Dureté

Parmi les différens moyens employés par les minéralogistes pour vérifier ce caractère, ilen est un qui consiste à passer avec frottement les parties anguleuses d’un corps sur la surface d'un autre. On juge que le premier est supérieur ou inférieur en dureté au second, suivant qu'il le raye ou le laisse intact. J’ai choisi deux espèces de corps pour servir de termes de comparaison à tous les autres, savoir, le Quarz hyalin, ou Cristal de roche, dont il est facile de se procurer des fragmens qui conservent quelques-unes de leurs faces naturelles ou qui aient reçu le poli, et le verre blanc, que lon rencontre partout ; et je rapporte les divers ef fets du frottement des autres corps sur l’un où l’autre de ceux-ci, à trois degrés que lon exprime en disant que tel corps raye fortement ;

ou médiocrement, ou faiblement le Cristal de roche , et de même à l'égard du verre blanc.

On peut employer à des épreuves analogues les pierres précieuses taillées, en prenant le point de frottement à l’un des angles situés sur : le bord de jonction de La culasse et de la partie qui renferme la table. Cependant, comme cet angle est toujours un peu émoussé par le poli, son effet est moins marqué que quand on se sert d’un fragment brut de la même pierre, ainsi que je l'ai fait dans toutes les épreuves dont je citerai les résultats dans le tableau ci-après. Au reste, les indications fournies par l’ensemble des autres caractères suflisent presque toujours pour ne laisser aucun doute sur la justesse des déterminations qui en résultent, en sorte que celui dont il s’agit ici doit être regardé en général comme n’étant que de surabondance..

Mais en supposant qu’on nesoit pas dans le cas d’y avoir recours, il m’a paru intéressant de citer les divers effets qu’il est susceptible de produiresur les corpssoumis à sonaction, pour donner une idée des différences qui existent entre les pierres précieuses sous le rapport de la dureté, qui compte pour beaucoup parmi les qualités d’après lesquelles on apprécie ces pierres.

DES PIERRES PRÉCIEUSES. » O9 4. Double Réfraction.

Notion de cette propriété.

J’ai déja fait connaître ce qui arrive à des rayons de lumière qui sortent d’un corps pour entrer obliquement dans un autre plus oumoins

dense que lui, où ils sont pliés par la réfraction.

Lorsque le passage se fait, par exemple, de air dans le verre ou de Pair dans l’eau, les rayons suivent tous à la fois la nouvelle route que la réfraction leur a fait prendre, etc’est pour cela qu'on ne voit qu'une seule image d’un objet que lon regarde à travers deux faces opposées d’un des corps qui sont dans le cas dont jeviens de parler; mais il y a des substances naturelles, : et de ce nombre sont beaucoup de pierres précieuses, qui ont la propriété remarquable de solliciter les rayons qui leur ont été transmis par un autre corps à se partager en deux faisceaux qui suivent deux routes différentes, et c'est ce qu’on appelle double réfraction. Les mêmes corps, posé certaines conditions, font voir deux images de chacun des objets que l’on regarde à travers deux de leurs faces opposées, que j'appelle faces réfringentes. Une des conditions dont je viens de parler, au moins lors-

00 TRAITÉ DES CARACTÈRES PHYSIQUES qu'il s’agit des pierres précieuses, qui sont les: seules substances que nous ayons ici à considérer, est que les deux faces réfringentes, dont l’une, qui est tournée vers les objets, recoit les ? . ] 2 o rayons qui en proviennent, et l’autre, qui est du côté de l'œil, leur donne une issue, soient inclinées entre elles.

Diverses manières de se servir des pierres précieuses pour observer la double réfraction.

Les pierres précieuses sont toutes préparées pour remplir la condition que je viens d’énoncer; elles présentent ordinairement du côté où elles se montrent, lorsqu'on les porte comme ornemens, une large face que l’on appelle Zæ table, entourée de facettes très-obliques, et du côté opposé, que l’on nomme /a culasse, diverses facettes plus ou moins inclinées, et dont les dernières se réunissent sur une arête commune, si la pierre est plus allongée dans un sens: que dans l'autre, ou en un point commun, sk elle est carrée ouarrondie circulairement.Dans l’observation de la réfraction, la table se pré- : sente naturellement pour devenirune desfaces réfringentes, et c’est même celle que l’on tourne vers l’œil. À l’ésard de l’autre face, ‘on la choï-

