HIC

Gypse(»)

SelSeign. pot.(«).

(M Rudberg.

(») Entre 20» et 100«.

(•) Anruni.

(») Entre 100» et 200-.

(') Dufetv

C) Entre 16« et 45*.

[*) Mûttrich.

On voit 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 l'indice médian qui croit avec la température, rentre dans la règle générale en ce qui regarde la biréfringence.

A en juger par les observations de H. Arzruni, sur les sulfates de strontiane» 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 différeDces observées ne puissent être mises sur le compte des erreurs d*observalk&. Si la différence entre les indices extrêmes paraît décroître d'ooe manière générale avec la température, il en est autrement des diiïérences entre l^indice moyen et les indices extrêmes. C'est ainsi que, pour les sulfates de strontiane, de baryte et de plomb» ri = n^ — «^, décn^

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

pour le sel de Seignelte potassique, tandis que pour le gî'p^^» ^^^ vi qui croit et v gui décroît.

Comme tg^\ est égal à — ou — suivant que le cristal e«t positif ou

négatif, on voit que les variations inégales de t;^ et de v, sous Fin/laenoe de Taugmentation de température doivent amener des variations dans Técartement angulaire des axes optiques. •

A rinspection du tableau, on voit que, la température augmentant, Técartemcnt angulaire des axes doit diminuer pour Taragonite et Je gypse; augmenter pour les sulfates de strontiane, de baryte et de plomb, ainsi que pour le sel de Seignette potassique. C'est en efiet ce que constate Tobservation directe.

¥arlatloiis dans l'écartement angulaire des axea da Kjpoe. —

Les variations de Técartement angulaire des axes optiques du gypse avec la température méritent d*ôtre étudiées avec quelque détail. Le gypse est positif et Ton a sensiblement :

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

soit T=90° environ pour la raie D.

L'observation confirme cette déduction et l'expérience, 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. XlII. -^ CONSTANTES OPTIQUES. &05

munière qu'on puisse en chauffer rextrémil*^ par une lampe à espritde-vin ou un bec de gaz. La lame de gypse s'échauffe et Ton voit les axes, qui étaient d*abord écartés de bl"" à 58^ se 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 abord 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 g\ se place donc perpendiculairement et, dans cette nouvelle position, Tangle des axes s'accroît régulièrement. L'expérience ne peut d'ailleurs être poussée très loin, car le gypée se décompose, en se déshydratant, à la température de 110® environ.

Observatloos sur les variations de l*éearteinent angulaire des

axes optiques. -— La variation de l'écartement angulaire des axes, qui est une conséquence de celle des axes de l'ellipsoïde optique avec la température, est au reste un phénomène relativement facile à étudier en ayant recours à une disposition du microscope à lumière convergente décrite dans le chapitre précédent. H. Des Gloizeaux, 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 xj 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

1. Voir surtout : Mémoires présentés à V Académie des sciences, t. XVIII, p. 512,

récartement angulaire des axes optiques. Je citerai seulement les ai-

Tantes :

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 probablemcirf tofo' trop forts pour les températures élevées.

¥aiiatloas daoii l'orientation des axes de l'elUpaorde opClfse.—

Dans les cristaux rhombiques, la position des axes de l'ellipsoïde optique est fixée par la symétrie ; elle est donc invariable avec h tmpérature. Hais il n*en est plus de m^ne dans les cristaux clinoriiombiques pour les deux axes situés dans le plan de symétrie, et dans /e? cristaux anorthiques pour les trois axes. Dans le gypse, par exemple, le plan des axes coïncide avec le plan de symétrie g^ à la (empératare ordinaire; le symbole optique est h^ic= — 57*28' à la températurr

de 19*^ (Angstrôm). La dispersion est inclinée, c'est-à-dire que le courbes isochromatiques sont symétriques par rapport au plan des axes. Les phénomènes ne sont pas les mêmes autour des deux aes optiques. Autour de Tun d'entre eux, les anneaux sont plus lârpsé l'hyperbole offre à Textérieur une bordure violette ; autour de l'autre axe, les anneaux sont plus rétrécis et Thyperbole est bordée i l'^^^ rieur par du rouge un peu vineux. Lorsqu'on élève la température, les deux axes se rapprochent l'un de l'autre, mais l'axe à larges anneaux se meut à peu près deux fois plus vite que Tautre, de sorte que la bissectrice marche du côté de l'axe optique à petits anneaux. M. Be$ Gloizeaux estime que de 20* à 95* la bissectrice s'est ainsi déplacée de 5* 28' environ.

