‹ Traité élémentaire de physiqueChapitre 105 sur 129 · POLARISATION ROTATIVE · texte numérisé non relu

POLARISATION ROTATIVE

i: ment proportionnelles aux nombres des molécules de sucre tra» % versées par le rayon de lumière, c'est-à-dire aux produits des r longueurs des tubes par les quantités relatives de sucre renfermée ï dans les liquides. L'appareil de M. Soleil est donc déjà un instru- Je. ment d'analyse d'une grande utilité dans les fabriques de sucre* ^ M. Clerget a publié à ce sujet y dans le Bulletin de la Société d'tnr '^ couragement , une instruction très-détaillée à laquelle nous ren- ^ voyons le lecteur.

1313. Double réfraction produite dans les corps par la com^ « pression. Dès Torigine de la découverte de la double réfraction, . on a pensé qu'elle résultait âe l'inégale élasticité des corps dans différentes directions. D'après cela ^ les corps qui réfractent sim^ plement la lumière devaient acquérir la propriété des cristaux jouissant de la double réfraction, si leur constitution physique était modifiée de manière à faire varier leur élasticité dans diflérentes sens. Les expériences suivantes , dues à Fresnel , ont confirmé ces inductions théoriques.

Soient A, B, C, D (flg. S94) quatre prismes de verre égaux rectangulaires y placés les uns à côté des autres par les faces opposées à Tangle dièdre droit ^ supposons qu'on ait appliqué des cartons sur les bouts des prismes^ ensuite des barres d'acier, et qu'à l'aide d'un ou de plusieurs étaux, on les ait fortement comprimés , de manière à en diminuer la longueur. Les prismes étant dans cet état de compression , on met entre eux cinq autres prismes £, F, G, II, I, réunis aux premiers avec de la térébenthine, et destinés à former avec eux un parallélipipède MNPQ. L'appareil étant ainsi disposé, si on regarde à travers les faces MN et PQ un objet situé à la distance d'un mètre, on aperçoit deux images qui jouissent de toutes les propriétés de celles qui se forment dans les cristaux doués de la double réfraction. La combinaison des prismes que nous venons d'indiquer est destinée à augmenter la déviation des deux images -y elle serait insensible si on avait opéré sur un parallélipipède de verre. La cause de l'accroissement de déviation résulte du passage de la lumière dans des prismes qui sont alternativement comprimés et dans l'état naturel.

1514. La double réfraction produite par la compression développe dans la lumière polarisée des images colorées, analogues à celles que font nattre les corps cristallisés , mais qui ont bien plus d'éclat et qui peuvent prendre des formes bien plus variées. Lorsqu'on courbe une lame de verre longue et étroite , d'une

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épaisseur à pea près égale à sa largeur, au moyeo de Tappaiefl flg. 895, en faisant traverser la plaque de verre par de la Immèrv polarisée, que Ton reçoit ensuite à travers un analyseur qudooiiqiie, on voit de brillantes bandes colorées parallèles à sa longoeiir, symétriquement placées, et dont le nombre et l'édat augmentent avec la compression (Og. 896).

' Si Ton comprime une plaque de verre épaisse, rectangulaire, pir exemple une plaque de glace de 2 à 3 centimètres de côté, an moyeo de l'appareil 6g. 897, il se produit, autour des centres de compiessîoD, des anneaux colorés très-brillants, semblables à ceux des plumes de paon. Quand le plan de polarisation de l'analyseur est perpoidiculaire au plan primitif de polarisation, et que la direction de la ligne passant par les centres de compression est parallèle ou perpendiculaire à ce dernier plan , le champ éclairé est circulaire; il est traversé par une croix noire dont une des branches aboutit aoi centres des anneaux (6g. 896) ; et quand la direction de la ligne des centres est inclinée de tô* au plan primitif de polarisation, les anneaux sont réunis par une bande colorée uniforme , rétrécie ao centre (6g. 899).

M. Brewster a reconnu des phénomènes analogues dans les gelées animales comprimées entre deux lames de verre.

On conçoit facilement d'après cela, que la compression des plaques cristallisées change complètement la nature et la disposition des franges colorées qu'elles produisent dans la lumière polarisée.

1315. Influence de la chaleur sur le verre. On chauffe uniformément, dans riiuile bouillante, une plaque de verre circulaire ^ et on la place ensuite dans un anneau métallique de numière à refroidir promptement sa circonférence, la plaque, par suite de rinégalité de température qui s'établit produit, dans la lumière polarisée, des anneaux circulaires avec une croix noire ou blanche, qui disparaissent lorsque le refroidissement est complet. En plaçant une plaque rectangulaire de verre épais dans un cadre métallique chauffé à une haute température, la plaque fait voir dans la lumière polarisée, une croix noire ou blanche, et aux quatre angles des anneaux colorés. Si l'on pose une plaque de verre par son bord inférieur sur une plaque métallique chauffée au rouge , les bandes irisées produisent la 6g. 900 ; la symétrie provient probablement des modi6cations que la partie supérieure éprouve par suite de ia dilatation des parties voisines de la plaque métallicr»

> deux plaques chauffées de la même manière ^ la partie commune

' présente des anneaux elliptiques.

