Eiiplai des sectiois lormales à l'axe eiiti^Be. Les

diiïérents procédés qui utilisent les sections normales, swt

ba.sés sur les modifications qu'éprouve la Ggure d'interféroice

pj- 392. f'>t>tenue en lumière convergente lorsqu'on lui superpose one

lame de retard connu, le mica \l par exemple, la teinte

senRible, ou encore un biseau compensateur de quartz.

a. Fig. 393. b.

Signe optique positif (zircon).

a] Plaque perpeniti cul aire à l'&xe optique, aux aicols croisés. A, La mCme, combinée avec une lame de mica i d'onde.

Si à 45" de la section principale des niçois, on place un mica quart d'onde [fig. 392) taillé comme nous l'avons indiqué (a. 181, p. 196),

Signe des cristaax nniaxes

la lïgiue que donne cette section en lumière convergente est disloquée. Si Is cristal est positif (fig. 393a), on voit se former deux points noirs sur la perpendiculaire h la direction n^ du mica, en même temps qu'on constate une modification dans la forme des anneaux d'interférence (fig. 3936). Ceux-ci se dilatent dans les quadrants compris entre les sections principales des niçois contenant les points noirs, et se contractent dans ceux où tombe la direction ttg du mica, soit ici dans les quadrants N . O — S . E. Avec les cristaux négatifs (fig. 394a), le phénomène inverse se produit; les points noirs ainsi que tes anneaux qui se dilatent, se trouvent dans les quadrants contenant la direction jJj du mica; les anneaux qui se contractent dans ceux occupés par la perpendiculaire à cette direction (fig. 394b).

Fig. 394.

Signe optique Dégalif (apatite).

On tire de ce qui précède la règle mnémotechnique suivante: Le signe optique d'un cristal est celui que forme dans le champ de ■ Vinstrument, la tram de ta direction n^ du mica avec celle de la droite passant par les deux points iwirs (fig. 395 et 396).

La théorie du phénomène est la suivante: Si nous prenons un cristal positif, une direction OD quelconque, dont le pôle se trouve par exemple en a (fig. 395 et 396) sur un anneau de la figure d'interférence, transmet normalement deux ondes polarisées à angle droit, dont on obtient les vitesses par les axes de la section elliptique faite dans l'ellipsoïde inverse par un plan normal à OD. Celle-ci sera donc toujours une ellipse, dont un des axes est perpendiculaire à la section principale contenant OD et de longueur égale à «p, tandis que l'autre est parallèle à cette section et a une Ion-

Détermination dn signe optique

gueur Ug qui varie entre »^ et ». Pour un cristal positif, les Tibrations qui soDt perpendiculaires aux sections principales, se propageront donc

avec une vitesse - - qui est plus grande que celle comprise entre

- et des vibrations qui y sont contenues.

Si donc dans ces conditions, nous superposons un mica ^X à one telle lame, il est évident que parmi toutes les sections principales de celle-ci, il s'en présente qui coïncident avec celles du mica. Dans les quadrants où tombera n. de ce dernier, les retards de la lame et da minéral seront de mêmes signes, ce qui provoquera le resserrement des anneaux; par contre dans ceux occupés par la perpendiculaire à n^, ils seront de signes contraires, il y aura donc dilatation des

Fig. 396.

anneaux et compensation avec formation de points obscurs, aux endroits où le retard qu'ont pris les ondes est égal à celui -^ du mica.

Un raisonnement analogue s'appliquerait évidemment aux cristaux négatifs, et montrerait que les deux points noirs où se fait la compensation par le mica, se trouvent nécessairement dans les quadrants contenant la direction n^ de ce dernier.

Ce qui précède nous conduit à faire quelques remarques importantes pour la pratique. Il est aisé de comprendre qu'avec les lames minces usuelles en pétrographie, l'observation des modifications subies par les anneaux est impossible; il faut donc se borner à examiner la disposition des points noirs qui correspondent à la compensation. Il est clair toutefois que ceux-ci ne pourront être visibles dans le champ de l'instrument, que si les rayons qui arrivent à l'oeil de l'observateur

ont pu, en traversant la lame, prendre un retard au moins égal à-j-, ce

Signe dm crislanz anisxes 341

qui ne sera pas toujours le cas avec des minéraux très peu biréfringents, tels que la mélilite, la néphéline, l'apatite, etc.