Le même phénomène se manifeste pour l'azotate double de lanthane et d'ammoniaque qui cristallise dans le système clinorhombiqne atec

ph^ =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 axés violets, moins écartés que les rouges. Dans ce mouvement, Tun des axes se déplace environ quatre fois plus vite que Tautre.

La quercite est encore dans le même cas; on a pour cette substance pA* = 111*5', et pbc= — 51*. L'un des axes, distingué par les cou-

leurs vives de l'hyperbole, se rapproche du centre à peu prés deux fois

et demie plus vite que Tautre, de sorte qu'entre 19* et 121* la bissectrice se déplace de 1*26'.

ITarlatlons permanentes sous l*lnflnence de la ehalenr, dans l*éeartenient angulaire des axes optiques.' — Expériences de

M. Des cioiseanx sur Torthose. — Mais les observations les plus curieuses faites par H. Des Gloizeaux sont celles qui ont montré, pour certaines substances, non seulement que l'écartement 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 = 118*48',/?//i* = 1 16*7'. L'orientation des axes de rellipsoïde, 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 rinfluence de la chaleur, sont toutes, sous ce rapport, dans le même cas que Torthose.

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

pcû=— 4^6',

avec de légères variations de cet angle. L'écartement 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*aulres plaques, au contnir^^ rècartement angulaire» après le refroidissement est devenu un ^ moindre qu'avant la calcination.

C'est ce que montrent les exemples suivants :

AVAXT CALCINATIOll APRÈS CALCISATICM

AdulaireduSaint-Golhard. . . 108» i02o25' ï^" qu^rtd-hrun n

rouge Ttf ifu^JL t** l'argent).

id. 1110 23' 90^27' Vneàemi'beare^^

ciialiuneau i px.

Adulairc de Ceyian (pierre de | ^^jois. 117051/ un quart <n«.r^-

lune) ) le chalumeiu i «iX.

Hais les changements permanents les plus considérables se produisent pour les cristaux d'orthose vitreux que l'on trouve accompa^ino/ les roches volcaniques de l'Eifel.

A la température ordinaire, ces cristaux, qui contiennent d'aiMn une quantité assez notable de soude, ont un symbole opUque qai est tantôt celui de Tadulaire pca =—4^6' (avec un écartemenl be5ff<^flp

moindre des axes optiques), tantôt le symbole,

;7bû= — 406'

avec un écartement des axes très faible ; le plan des axes est dans ce dernier cas parallèle à ^S tandis qu'il lui est perpendiculaire daos Tadulaire. Un même échantillon peut présenter des plages ayant }e symbole de Tadulaire^ d'autres le symbole nouveau. Pour une même plage» les rayons bleus peuvent avoir le symbole de l'adulairc, tanâis que le nouveau s'applique aux rayons rouges, l'uniaxie se produisant pour des rayons intermédiaires.

Sous l'action de la chaleur, l'écartement angulaire croit dans les plages et pour les couleurs qui ont le symbole nouveau ; il dkreii dans les plages et pour les couleurs qui ont le symbole de l'adulaire. Comme dans ce dernier cas l'écartement angulaire est toujours petit. il arrive un moment où les axes sont réunis; si l'on continue alors i augmenter la température, les axes se séparent de nouveau, mais ea s'ouvrant dans un plan parallèle à 9^; le symbole devient alors pK partir de ce moment les axes optiques vont régulièrement en s'écartaat

CHAP, Xin. — CONSTANTES OPTIQUES, 509

une plaque qui, à 18^,7, montrait les axes rouges ouverts d9ns \ plsui perpendiculaire à g^, avec un écartemeut dans Tair 2E = 16®,

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

5^9 M. Des Gloizeaux a observé les variations suivantes de 2E sous iTii\\&ence des changements de la température :