MÉTHODES DIRECTES

295. Emploi d'une section normale à la bissectrice aiguë. Dans cette méthode, on imprime à la lame taillée normalement à la bissectrice aiguë, une rotation destinée à amener successivement les deux axes optiques au centre du champ du microscope à lumière convergente, et l'on mesure cette rotation sur un goniomètre qui porte la lame. On saura que l'un des axes optiques coïncide avec le centre du champ, lorsque le sommet de l'isogyre noire convexe (fig. 382) que l'on observe sur les sections normales aux axes optiques,

1 Notation de Des Cloizeaux, Manuel de minéralogie L 1862.

Mél

ilhode dû

diirecle

arrive au point de croisement des Qls du réticule, la convexité est tournée du côté de la bissectrice aiguë. Dans les lames épaisses, l'îsogyre est accompagnée, comme nous l'avons montré, d'anneaux isochromatiques. La lame doit être placée sur le goniomètre de façon à ce que le plan des axes optiques soit perpendiculaire à l'axe de rotation et à 45° des sections principales des niçois croisés.

L'appareil qui sert pour ces mesures est représenté schématiquement sur la figure 408. 11 consiste en un microscope polarisant à lumière convergente, muni du coudeusateur C et de l'objectif 0 dont les foyers sont relativement longs. Un réticule R est placé au foyer principal de l'objectif où vient se former l'image d'interférence, il doit être visible en même temps que celle-ci à travers une lentille convergente L faisant oMce de loupe, suivie de l'analyseur A. La lame / est fixée sur l'axe d'un goniomètre, dont le cercle K parallèle & l'axe optique du microscope est, de môme que son vemier v, figuré en projection. Il est évident qu'avec cette disposition, si le plan des axes optiques est perpendiculaire à l'axe du goniomètre, les deux axes optiques pourront aisément être ramenés au point de croisement des fils du réticule.

Dans les cas où cet angle est grand et où l'indice n^ du cristal est élevé, le demi-angle apparent E dans l'air pourra être supérieur à l'angle limite de réflexion totale, ce qui empêcherait la mesure. On peut alors remédier à cet inconvénient en immergeant la lame dans un liquide d'indice /i connu (eau, huile, bromure de naphtaKne, etc.), contenu dans une cuve à faces rigoureusement parallèles.

On peut aussi placer la lame entre deux demiboules d'indice élevé, qui, si elles sont bien taillées, laisseront sortir les rayons émergents sans déviation. 11 est évident que nonobstant la dispersion des axes, chaque mesure doit être faite en lumière monochromatîque.

Divers instruments ont été construits sur le principe qui vient d'être indiqué, certains d'entre eux sont en outre disposés de façon à permettre de mesurer l'angle compris entre la normale à la lame et chacun des axes optiques, ce qui est nécessaire lorsque la section

Fig. 406.

Détermination dn signe optique

gueur îig qui varie entre n^ et «p. Pour un cristal positif, les vibrations qui sont 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 \i. h une 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 ng de ce dernier, les retards de la lame et du minéral seront de mêmes signes, ce qui provoquera le resserrement des anneaux; par contre dans ceux occupés par la perpendiculaire à ng, ils seront de signes contraires, il y aura donc dilatation des

S^ipt

Fig. 396.

anneaux et compensation avec formation de points obscurs, aux endroits où le retard qu'ont pris les ondes est égal à celui j- 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 modiScations subies par les anneaux est impossible; il faut donc se borner fi examiner la disposition des points noirs qui correspondent & 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'œil de l'observateur

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

Signe des cristaox nniaxee 341

qui ne sera pas toujours le cas avec des minéraux très peu biréfringents, tels que la mélUite, la néphéline, Tapatite, etc.

Dans ces conditions, l'emploi du mica |A échoue et il faut alors faire usage d'une lame teinte sensible taillée comme nous l'avons indiqué, c'est-à-dire avec «^ dans le sens du plus grand côté du rectangle. L'introduction de cette lame donnera une figure 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 ^i., 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 positif ou négatifs; le pointillé ligure 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-

^^^ ^/i^W (^WW ^^R,,y,

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. Emploi dea sections parallèles à l'axe 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 coïncider avec Ug ou n^ selon le signe optique, il suflîra de préciser, en lumière parallèle, celle des deux lignes d'extinction qui correspond à n^ ou à n^, 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 rigiip 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 Détennination 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 Taxe optique à 45® des sections principales des niçois, et on lui superpose un mica {^A ou une teinte sensible, de façon à faire coïncider la direction tig 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 Taxe optique; celle-ci connue, on procédera comme précédemment.

287. Emploi d'une section qnelconqne. 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'axe, 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 Taxe 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 X, O-S.E par exemple (si la gaine 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.