sit à volonté parmi celles qui appartiennent à la culasse ; mais, dans les commencemens, on a peine à Lao leffet de la double réfracon, parce que l'œil se perd dans cette foule d'images produites par la multiplicité des facettes de la culasse. Pour laccoutumer à bien voir, on fera d’abord les observations dans une chambre dont les fenêtres soient fermées; on choisira, pour objet de la vision, une épingle que l’on tiendra par la pointe entre deux doigts de la main gauche ; on prendra de Pautre main la tige attachée à la monture de la pierre, ou, si cette pierre n’est pas montée, on la prendra entre deux doigts par deux points opposés pris sur le bord qui sépare les deux surfaces. Ayant placé ensuite la pierre entre l'œil et la fenêtre, on remarquera que parmi les différentes images des carreaux, les unes sont rejetées de bas en haut par la réfraction , et les autres dans le sens latéral, soit à droite soit à gauche. C'est une suite des différentes positions des facettes. de la culasse. Les images des carreaux, qui sont relevées par la réfraction, étant les plus favorablement situées pour l'observation, on en.

fixera une sans donner aucune attention aux autres ; ayant ensuite dirigé l’épingle dans le

sens horizontal, on la fera mouvoir doucement en descendant ou en montant, jusqu’à ce que son image réponde à peu près au milieu de celle du carreau. Si cette image est double, on sera bien sûr qu’elle est produite par desrayons qui n'auront traversé qu’une des faces de la culasse. On doit aussi éloigner peu à peu l’épingle jusqu’à la plus grande distance à laquelle la main puisse atteindre, parce que, quand la pierre ne possède la double réfraction qu’à un faible degré, la distinction des images ne commence à être sensible que quand lépingle a parcouru un certain intervalle. Dans le cas dont je viens de parler , les deux images sont situées l’une au-dessus de l’autre. On pourra aussi out AN Va elles sont plus ou moins.

irisées.

L r y? A FR " .

Voiciunautre procédé que j'ai employé avec

avantage. Vous placez une bougie allumée à une certaine distance, dans une chambre où règne l'obscurité ;vous prenezensuiteune carte percée d’un trou d’épingle et vous Pappliquez sur une des faces de la pierre que vous voulez soumettre à l'expérience, de manière qu’elle corresponde à un point de cette face; puis, ayant approché de l’œil une des faces opposées,

vous cherchez la position propre à vous faire apercevoir la flamme de la bougie. Vous avez alors les deux images nettes et bien terminées, parce que l'effet du trou d’épingle est d’anéanür l’espèce d'irradiation qui offusque assez souvent les images lorsqu'on laisse la pierre à découvert.

Effets particuliers de la lumière réfractée, dans certaines Tourmalines.

Si nous nous bornons d’abord à considérer la marche des rayons qui pénètrent la Tourmaline, abstraction faite de la double réfraction, nous trouvons que plusieurs des pierres qui lui appartiennent présentent, relativement à leur transparence, une particularité dont la cause est encore inconnue. J’ai des fragmens détachés de divers cristaux de cette espèce, sur: tout de ceux qui viennent du Brésil, que j'ai mis sous la forme de cylindres dont la hauteur est plus petite que l'épaisseur. Parmi ces cylindres , quelques-uns sont transparens lorsqu'on dirige le rayon visuel parallèlement à l'épaisseur, et opaques lorsqu'il est parallèle à la longueur, en sorte que les rayons sont trans: mis dans le premier cas et absorbés dans le

f04 TRAITÉ DES CARACTÈRES PHYSIQUES second. Un de ces cylindres a 3 millimètres (de ligne) de hauteur et son épaisseur est de 7 millimètres (3 lignes), c’est-à-dire plus que double de la hauteur; mais cet effet n’est pas général, et d’autres cylindres sont transparens dans les deux sens. Il résulte de ce même effet que les Tourmalines qui le présentent doivent être taillées de préférence de manière que la table soit située parallèlement à l'axe de leur forme primitive, pour qu’elles s’offrent à l'œil dans le sens où leur transparence a lieu.

Un autre phénomène qu’offrent certaines Tourmalines, et qui dépend de la double ré- ” fraction, consiste en ce que, quand on regarde une épingle par deux faces opposées sur une de ces pierres, on voit distinctement une première image de cette épingle, et, un peu en arrière de celle-ci, une seconde image qui paraît comme une ombre ; quelquefois même elle est sensiblement nulle. Mais si l’on regarde le soir la flamme d’une bougie à travers la même pierre, les deux images sont égales en intensité ou approchent beaucoup de l’être. Parmi les pierres qui appartiennent à d’autres espèces, j'en ai quelquefois rencontré à travers lesquelles une des deux images était beaucoup moins ap=

parente que l’autre, comme dans le cas que j'ai cité d’abord ; mais cette différence m’a paru provenir de quelqu’accident du genre de ceux dont je parlerai plus bas. Les Tourmalines qui ont servi à mes observations avaient une transparence nette et exempte d’altérations. Cependant il n’y a, comme je l'ai dit, que certaines pierres de cette espèce qui présentent le phénomène dont il s’agit. Celle d’un rouge violet, en particulier, qui porte le nom de Sibérite, donne deux images sensiblement égales en intensité ; mais cela ne préjudicie pas à l’induction qui se déduit de l’observation du phénomène relativement aux corps dans lesquels elle a lieu; et, à l'égard de la Sibérite, on peut la distinguer à d’autres caractères, tels que celui qui se tire de l'électricité acquise par la chaleur.

