OfiSEKVATION DE l'iMAGE VUE A TRAVERS U> PRlSàlK

Description i^énéraic dii procédé . — Le procédé le pluS employé

pour mesurer Tindice de réfraction d'une substance est celui du prisme.

On sait que, si A(fig. liO) estTarête réfringente d'un prisme, l'image virtuelle

d'un objet S vu à travers |le prisme se

trouve en S' à une distance AS' -■ - AS, e:

suivant une direction AS' telle que l'angle

%mépai SA et la direction S'A prolongé

est divisé en deux parties égales par la

V\sseclrice de l'angle A du prisme. On sait en outre que si $ est l'angle

S'AS, et « l'indice de réfraction, par rapport au milieu ambiant de la

subslance du prisme, on a

Fig. !46.

nsin

446 DEUXIÈME PARTIE. — CRISTALLDGRAPIliE PUYSIQLE.

Pour connaître n, il suffit doue de mesurer Tangle A da prisniâ.d'>i* server l'image d*un objet à travers le prisme et de mesarer Tangle i.

Pour ces observations, on se sert d*un goniomèire à axe horizostal, semblable à celui qui a été décrit dans le tome h'.

Le limbe horizontal fixe porte un collimateur composé d'une fisit étroite verticale éclairée d*une manière quelconque et disposée au favr d'une lentille. La fente est l'objet dont on regarde l'image, et sa dblance au prisme peut être, d'après cette disposition, regardée cohud^

étant infinie, ce qur empêche l'angle d de varier par une simple irsiblation du prisme.

Le prisme est porté par un support qui peut recevoir : i* deux ra''»>eiiients de translation suivant deux droites rectangulaires; ^''deux moavements de rotation autour de deux axes rectangulaires; o'codaoa mouvement dans le sens vertical. Ce support est en outre mobile aotour de Taxe vertical de l'appareil.

L'image de la fente est observée au moyen d'une lunette astroo^mique portant un réticule à fils croisés, et mobile autour de l'axe ik l'appareil; une alidade fixée à la lunette et portant deux yerniers opposés permet d'obsei*ver sur le limbe l'azimuth de la luneUe par rapport a la direction du collimateur prise pour zéro. ,

On commence par disposer la lunette pour la vision à l'infini, en supprimant le prisme et plaçant la lunette dans le prolongement de la direction du collimateur ; on regarde la fente et on règle la position de la lentille de manière que la fente soit vue nettement dans la iuodte. On est alors assuré que la fente est bien placée au foyer principal deU lentille du collimateur. On dispose l'axe de la lunette horizontal, en mettant en coïncidence, avec le fil horizontal du réticule, l'image d'un fil horizontal divisant la (ente en 2 parties et placé, par constnictioo, sur l'axe horizontal du collimateur. On place la lunette de manière que le fil du réticule bîssèque l'image de la fente, et on note la lecture des verniers, ce qui ûi^e le zéro à partir duquel les angles seront comptés.

Ces dispositions prises, on se sert de l'appareil pour mesurer, comme il a été dit au chapitre XIV du tome I«% l'angle A du prisme. Celle mesure exige que le prisme ait été placé de manière que son arête réfringente soit bien parallèle à l'axe de rotation.

Le prisme restant en place, on observe à travei's le prisme rinii^e de la fente, qui est colorée par la réfraction, et on s'arrange pour qucla partie jaune de cette image, par exemple, coïncide avec le fil vertical du réticule. La lecture des verniers donne l'azimuth de la luiiellepof

rapport au zéro déterminé comme il a été dit, c'est-à-dire Tangie

On tire de là, au moyen de la formule donnée plus haut, l'in-

dice de réfraction correspondant au jaune moyen.

Lorsqu'on veut déterminer avec précision l'indice de réfraction correspondant à une lumière de longueur d'onde bien déterminée, on éclaire la fente par une lumière monochromatique. On peut se servii; de la lumière du sodium qui donne la lumière jaune correspondant à la raie D, ou de la lumière du lithium qui donne de la lumière rouge, ou de celle du thallium qui donne du vert. Pour se procurer ces diverses lumières, on peut se servir d'une lampe à alcool dans ie liquide de laquelle on a fait dissoudre une petite quantité de chlorure de ces métaux. Il est préférable à tous égards d'employer un bec Bunsen dans la flamme non éclairante duquel on place, porté par Un petit panier en fils de platine, un fragment de chlorure de ces métaux.

On peut encore éclairer la fente par un tube de Geissler à hydrogène, qui donne les raies G et F très lumineuses, et la raie G' moins brillante; on se sert, pour faire passer la décharge dans le tube, d'une bobine Ruhmkorff et de deux ou trois éléments Bunsen. On vise successivement avec la lunette l'image de chacune de ces raies.

Si l'on peut employer la lumière solaire , on visera successivement chacune des raies du spectre, ce qui donnera successivement les indices correspondant à chacune de ces raies, dont les longueurs d'onde sont données en millionièmes de millimétré dans le tableau suivant, emprunté à l'Annuaire du Bureau des Longitudes.

