POLARISATION

'"*^isseinent par G, et conservant les notations précédentes , on anra sa V = Gx; d'où ;c — V : Gj

r 3 ainsi, quand on connaîtra V et G, on en déduira œ.

1462. M. Arago a employé d'une manière très-ingénieuse les .-\. doubles prismes dont nous venons de parler pour obtenir le grossissement dans tous les instruments d optique. Ce procédé consiste à prendre un double prisme de cristal de roche tel que nous l'avons ',, décrit ; on le place devant l'oculaire de l'instrument, et l'on regarde une mire circulaire éloignée, d'un diamètre connu : on aperçoit . deux images distinctes. Alors on s'approche ou l'on s'éloigne de hi mire jusqu'à ce que les deux images soient tangentes : dans celle posilion, les rayons partis des extrémités de l'objet sortent de l'instrument en faisant un angle égal à l'angle de déviation du prisme. Cet angle étant connu , il ne restera plus qu'à le diviser par le diamèlre apparent de l'objet vu à l'œil nu pour avoir le gros- •sisscment.

1 465. L'application de cette méthode à la mesure du grossissement des microscopes exige quelques détails. On commence par placer le double prisme sur l'oculaire, et l'on dispose, à la dislance convenable de l'objectif, une plaque de verre sur laquelle on a tracé des lignes parallèles et également distantes, ce qu'on nomme un micromètre objectif. En regardant à travers le double prisme et l'instrument, on observe le nombre des divisions communes aux deux images. Supposons que leur largeur réelle estimée en millimètres soit l, l sera évidemment la longueur d'une ligne que linslrument fait voir à la distance D de la vision distincte, sous l'angle V de déviation du double prisme; mais à l'œil nu le diamètre / d'un objet placé à la distance D serait vu sous un angle dont la tangente serait / : D, ainsi le grossissement sera égal à D tang V : /.

§ 7. PolariscUion.

1 464. Jusqu'ici nous avons vu les rayons de lumière conserver les mêmes propriétés autour de Taxe du faisceau : ainsi , quand on présente une surface plane obliquement à un rayon de lumière, et qu'on fait tourner la plaque autour de l'axe du faisceau, de manière qu'elle reste toujours également inclinée sur lui, la quantité de lumière réiléchie reste constante, et il en est de même de la lumière réfractée. Mais^ dans certaines circonstances, les rayons de lumière

8ia LUMIÈRE.

acquièrent la singulière propriété de cesser d'être égalemeiit réfléchis j sous un même angle d'incidence, par un même corps, suivant le côté de leur axe qui se trouve dans le plan d*incidence ; il arrive même alors que, pour certaines incidences, les rayons perdent complétenicnt la propriété d'être refléchis ^ et , quand ils traversent perpendiculairement des cristaux jouissant de la double réfraction, dans certaines positions , ils cessent de donner deux images.

La lumière acquiert cette propriété par la réflexion , la réfraction , et par la double réfraction à travers tous les corps qui donnent deux images.

Malus, à qui Ton doit la découverte de cette singulière propriété delà lumière, la désignée sous le nom de polarisation, d'après ijne hypothèse que Newton avait imaginée pour expliquer la double réfraction. Ce grand géomètre supposait que les molécules lumineuses avaient deux sortes de pôles, ou plutôt de faces jouissant de propriétés physiques difl'érentes^ que, dans la lumière ordinaire, les faces de même espèce des diverses molécules étaient tournées dans toutes sortes de sensj mais que, par Taction du cristal, les unes se disposaient parallèlement à la section principale , les autres perpendiculairement, et que le genre de réfraction que les molécules éprouvaient tenait au sens dans lequel leurs faces étaient tournées relativement à cette même section.

1465. Polarisation par réflexion à la première surface dt$ cor/î«. Soit AB (fig. 809} un tuyau de cuivre mobile autour de la charnière X, et garni, à chaque extrémité, d'un tambour mobile terminé par deux tiges parallèles à l'axe du tuyau, supportant l'axe de rotation d'un petit miroir plan en verre noir. Les deux petits miroirs X et x^ peuvent prendre toutes les inclinaisons possibles par rapport à l'axe du tuyau , et ces inclinaisons sont mesurées par des quarts de cercle divisés ; les axes de rotation des miroirs peuvent aussi prendre entre eux toutes les positions possibles, à l'aide de^ deux tambours mobiles qui les supportent, et ces angles sont mesurés parles cercles divisés mn, m'n', que parcourent des nonius fixés aux tambours. Le tuyau AB est garni intérieurement de deux diaphragmes qui ne laissent passer que les rayons parallèles à l'axe. Inclinons les miroirs de manière que leur direction fasse un angle de 35° 25' avec l'axe du tuyau AB , et ce tuyau, de manière qu'on puisse apercevoir, par réflexion sur le miroir x , la lumière du ciel d'abord réfléchie sur le premier. Quand les deux miroirs xeix' sont par^lèles, les deux plans d'mcidence coïncident,

POLARISATION PAR RÂFLBXIOlf. 519

et Ton aperçoit une image brillante; mais si, aaiwebanger rioclinaison des miroirs sur Taxe do tuyau» on (ait tourner le lauUk^ur A de manière à faire varier la position du second plan de réflexion, on voit l'intensité de l'image décroître progressivement, et disparaître quand les deux plans de réilexion sont rectangulaires ', au delà , Timage reparaît et son intensité croit jusqu'à oe que les deux plans de réflexion coïncident de nouveau. En continuant )e mouvement, l'intensité de la lumière décroît, et disparaît encore quand les plans de réflexion sont rectangulaires; enfin, dans le dernier cadran, les variations sont les mêmes que dans le deuxième.

