CHAPITRE IL
De l'emploi de la lumière polarisée pour distinguer, dans quelques cas, les mélanges des combinaisons chimiques déQuies ou non définies.
Toutes les fois qu'une force', comme la gravitation, agit sur des systèmes matériels assez éloignés les uns des autres pour que les différences d'action, résultant de la configuration de chacun d'eux, puissent être considérées comme insensibles, la résultante des forces élémentaires est proportionnelle aux masses, et en raison inverse du carré de leur distance, comme l'analyse mathématique le démontre. Il doit en être de même à l'égard de particules ou de points géométriques dont les dimensions sont infiniment petites relativement à leurs distances respectives; mais on conçoit très-bien que, pour des distances moindres, la résultante devient sensiblement dépendante du mode d'agrégation et de la forme des particules ; et que, pour des distances beaucoup moindres encore , finfluence est telle qu'elle devient manifeste. Dans ce dernier cas , la solution de la question dépasse les ressources de l'analyse mathématique ; c'est précisément ce qui arrive pour les actions chimiques qui ne s'exercent presque qu'au contact. D'après ces considérations générales, on conçoit que si l'on veut remonter des effets complexes aux forces élémentaires qui les produisent , on trouve des difficultés telles que le problème devient Inabordable. Mais si nous ignorons le mode d'action des forces chimiques appelées affinités, en raison de la distance, abstraction faite de la forme des particules élémentaires, nous avons, dans la lumière polarisée, un agent qui éprouve, de la part des particules élémentaires de certaines substances, une action qui, en raison des effets simples qu'elle produit, permet d'étudier leur constitution chimique
fie manière à reconnaître quand on les mêle ensemble, à l'état de dissolution, s'il y a simplement mélange ou combinaison. Telle est la question que M. Biot s'est proposé de résoudre. Cette propriété de la lumière polarisée consiste en ce que certains liquides , et même quelques substauces solides, font dévier les plans primitifs de polarisation des rayons lumineux d'un certain nombre de degrés et proportionnellement à leur épaisseur. Avant d'exposer les effets observés, définissons ce que l'on entend par rotation des plans de polarisation , afin de bien concevoir ces effets.
Lorsqu'on introduit, à travers une petite ouverture pratiquée dans le volet d'une chambre obscure, un faisceau de rayons lumineux, et que l'on interpose sur sa roule un corps cristallisé transparent, dont la forme ne dérive ni du cube, ni de l'octaèdre régulier, ce faisceau se divise généralement en deux autres. Prenons pour exemple un rhomboèdre de chaux carbonatée achromatisé : si l'on fait tomber le faisceau lumineux perpendiculairement à la face antérieure, le rayon émergent ordinaire restera à peu près dans le prolongement du rayon incident, tandis que le rayon réfracté extraordinairement s'en écartera, et l'intensité de l'un et de l'autre restera constante en tournant le prisme autour du rayon incident comme axe. En effet, l'observateur voit deux images circulaires de l'orifice du volet, dont l'une est produite par le rayon ordinaire et reste fixe sur le prolongement de la normale, tandis que l'autre, se trouvant toujours dans la section principale, tourne conséquemment autour de cette normale, qui est la direction du faisceau incident, à mesure que l'observateur fait mouvoir circuiairement le prisme. Ces deux images, pendant cette évolution, conservent toujours des intensités sensiblement égales, et renferment uniquement chacune la moitié de la lumière totale transmise. Voilà ce qui a lieu avec la lumière directe; mais si cette lumière a été polarisée préalablement, les effets changent. Dans le cas de la lumière directe, chacune des images avait une intensité égale de lumière pendant la rotation. Avec la lumière polarisée, chacune d'elles passe par toutes les périodes d'intensité possibles; mais de telle sorte que celle de l'une s'accroît aux dépens de l'intensité de l'autre jusqu'à prendre à elle seule toute la lumière transmise; elle décroit ensuite par les mêmes périodes, jusqu'à s'éteindre tout à fait à son tour, sans pour cela que les images cessent d'être incolores.
Malus a exprimé l'intensité lumineuse de chaque image dans les diverses positions du prisme , par les formules suivantes : f, = I cos ' i; I, = I sin ' i.
