DÉTERMINATION DU SIGNE OPTIQUE DES CRISTAUX BIAXES

288. Généralités. On sait que par analogie avec les cristaux uniaxes, un cristal biaxe est positif lorsque la bissectrice aiguë de l'angle 2 V des axes optiques est w^, et négatif si Wp joue le même

Signe des cristaux biases 348

rôle. Les procédés qui ont été examinés pour déterminer le signe des cristaux uniaxes, s'appliquent en partie pour les biaxea, et on peut également utiliser pour ces derniers des sections d'orientations diverses.

289. Emploi des sections perpendiculaires & la bissectrice aignS. Le choix du procédé à prendre dépendra de l'épaisseur et de la biréfringence de la lame:

a) Par le mica ^l en lumière conv^gente. On place la section & étudier en lumière convergente, de façon & obtenir la croix noire et les courbes isochromatiques, puis on superpose à celle-ci un mica \ï. à 45" des sections principales des niçois. On observe alors une dislocation de la figure d'interférence donnant naissance à deux points noirs,

Fig. 399. Signe optique positif. Fig. 400. Sigae optique négatif.

Le plan des axes optiques est orienté Le plan des axes optiques est orienté

Est-Onest; n^ du mica se trouve dans Est-Ouest; n. du mica se trouve dans

les quadrants N.Ç.— S.E. les quadrants N.^— S.E.

situés dans le voisinage de la trace du plan des axes optiques; ces points se produiront dans les quadrants contenant Ug du mica si le minéral est négatif, et dans les deux autres s'il est positif. On observe également une dilatation des anneaux d'interférence dans les deux quadrants où se trouvent les points noirs, ainsi qu'une contraction dans les deux autres. La ûg. 399 représente la disposition obtenue avec un cristal positif, la fig. 400 celle avec un cristal négatif L'explication que l'on peut donner de ce phénomène est identique k celle indiquée pour les cristaux uniaxes. Dans les deux quadrants où le retard de ia lame est de même signe que celui du mica, il y aura donc augmentation du retard et contraction des atineaax; dans les deux autres, où il est de signe contraire, il y aura en conséquence dilatation des anneaux, puis formation de deux points noirs dans le

DéterminatioD du signe optique

champ, aux endroits où le retard est égal et de signe contraire k celui du mica. L'observation des points noirs est souvent difficile; si le cristal est très biréfringent, ils sont trop voisins des pôles des axes optiques et on ne peut aisément reconnaître dans quels quadrants ils sont contenus. Si au contraire la lame est trop mince et l'angle des axes trop grand, ces points sortent souvent du cliamp, le retard n'étant en aucun endrdlt de ^ de ^ de signe contraire i. celui du mica.

Pour les plaques épaisses ou très biréfringentes, od peut alors se servir du quartz compensateur que l'on glisse k 45" des bras de la

Bieu

Fig. 402.

croix noire, de façon à introduire des retards croissants. Les anneaux paraissent alors se déplacer, à partir du pôle des axes optiques, vers les bords du champ, dans les quadrants qui doivent contenir les points noirs, et en sens contraire dans les deux autres. Pour les lames trop minces ou faiblement biréfringentes, on peut alors procéder par l'une ou l'autre des deux méthodes suivantes:

b) Par la teinte sensible. On forme la croix noire en lumière convergente, et introduit la lamelle sensible. Les deux bras de la croix

prennent une teinte violette, tandis que dans les quadrants où se trouveraient les points noirs il se produit un abaissement de la teinte, qui passe au rouge ou au jaune. L'inverse a lieu dans les deux autres quadrants où la teinte de polarisation vire alors au bleu. Le phénomène est en somme analogue & celui qu'on observe avec les cristaux uniaxes, et l'interprétation de la figure est identique (fig. 401 et 402).

c) Far le signe de la trace dv plan des axes optiques. Si la trace

Fig. 403.

Fig. 404.

Signe des cristaux biaxes 345

du plan des axes optiques coïncide avec Wp ou tig (fig. 403 et 404), la bissectrice aiguë sera respectivement positive ou négative, car n^ reste, dans les deux cas, perpendiculaire à cette trace, les axes optiques étant situés dans le plan ngTip.

