit vue nettement dans le plan du réticule. II suflfit pour cela de former le spectre réel au foyer de réclaireur, carie spectre est aloi's dans la môme condition que s*il venait de rinfini,et le système optique qui surmonte la lame cristalline ost précisément disposé pour voir les rayons venant de Tinfini. On tournoie spectre de telle sorte qu'une raie soit en coïncidence avec le (il du réticule, et on fait, à la manière ordinaire, la mesure de Tangle des axes, en amenant successi?eiiient rimage de chaque axe en coïncidence avec le fil du réticule. H est clair que Taxe est éclairé, au moment de cette coïncidence, par la lumière qui correspond à la raie considérée, et que par conséquent Tècartement mesuré correspond à la longueur d*onde de cette raie.

Il est presque inutile de remarquer que, lorsqu'on a déterminé Tangle des axes 2E vu dans un certain milieu, et correspondant à diverses longueurs d*onde A, il faut, pour en déduire les valeurs de Tangle vrai 2V correspondant aux mêmes longueurs d'onde, connaître les indices du milieu et les indices du cristal correspondant à ces longueurs d'onde. La loi de la dispersion pour le milieu et le cristal peut d'ailleurs être très notablement diflerente.

Pour que l'observation soit possible, il faut qu'un rayon puisse entrer dans la lame de manière à prendre la direction de l'axe optique. Or on a ' .

smE = — sinV, n

E étant l'angle d'émergence ou, ce qui est la même chose, l'angle d'incidence du rayon dirigé suivant l'axe optique. La condition à remplir est donc

-sinV<1.

Lorsque n=l, c'est-à-dire lorsqu'on opère dans l'air, là condition cesse d'être remplie lorsque Y devient un peu grand. Supposons par exemple w^ = 1 ,6, les axes optiques cesseront d'être visibles lorsque

sin Y > 7—^ ou V > 08» environ.

Pour remédier à cet inconvénient il faut augmenter n, ce qui se fait en plongeant la lame dans un liquide.

Le liquide est placé dans une petite cuve en verre ABGD (fig. 136) dont les parois AB,GD, sont très minces et bien planes. On la dispose sous Taxe de rotation du goniomètre, comme on peut le voir dans la fjg. 134, et c*est contre elle que viennent buter les lentilles de Téclaireur et du collecteur. La lame cristalline tourne ainsi dans le liquide. Les parois de la cuve ne sont écartées que juste autant qu*il faut pour que la lame cristalline puisse tourner librement et sans obstacle.

Si H est Tangle que fait avec la nomaie, à sa sortie dans le milieu liquide, le rayon se propageant dans la lame suivant Tun des axes optiques» ce rayon, après sa sortie de la cuve dans Tair, fait avec la normale le même angle E que ferait le rayon émergeant directement de la lame dans Tair. Mais la cuve restant immobile, et la lame avant tourné d'un angle égal à H, le rayon traverse normalement, et sans se dévier, la paroi de la cuve en venant faire son image au point de croisement des fils du réticule. En mettant successivement en coïncidence, avec ce point de croisement, les sommets de l'hyperbole, on mesuré donc bien l'angle 2H des axes vus dans le liquide.

Les principaux liquides dont on peut se servir sont : l'eau, le sulfure de carbone, la benzine, la naphtaline monobromée. Voici les indices de ces liquides pour les principales raies du spectre.

Eau . .

Beii/iiie.

Sulfure (le earhoiie .

Naphtaline moiiofiro-

inée

Temp.