Rouge.

Orangé

Jaune.

Vert .

Bleu .

Indigo.

Violet.

(Raie A 760.4

)) bi 518.3

» Il 410.1

» Il 596.7

Hydrogène .

Sodium.

Magnésium.

Hydrogène.

Fer.

Hydrogène.

Calcium.

Voici, en outre, exprimées avec la même unité, les longueurs d'onde

448 DEUXIÈME PARTIE. — CRISTALLOGRAPIUE PHYSIQIE.

correspondant aux diverses lumières monochromatiques que l'on -^ ploie le plus habituellement.

Sodium 589

Lilhium 670.7

Thallium 559.9

La lumière du sodium n*est pas absolument, monochromatique; -'. se compose en réalité de deux lumières dont les longueurs d*onde ii-^^ voisines sont respectivement égales à 589,5 et 588,0.

Fixateur Kctteier. — Malheureusement on ne dispose pas toujoui: du soleil ; on peut suppléer à son absence au moyen de Tappareil qu* M. Ketteler a appelé lefixateur^ La fente est remplacée par un rtiiculc formé d*un fil horizontal et de deux fils verticaux très distant. Si ron éclairait ce réticule, au point de croisement du fil, par une Ij mière de longueur d'onde connue, on déterminerait, par la métbodordinaire, Tindice correspondant à cette longueur d*onde. Pour réaliser cette idée, on place le plus près possible du réticule une lame de TeH' portant des traits horizontaux équidistants de 1/i de mm., ell'oQpnw jette sur celte lame de verre un spectre horizontal en plaçant dt^vj;/ cette lame un prisme à axe horizontal disposé entre deux lentilles ci)Dvenablement placées et éclairées par une fente horizontale. La larr. de verre, les lentilles, le prisme et la fente formant un appareil inwriablement lié, chaque trait horizontal de la lame correspond à un couleur donnée du spectre dont on peut déterminer la longueur d onti^* par des observations préalables. Tout le système étant mobile parrL[port au réticule, on peut mettre en contact le fil horizontal de ce réticule avec un quelconque des traits de la lame, et déterminer ains successivement les divers indices des couleurs qui correspondent . chacun de ces traits.

On détermine les longueurs d*onde qui correspondent à ces coulearî en se servant d*un prisme pour lequel la loi de variation des indict'i avec la longueur d*onde est connue, ou mieux encore d'un réseâo.

Application dn procédé à des priamm taillés dan» dc« Mb

stances cristallisées. — Lorsqu'on a affaire à des substances crir tallisées, on peut se servir, comme faces du prisme, de deux fac^ cristallines inclinées Tune sur l'autre. On peut aussi, et c'est ce qu'ui est le plus souvent obligé de faire, tailler artificiellement les face^

1. AViedem. Ann. 12-488 (1881) et J. Pliys. (2). ï. 198(1882^

qui servent à robservation. Il faut alors que celles-ci aient une orientation cristallographique bien déterminée, ce dont on s^assure en les rattachant, par des observations goniométriques, à des faces cristallines connues. Il faut en outre que les faces soient bien planes et aussi polies que possible ; pour les cristaux artificiels, qui sont en général peu durs et ne prennent qu'un poli très imparfait, on obtient de bons résultats en recouvrant chaque face d*une lame de verre mince bien plane et fixée par une solution épaisse de baume du Canada dans le chloroforme.

Lorsqu'on observe avec un prisme taillé dans un cristal suivant une direction quelconque, il faut, pour déterminer le chemin que suit dans le prisme le faisceau lumineux donnant la déviation minimum, tenir compte de ce que* la vitesse de propagation est modifiée par un changement de direction du rayon. Hais la plupart des cristaux sont assez peu biréfringents pour qu'on néglige cette légère variation, et pour qu'on puisse admettre que le rayon qui se propage dans le cristal en donnant le minimum de déviation est, dans tous les cas, normal au plan bissecteur. ,

Suivant cette direction il se propage d'ailleurs deux vibrations rectan-

gulaires, Tune avec une vitesse v. et un indice — l'autre avec une vi-

tesse v^ et un indice — . Chacune de ces vibrations donne un spectre se-

paré qui permet de mesurer séparément - et - . Si les deux spectres

ne sont pas assez complètement séparés pour que l'observation soit possible, on intercepte successivement l'un d'entre eux au. moyen d'un nicol placé entre le collimateur et le prisme. On a alors :

où il et t^ senties angles compris entre les axes optiques et la ligne normale au plan qui bisséque l'angle du prisme, a, 6, c étant les axes de Fellipsoîde optique principal.

Si l'orientation de cet ellipsoïde est connu, deux prismes taillés dans des directions différentes suffisent à donner les 3 quantités a, b, c.

On s'attache, bien entendu, à tailler les prismes, de manière que les calculs soient les plus simples possible.