Dans ces conditions, l'emploi du mica {X échoue et il faut alors faire usage d'une lame teinte sensible taillée comme nous l'avons indiqué, c'est-à-dire avec fig dans le sens du plus grand côté du rectangle. L'introduction de cette lame donnera une Qgure colorée, qu'il est aisé d'observer. La croix noire prend alors la teinte violette de la lame sensible, tandis que dans les quadrants où se formeraient les points noirs avec le mica ^l, nous aurons un abaissement de cette teinte qui deviendra rouge ou jaune orangé. Par contre dans les quadrants occupés par la perpendiculaire à n^, la teinte s'élève et passe au bleu. Les fig. 397 et 398 montrent la disposition observée avec les cristaux positifs ou négatifs; le pointillé figure le bleu, les hachures le rouge ou l'orangé.

On pourrait aussi déterminer le signe optique au moyen d'un quartz compensateur (a. 183, p. 197) introduit à 45" des sections prin-

Fig. 397. Fig. 398.

cipales des niçois. Le resserrement ou la dilatation des anneaux se produirait comme avec le mica, mais le phénomène est plus sensible. En enfonçant le biseau dans la gaine du microscope, ces anneaux paraissent se mouvoir du centre vers le bord du champ, dans les deux quadrants contenant les points noirs, et en sens inverse dans les deux autres.

286. Enpioi des sectioBS parallèles à l'ue optique. Le procédé qu'on utilise est basé sur le fait que, si dans le plan de la lame, on connaît la position de l'axe optique qui doit comcider avec Tig ou »p selon le signe optique, il suffira de préciser, en lumière parallèle, celle des deux lignes d'extinction qui correspond à «^ ou à m^, ce qui se fera à l'aide du mica ou de la teinte sensible.

On peut rechercher, en lumière convergente, la position qu'occupe l'axe optique sur la section n-n^ par deux procédés:

1" Par Vexamen des isogyres. Nous avons montré que la croix noire obtenue lorsque l'axe optique est parallèle à l'une des sections principales, se disloque par rotation en une hyperbole floue, dont les

342 Détermination du signe optique

deux branches naissent toujours dans les quadrants où vient se placer l'axe optique, ce qui permet alors de fixer la position que celui-ci occupait lorsque la croix était formée. On fera cette première recherche, puis par une rotation convenable, on place la ligne d'extinction qui correspond à la direction de l'axe optique à 45® des sections principales des niçois, et on lui superpose un mica -JÀ ou une teinte sensible, de façon à faire coïncider la direction rig de ces deux lames avec la position qu'occupe l'axe optique. Si la teinte de polarisation observée en lumière parallèle monte, le cristal est positif; si elle descend, il est négatif.

2° Par V observation de la répartition des teintes sur les courbes isochromatiques. Nous avons montré (a. 269, p. 315) que ces teintes s'abaissent sur la trace de l'axe optique, et montent sur sa perpendiculaire. Il sera donc aisé de fixer, par une observation de ce genre, la position qu'occupe l'axe optique; celle-ci connue, on procédera comme précédemment.

287. Emploi d'une section quelconque. Lorsque le centre de la croix noire observée en lumière convergente est encore contenu dans le champ du microscope, on utilise les mêmes procédés que ceux employés pour une section normale à l'axé, et l'on déduit le signe optique de la position des points noirs, ou des teintes obtenues avec la lame sensible. Si le centre de la croix sort du champ visuel, il suffit, pour obtenir le signe optique, de prendre celui de la projection de l'axe optique sur le plan de la lame qui sera toujours le même que celui du cristal. En effet, toute section découpe dans l'ellipsoïde inverse une ellipse, dont l'un des axes est l'indice ordinaire; il est perpendiculaire à la section principale qui contient l'axe optique. On procédera alors comme suit: On place, en lumière convergente, une des barres de l'isogyre parallèlement à la section principale de l'un des niçois, celle Nord-Sud par exemple, cette isogyre prolongée contient le pôle de Taxe optique en dehors du champ visuel. On rétablit la lumière parallèle, la lamese trouve alors à l'extinction; on la tourne ensuite de 45®, dans un sens tel, que le plan contenant l'axe optique, vienne dans les quadrants N. OS.E par exemple (si la gaîne servant à l'introduction des lames sensibles est orientée de cette façon), puis on lui superpose le mica ou la teinte sensible. Si la couleur de polarisation monte, le cristal est positif; il est négatif dans le cas contraire.