1516. Influence de la chaleur sur les plaques cristallisées. Fresnel a observé que la chaleur dilate moins le sulfate de chaux dans la direction du plan des axes que dans une direction perpendiculaire ', M. Mitscherlicb a trouvé le contraire pour la chaux carbonatée , de sorte que par la chaleur^ la forme primitive se rapproche du cube. Ce dernier physicien a reconnu que dans le sulfate de chaux la chaleur rapproche graduellement les deux axes y qui se réunissent à une certaine température ^ et au delà se séparent en marchant toujours dans le même sens. M. Brewster a observé le même phénomène dans la glaubérite.

icSi7. Influence de la trempe sur les plaques de verre. Si Ton chauffe au rouge des plaques épaisses de verre de différentes formes, et qu'on les refroidisse rapidement en les agitant dans Tair, elles prennent la propriété permanente de développer dans la lumière polarisée les plus brillantes couleurs; les franges colorées sont disposées de différentes manières, suivant la forme du contour de la plaque. Nous décrirons seulement les figures qu'on observe dans des plaques circulaires et carrées. Avec une plaque circulaire, on obtient les mêmes apparences qu*avec les cristaux à un axe taillés perpendiculairement à l'axe : on voit des anneaux colorés traversés par une croix noire ou blanche, suivant la position de la section principale de l'analyseur; mais les anneaux sont moins nombreux et moins nets. Lorsqu'on emploie une plaque carrée^ et que l'analyseur est placé d'abord de manière à absorber complètement la lumière réfléchie par la glace, et en suite à 90*, on obtient les figures 90i et 902, qui sont d'une grande régularité. Avec des plaques triangulaires, on voit des figures différentes et des systèmes d'anneaux à chaque angle. Ces figures sont exactement les mêmes que celles qu'on produit en mettant des plaques de verre non trempé dans des cadres métalliques de même forme et fortement chauffés.

La double réfraction du verre trempé peut être constatée directement par l'expérience. On prend un prisme de verre trempé ayant un angle au sommet de 90*, et, après l'avoir divisé en quatre, on range ces quatre prismes A, B, C, D (fig. 894) sur une plaque de verre , et l'on remplit les intervalles par des prismes E , F, G , H , I , de verre ordinaire collés avec de la térébenthine ; on observant à travers tous ces prismes, un fil placé à un ou deux

rayonnante obscure éprouvait la double réfraction et se polarisait comme la lumière. Depuis MM. Powell, Lloyd et Nobili avaient vainement essayé de reproduire les faits annoncés par M. Bérard, relativement à la polarisation par réflexion.

En 1833 y M. Melloni fit de nombreuses expériences pour reconnattre si un faisceau de chaleur qui traversait deux plaques de tourmaline parallèles, éprouvait une variation d'intensité quand on changeait Tangle des axes ) mais les faisceaux transrais avaient toujours la même intensité, que les axes fiissent parallèles, ou perpendiculaires {A. C, et P., t. Lxvni, p. 373). IJ est important de remarquer, qu'une diminution dans l'intensité du faisceau transmis, quand les axes, d'abord parallèles, sont ensuite placés perpendiculairement, serait un indice que la chaleur se polarise en traversant les plaques, mais que l'égalité de l'intensité du faisceau lorsque les axes ont une direction quelconque, ne prouve rien relativement à la non polarisation de la chaleur par les tourmalines : car, pour la lumière, l'absorption n'est pas une conséquence nécessaire de la polarisation : la lumière qui traverse une plaque de tourmaline est toujours complètement polarisée parallèlement et perpendiculairement à l'axe , tandis que la propriété d'absorl)er la lumière polarisée dans la première direction , varie avec la nature et l'épaisseur des plaques, et il en est qui, sous une faible épaisseur, transmettenl presque également les deux faisceaux polarisés.

Mais à la fin de 1834-, M. Forbes reconnut des variations bien marquées dans les quantités de chaleur transmises par deux plaques de tourmaline dont on changeait la position des axes; et, en outre, que si un faisceau de chaleur traversait successivement deux s^'Stèmes de lames minces de mica inclinés , formés chacun de lames parallèles dans Ja position qu'elles occupaient avant le clivage, et dont l'un pouvait tourner autour de l'axe du faisceau en conservant l'angle qu'il formait avec lui , la quantité de chaleur transmise était plus grande quand les plans d'incidence étaient parallèles, que quand Us étaient perpendiculaires. Cette circonstance existe pour la lumière, car un faisceau de lumière qui a traversé une pile de lames parallèles, inclinées à sa direction, est en partie polarisé perpendiculairement au plan d'incidence, et cette partie de la lumière serait complètement absorbée par une seconde pile placée de manière que le plan d'incidence fût perpendiculaire au premier. Les expériences de M. Forbes démontraient donc le fait de la polarisation de la chaleur, que, jusqu'alors, on de r^ -*^vo-

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