On déterminera la position de la trace du plan des axes optiques sur la section en disloquant légèrement la croix noire qu'elle donne en lumière convergente, de façon à faire apparaître l'hyperbole qui se forme, comme on le sait, dans les quadrants où se placent les axes optiques. Par une rotation convenable de la platine, on amène cette trace à 45® des sections principales des niçois, dans les quadrants où la direction rig du mica \X que l'on introduit, lui est superposée, puis on prend le signe de cette trace en lumière parallèle. Si la teinte de polarisation de la section baisse dans ces conditions, la bissectrice aiguë est Ug et le minéral positif; si elle monte, la bissectrice aiguë est rip et le minéral est négatif.

290. Emploi des sections perpendicnlaires à la bissectrice obtuse.

On peut appliquer les procédés qui viennent d'être examinés aux sections normales à la bissectrice obtuse, à l'exception toutefois de ceux qui sont basés sur l'observation des points noirs où se fait la compensation, lesquels se trouvent toujours en dehors du champ. On obtiendra naturellement sur ces sections le signe de la bissectrice obtuse, qui sera contraire à celui du cristal, comme on le comprend aisément.

291. Emploi des sections parallèles an plan des axes optiqnes. On

procédera dans ce cas comme pour les cristaux uniaxes, mais il faudra préalablement connaître la position de la bissectrice aiguë (ou obtuse) dans le plan de la lame. Nous avons pour cela deux moyens assez précaires. Le premier est basé sur l'observation des isogyres, mais n'est applicable que dans le cas où l'angle des axes est petit (a. 275, p. 324). Nous avons vu en effet, que la croix noire que donne en lumière convergente la section parallèle au plan des axes optiques, se disloque par rotation en deux hyperboles sortant très rapidement du champ. L'une d'elles persiste plus longtemps que l'autre, ses deux branches se forment dans les quadrants qui contiennent la bissectrice aiguë.

On pourra donc, par une très légère rotation de la platine, reconnaître celui des deux bras de la croix qui coïncide avec la trace de cette bissectrice aiguë, et après l'avoir mise à 45® des sections principales des niçois, déterminer son signe en lumière parallèle, avec le mica ^ A ou la teinte sensible. Le procédé est loin d'être recommandable, la dislocation est souvent difQcile à observer, et dès que l'angle 2V est un peu grand, il devient complètement inapplicable.

Détermination du signe optique

du

les deux hyperboles disparaissant pour ainsi dire champ pour la plus petite rotation de la platine.

Le deuxième procédé est basé sur la diqx>sitîon des teintes sur les courbes isochromatiques, il n^est guère meilleur; nous avons montré à ce sujet (a. 275, p. 324), que les teintes de polarisation des courbes isochromatiques s'abaissent à partir du centre, sur la trace de la bissectrice aiguë, ce qui permet de fixer la position de celle-ci et d'opérer comme précédemment.

292. Emploi des sections perpendiculaires à un axe optique.^ Sur ces sections, la convexité de l'unique isogyre visible en lumière convergente est toujours tournée du côté de la bissectrice aiguë (a 276, p. 327 *, de plus les ondes ordinaires qui se propagent suivant une directioD contenue dans le plan des axes optiques, marchent avec une vitesse

constante Vf^ = — , tandis que les ondes extraordinaires s'y propagent,

suivant leur situation, avec des vitesses comprises entre v-, =

et

Elles vibrent en outre parallèlement à la trace du plan des

axes. Considérons, pour fixer les idées, un cristal positif; les oûdes extraordinaires se propagent avec des vitesses variant entre — et

dans l'angle aigu des axes optiques, et entre

et — dans l'angle

obtus; l'inverse aurait lieu chez un cristal négatif. Si nous plaçons maintenant le plan des axes optiques à 45" des sections principales

AA\ PP' des niçois (fig. 405 et 406), et dans les quadrants où viendrait se placer la direction Ug d'une lame sensible que l'on introduit, les retards que prennent les ondes qui se propagent dans le plan des axes optiques seront de même signe et de signe contraire à celui de la lame sensible, de part et d'autre de Tisogyre. Avec un cristal positif, l'isogyre se frange de rouge sur son côté convexe (retard variant de zéro à n,,^ — n^) et de bleu sur son côté concave (retard variant entre zéro et n,^ — n,,,) (fig. 405), avec un cristal négatif le phénomène inverse se produit (fig. 406).

Fig. 405.

Signe ûp t. — Fig. 406.

1 Becke, Denksch. d. K. K. Akad. d. Wiss. Wien. Bd. LXXV. — Min. u. petr. Mitth. 24.

Mesure de Tangle des axes optiqaes, aiifles réel et apparent 347

x;hapitre XV.