Cas où l’on ne voit qu'une seule image.

La distance entre les images augménte ou diminue, toutes choses égales d’ailleurs, suivant que les deux faces réfringentes sont plus ou moins inclinées entre elles ; mais il y a une autre cause qui la fait varier et qui, dans un certain cas, finit par rendre nul l’effet de la double réfraction , en sorte que les deux images

se confondent en une seule. Le cas dont il s’agit a lieu, par exemple , dans la Topaze, lorsque Tune des deux faces réfringentes ést parallèle à la base P (pl. I, fig. 17) de la forme primitive, c’est-à-dire dans le sens où le clivage se fait comme de lui-même, avec une grande netteté, lorsqu'on brise un canon de Topaze en le frappant latéralement. Si l’on regarde une Shell ou tout autre objet d’une forme déliée, à travers une face qui coïncide avec ce : clivage et une autre face inclinée à la précédente, on ne verra qu’une seule image, de quelque manière qu’on s’y prenne. En général, la face qui donne l’image simple répond toujours à l’une ou l’autre des deux limites de toutes les positions que peuvent avoir les faces réfringentes relativement à la forme primitive, c’est-à-dire qu’elle est toujours parallèle ou perpendiculaire à l'axe du solide qui représente cette forme. L'existence de ces limites devient, relativement aux expériences sur la double réfraction, une source d'illusions qui exige une grande attention de la part de Pobservateur. Or, il y a ici deux cas à distinguer ; l’un est celui où la pierre aurait été tellement taillée, que l’unedes facettes de la culasse fût située dans le sens de

la himite, ou à peu près, d’où il suit quesi cette facette était celle qu'aurait choisie l’observateur, 1l pourrait se méprendre en jugeant que . la réfraction du minéral soumis à l'expérience serait simple. C’est pour cela qu’il est utile de faire varier la combinaison des faces réfringentes, en fixant successivement divers carreaux, parce que si une première facette ayait donné un résultat illusoire, les autres fourniraient le correctif (1). Le second cas, qui est plus embarrassant, a lieu lorsque c’est la table qui a été prise dans le sens de la limite, et l’on conçoit d'autant plus aisément la possibilité de cette position, qu’assez souvent la pierre a un cli-

(x) Cette attention est encore utile pour écarter l’illusion que tendent à faire naître les glaces et autres accidens qui interceptent les rayons, ou dérangent leur marche , et dont l’effet, dans ce dernier cas, est quelquefois de faire paraître la réfraction deuble , lorsqu’elle est réellement simple ; ou triple, et même quadruple, lorsqu'elle est double. D'ailleurs les fausses images produites paræette cause, sont beaucoup plus faibles que les véritables. On les reconnaît encore à ce qu’elles changent de position à l'égard de ces dernières, en se montrant tantôt au-dessus, tantôt au-dessous d'elles, à

mesure que l’on incline la pierre dans un sens ou dans l’autre.

vage qui coïncide avec la même limite. Alors 1 à Fe La se présente comme simple dans tous les cas.

Plusieurs pierres précieuses que j'ai éprouyées, et qui étaient de celles qu’on nommeorientales, et qui appartiennent au Corindon, n'ont paru rentrer dans le cas dont il s’agit. De ce nombre était un Saphir avec lequel je suis cependant parvenu à obtenir le résultat auquel il semblait se refuser. J ai placé très près demon œil une des facettes qui entouraient la table, pus, en inclinant doucement la pierre, soit dans un sens, soit dans l'autre, je suisarrivé à un terme où des rayons partis de l’épingle, après être entrés par une des facettes de la culasse située du côté opposé à mon œil, se dirigeaient vers la facette qui était presqu’en contact avec lui, et, après leur émersion, me faisaient voir distinctement deux images de épingle. Mais toutes les pierres qui sont dans le cas de celle-ci ne se prêtent pas à la même observation , et il y en aura quelques-unes pou nelle que l'on se proposera de soumettre à l'expérience, qui ne pourront être déterminées avec cértitude qu'à l’aide des caractères tirés de propriétés différentes. Ainsi, en supposant que la double

DES PIERRES PRÉCIEUSES. 109 réfraction eût échappé dans une Topaze rouge du Brésil, et que l’on fût d’abord tenté de prendre cette pierre pour un Rubis balais dont la réfraction est simple, on serait remis sur la voie lorsqu’après l'avoir fait chauffer on trouverait qu'elle est devenue électrique.