Ainsi, un rayon réfléchi sur du verre, sous une inclinaison de 35® 25', a perdu la propriété de se réfléchir sous la même incidence^ quand le second plan d'incidence est perpendiculaire au premier.

Malus avait admis que l'intensité de la lumière réfléchie fur le second miroir était représentée par Qcos't» 0 étant rintenaité du rayon réfléchi quand les àen plans de réflexion oAncident, et i l'angle de ces deux plans. Depuis, cette loi a été constatée par M. Arago ; mais les détails des expériences n'ont pmnt été publiés, du moins assez complètement, pour en donner une idée bien nette.

Si dans l'expérience précédente, sans changer rinclinaison du premier miroir, on change un peu celle du second , les intensités des images se succèdent de la même manière, quand on bit varier l'angle des deux plans de réflexion ; mais Timage ne disparaît Jamais complètement , l'intensité de la lumière est seulement à son minimum quand les plans sont rectangulaires. La même chose aurait lieu si , sans changer la position du miroir œ^, on changeait on peu celle de l'autre, ou è la fois celle des deux miroirs.

Les effets qu'on obtient successivement en (Usant tourner le second miroir peuvent s'obtenir simultanément au moyen d'une disposition très-ingénieuse, imaginée par U. Guerard* Le faisceau réfléchi par le premier miroir est reçu sur un carton blanc qui porte un cène droit en verre noir, d'un angle au sommet égal à 70^, et dont l'axe coïncide avec celui du tuyau; les rayons qui arrivent sur le cène se réfléchissent tous sous un angle de 35% et, par conséquent, on voit sur le carton deux secteurs noirs , perpendiculaires au plan de réflexion du premier miroir, deux secteurs Uancs perpispdicula|r^ aux premioipy e( dUM l'ior tervalle, des secteurs dont 1# lomiàrQ ne dégrjlg, élw «iwMtll continue. , t ,

Lorsqu'on rayon de lumière a été réfléchi sur le verre l'inddence de 35* 25', on dit qu'il est polarisé dans le plan d'incidence.

1466. Les corps opaques qui ne sont pas trop réfringents , teb que le marbre , les vernis noirs, l'obsidienne , etc., polarisent complètement la lumière sous une certaine incidence; d'antres parflûtement diaphanes ou seulement translucides, mais qui ont on grand pouvoir réfringent, ne la polarisent jamais complètement, tels soni le diamant, le verre d'antimoine; mais, de tous les corps, ce sodi les métaux qui polarisent le moins la lumière.

D'après M. Brewster, les corps ne polarisent complètement h tamière qu'autant que l'indice de réfraction est au-dessous de 1,7

i 467. Lorsqu'un rayon a été complètement polarisé, la modifi cation qu'il a éprouvée est toujours la même, car ce rayon a perdi la propriété de se réfléchir sur tous les corps qui polarisent complètement la lumière , lorsque l'angle d'incidence est égal à celo sous lequel ces substances polarisent la lumière, et que le plan d< réflexion est perpendiculaire au plan de polarisation : ainsi, pai exemple, la topaze polarise la lumière sous une incidence de 31* l'eau sous une incidence de 37*, et un rayon polarisé par réflexim sur une quelconque de ces substances ne se réfléchirait pas sous un< incidence de 35* 25' sur le verre, de 37* sur l'eau, ou de 31* sur h topaze, si le plan de réflexion était perpendiculaire au plan pri mitif de réflexion ou au plan de polarisation.

Il résulte de là que, pour reconnaître si un rayon de lumière es polarisé en totalité ou en partie, et pour déterminer la direction di plan de polarisation, il suffît de le faire réfléchir sur la surface di verre sous un angle de 35* 25' à compter de la surface, et de faire tour ner le plan d*incidence : si, dans une certaine position de ce plan, h réflexion est nulle , le rayon était complètement polarisé dans ui plan perpendiculaire au plan d'incidence; si la lumière ne disparai pas complètement, s'il y a seulement un minimum de lumière, l rayon était partiellement polarisé dans un plan perpendiculaire ai plan d'incidence correspondant au minimum; enfln, s'il n'y a pa de variation d'intensité, le rayon était naturel.

1468. Lorsqu'un rayon a été polarisé dans un certain sens, i conserve sa polarisation dans le même sens quand il traverse per pendiculairement un milieu diaphane d'une épaisseur quelconque pourvu que ce milieu ne jouisse pas de la double réfraction.

1469. Quand un rayon polarisé se réfléchit sur un corps, sov