B. EMPLOI DU MICROSCOPE POLARISANT

ExameA * la lumière eoBTerf^Bte. — La lumière polarisée (2) est susceptible d'être appliquée de deux façons différentes aux besoins de la pétrographie. La première consiste à se servir de l'appareil à lumière convergente (3) pour étudier individuellement les petits grains dont se compose le produit de la pulvérisation d'une roche. Parmi ces grains, il peut y en avoir où l'orientation des surfaces soit telle qu'ils laissent apercevoir une figure d'interférence. D'ailleurs, des dispositions ingénieuses, notamment celle qui a été imaginée par M. Em. Bertrand (4), permettent de mesurer les angles que font entre elles les faces naturelles des cristaux microscopiques. L'élude raisonnée de ces divers éléments n'est plus alors qu'une question de pure minéralogie, sur laquelle nous n'avons pas à insister ici.

(1) Voir Fouqué et Michel-Lévy, Minéralogie micrographique ^ p. 113.

(2) On ^it que la lumière est considérée comme l'impression produite sur nos organes par les vibrations d'un milieu élastique universellement répandu, auquel on a donné le nom d'élher. Pour la lumière naturelle, les vilirations s'effectuent dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation; mais leur orientation dans ce plan n'est pas déterminée et Ton admet qu'elle varie d'un instant à l'autre. Diverses circonstances, telles que le passage d'un rayon lumineux à travers une substance douée de la double réfraction, ont pour effet d'orienter les vibrations d'une façon déterminée. On dit alors que la lumière est polarisée et l'on appelle plan de polarisation le plan perpendiculairement auquel les vibrations sont désormais forcées de s'effectuer. Or la lumière polarisée jouit de propriétés spéciales, à la constatation desquelles les microscopes polarisants sont justement adaptés.

(3) Lorsqu'un faisceau convergent de lumière déjà polarisée traverse un cristal biréfringent, taillé suivant certaines directions de symétrie, il y donne lieu à des phénomènes d'interférence, qui font naître des figures caractéristiques par l'agencement de leurs anneaux colorés. Ainsi les cristaux à un seul axe cristallographique principal (systèmes quadrati(|ue, rhomboédrique et hexagonal), taillés normalement à cet axe, offrent, dans l'appareil de polarisation, un système d'anneaux circulaires, traversés par une croix noire ou blanche. Les cristaux des autres systèmes, convenablement taillés, donnent des anneaux elliptiques et des lemniscates, avec ci*oix noires se transformant en hyperboles dans certaines positions de la plaque et la disposition des couleurs y varie raivant le mode spécial de cristallisation. (Voir à' ce sujet les importants mémoires de M. des Cloizeaux et notamment ceux inséré» dans les Annales des Mines en 1862 et 1864.)

(4) En voir la description dans Fouqué et Michel-Lévy, Minéralo^e micrographique, p. Î8.

542 COMPOSniON DE L'ÉCORCE TERRESTRE.

Exameii eu Inmlére parallèle. — Préparatloii des plaques aUnees. —

C*est surtout le microscope à lumière parallèle qui est précieux pour le pétrographe. L'emploi de cet instrument exige des lames cristallines transparentes, préparées par un procédé spécial, devenu d'une application très usuelle et dont il convient de dire quelques mots.

Pour Télude des phénomènes de polarisation, il importe que les plaques de roches soient extrêmement minées et, de plus, terminées autant que possible par deux faces bien parallèles. On détache donc au marteau une esquille, convenablement choisie, de la roche à examiner et Ton y fait naître une face plane par polissage sur une meule horizontale à Témeri. Celte face plane est alors appliquée, à Taide du baume de Canada, sur un petit bloc de verre qui lui sert de soutien, et l'on procède, comme auparavant, au polissage de la face opposée. On arrive ainsi, avec quelque habitude, à préparer des lames dont l'épaisseur, d'ailleurs bien uniforme, ne dépasse pas deux ou trois centièmes de millimètre. Ces plaques sont collées avec du baume de Canada entre deux lames de verre, les précautions étant prises pour qu'il ne reste pas de bulles d'air interposées, et il n'y a plus qu'à introduire la préparation entre les niçois (1) croisés de l'appareil de pola-

(1) Un cristal de spath d'Islande est fortement biréfringent et décompose chaque rayon lumineux incident en deux rayons réfractés, l'un et l'auti'e polarisés. Ou peut, par un artilice convenable, disposer un prisme de spath de telle sorte que l'un des deux rayons réhactés soit éliminé. On obtient de cette manière un seul rayon polarisé et l'on sait d'avance que les vibrations de ce dernier sont orientées d'une façon déterminée. Un prisme de ce genre s'appelle un «ito/, et quand il est adapté au-dessous du porte-objet du microscope, recevant directement la lumièi*e naturelle à l'aide d'un réflecteur, on lui donne le nom de polaristur. Si, entre l'oculaire et l'objectif du microscope, ou simplement au-dessus du premier, on place un second nicol, celui-ci prend le nom à'anahjseur.

Cela posé, quand les deux niçois sont orientés de la même façon et qu'aucun objet n*est placé dans l'intervalle, la lumière les traverse librement. Mais .3; on les croise de telle sorte que ce qu'on appelle leurs sections principales soient à angle droit l'une sur l'autre, les rayons (jui sortent du polariseur ne sont plus aptes à traverser l'analyseur et il y a obscurité. Cette obscurité persiste si l'on vient à placer sur le porte-objet une plaque monoréfrinjrente, leile que du verre ou un cristal cubique, parce qu'un tel corps est isotrope et ne change rien aux coiidi lions de It lumière qui le traverse. Il en est de môme si le cristal interposé est un cristal quadratique, rhomboédrique ou hexagonal, laiilé perpendiculairement à son axe principal. Dans tout autre cas, un cristal biréfringent modifiant l'orientation des vibrations dans le rayon transmis par le polariseur, ce rayon n'arrive plus à l'analyseur dans les mêmes conditions que précédemment et il n'est plus que partiellement arrêté. L'interposition d'un cristal de ce genre entre les niçois croisés rétablit donc en partie le passage de la lumière. Toutefois ce rétablissement ne s'effectue pas indilTéremment dans toutes les directions. Une plaque cristalline étant donnée, si on l'interpose entre les niçois croisés et qu'on la fasse tourner dans son plan, il y a deux positions, à angle droit l'une sur l'auti'e, pour lesquelles elle & éteint^ c'est-à-dire rétablit l'obscurité produite par le croisement des niçois. Ces positions sont celles qui rendent les axes d'élaaiicité optique de la plaque parallèles à l'une des sections principales des deux niçois. Or ces axes d'élasticité optique, toujours rectangulaires entre eux, ont une relation déterminée avec les éléments cristallo.graphiques de la substance. Tel minéral, coupé par le plan de la plaque suivant un rectangle, s'éteindra quand les côtés de ce rectangle seront parallèles aux sections principales des niçois, tandis que dans un autre, les directions d'extinction feront un angle avec les côtés du rectangle.

En considérant les diverses formes que peut revêtir la section d'wi minéral donné, il est possible de calculer a priori^ pour chaque espèce, les valeurs les plus habituelles des angles d'extitW" lion. C'est ce qu'a fait M. Michel-Lévy (voir Fouqué et Michel-Lévy, op. cit., p. 59). Ainsi, supposons de petits cristaux de feldspath, allongés, comme c'est le cas le plus ordinaire, suivant le plan de symétrie, parallèlement à l'arête d'intersection de ce plan g^ avec la base p, c'est-à-dire parallèlement à pg^. Toute section plane du cristal menée par cette direction, c'est-à-dire comprise dans