Sous-division des pierres précieuses qui offrent la double réfraction.

Les pierres précieuses qui jouissent de la double réfraction sont en beaucoup plus grand nombre que celles où elle est simple (1); mais quoique dans chacune des premières la distance entre les deux images dépende de l’inclinaison des faces réfringentes l’une sur l’autre,

(1) J’ai observé que ce second cas avait lieu dans toutes les substances minérales dont la forme primitive a un caractère particulier de régularité, comme lors= qu’elle est un cube ou un octaèdre à triangles équilatéraux. Cette dernière forme appartient, comme on l’a vu, au Diamant et au Spinelle. La symétrie du dodécaèdre du Grenat, dont tous les rhombes sont égaux et semblables, lui donne, avec les deux formes que je viens de citer, une analogie qui a la même influence sur les lois de la réfraction , en sorte que toutes les pierres taillées dont ce minéral a fourni la matière, offrent des images simples , comme le Diamant et le Spinelle,

et de leurs positions relativement à l’axe de la forme primitive, les variations qui en résultent dans les divers Corps qui appartiennent à une ‘même espèce, suivant les différentes manières dontils ont été taillés, n’ont lieu que dans une certaine latitude. Il en résulte que la propriété dont il s’agit suit une gradation susceptible d’être saisie par un œil exercé, et d'indiquer des distinctions entre les corps qui répondent ‘aux différens termes de cette gradation. Je les réduis à quatre, que je désigne en disant d’une ‘pierre qu’elle possède la double réfraction à à un faible degré (le Rubis oriental, , l'Émeraude), “où à un due moyen (le Cristal de roche, la SE opaze);. ou à un haut degré (le Péridot), ou “à un très haut degré (le Jargon de Ceylan).

‘J'ajoute que le caractère qui se déduit dela pro- : ‘priété dont il S’agit a d'autant plus de valeur, ‘que les lois auxquelles elle est soumise dépendent de la forme des particules, et que par là elle participe de l'avantage qu'ont les résultats de la cristallisation de fournir le plus certain et le plus décisif de tous lesmoyens de ES us nation.

Ce que je viens de dire: me suggère.une ré- ‘flexion que je ne dois pas omettre. Le minéra-

DES PIERRES PRÉCIEUSES. IIT logiste physicien qui taille (GR ral SusCep= tible d’offrir la double : image, et qui connait lä direction de son axe dans la forme primitive, est le maître de donner aux faces réfringentes les positions qui déterminent le maximum de double réfraction , ou celles sous lesquelles sont effet devient zéro, et, entre ces limites, 1l y a une infinité de positions auxquelles correspondent des variations plus ou moins sensibles dans l’écartement des i images ; mais les facettes que V art du lapidaire fait naître sur une pierre | précieuse, ont des positions purement arbitraires. La symétrie qu'il y met n ’étant point coordonnée avec celle que présente: Faspect géométrique de la forme, il en résulte que le Jargon de Ceylan, par RE qui, de toutes les.pierres précieuses, est celle qui double le plus sensiblement les images, peut avoir été amené; par la taille, à un terme où, parmi ses différentes facettes prises deux à deux et inclinées l’une sur autre, il y en ait qui montrent l’image simple ou qui ne produisent qu’une légère séparation entre les deux images, sans que observateur puisse se douter que ce qu’il voit est une exception au cas indiqué par la mé-

thode, qui est celui où le caractère étant foritement prononcé devient décisif.

Cependant je puis dire que je suisrestérarement dans l'incertitude sur le véritablerésultat. Aïnsi, sans quitter l’exemple du Zireon, il est quelquefois arrivé qu’une pierre de cette espèce qui m'était inconnue, ne me montrait d’abord qu'une seule image ; mais en variant l’expérience , en dirigeant la tige qui portait la pierre tantôt verticalement, tantôt horizontalement, tantôt dans un sens oblique, pour que les facettesréfringentes se succédassent lesunes aux autres, je voyais paraître deux images dont l’écartement parvenait par degrés à un terme où il était si sensible, que je ne pouvais méconnaître le Zircon. Le lapidaire qui, en multipliant les facettes sur une pierre précieuse, ne cherche qu’à donner plus de jeu à la lumière réfléchie, sert, sans le savoir, Pamateur qui la soumet à l'expérience, en augmentant le nombre des chances de l'observation relativement au caractère tiré de la réfraction.