COOLCORS DES LAIES SÉPARÉES
COULEURS AOOITIORRELLES
COULEURS OIFFÉRErriELLES
Gris.
Bleu clair.
Noir.
Uleu clair.
Jaune.
Jauoe.
Bleu.
Orangé.
Jautic.
Rouge.
Rouge.
^couleurs additionnelles fournies par la duplication de plaques cristallisées donnant des ^^ d*un ordre [)lus élevé .sont seiublablcs à celles du tableau précédent; tout au plus *%it-**lles au ton voisin. Le jaune du deuxième ordre, par exemple, donne avec le jaune premi*'r ordre un bleu cluir ; mais doux jaunes du deuxième ordre fournissent un vert ^triciue ordre.
1 Ta de soi que la coloration change quand on fait tourner les deux plaques, Tune par t^t a l'autre, eu sorte que leurs axes homologues ne soient ni parallèles ni croisés, maii
bSi OPTIQDE
qu'ils occupent une position iatermédiairc. Ainsi, le bleu ulair produit par la (opcr de deux gjpsca orieotés de la même maaiére, et donnaut cliacuu, séparéraeDt, u premier ordre, se fonce de plus en plus à mesure qu'où fait tourner l'une dei li devient finalement du noir, quand les axes homologues sont perpendiculaires l'un k Dans les mêmes circonstances, la duplication de deui plaquei^, fouruiasant chaeima clair du premier ordi-e, donne une couleur jaune qui paa^c successivemeut par le Ui blanc bleuitre, pour aboutir au noir ; etc.
839. Conrbes coleréts 4ei crlthnx i danx axM. — Si la plaque taillée lèlement à deux axes, au lieu d'être très mince, possède une èpaisset flsaute pour qu'il en résulte une différence de marche sensible l'obliquité du rayon incident varie, on observe les mêmes phénumèDe terférence que dans les lames dea cristaux uniaxiaux parallèles à (cf. g 229) ; il apparaît des franges hyperboliques semblables à cellf figure 317.
La similitude entre les effets des cristaux à un et h deux axes opliq subsiste plus du moment que la plaque n'est pas taillée parallèlement des axes d'élasticité. Le cas le plus intéressant est celui dans lequel 1 est perpendiculaire à ce qu'on appelle la ligne moyenne ; celte li; la bissectrice de l'angle aigu que font entre eux les axes optiques. Un ainsi taillée donne, avec les niçois croisés, une croix noire, di bras coiTespondent aux pi) polarisation ; sous ce rappoi a analogie avec ce qu'on o dans une lame perpendic d'un cristal à un axe. Mais, ; d'un seul système d'anneaux pour centre le niQieu de la on en aperçoit un autour d cun des points par où pas»
GaurbM d'intsTHr^uec d« criaUui t d«ui IIS) dam axes (Ôg. 323). CeS anoel
("cl'i™'«réM '"""''""' * '' """'""'»'""' sont pas circulaires; ils ; p». 3*3. - pi.n d«> •><• pcrpendkuiiirc oa pmi- tiennent & Une forme parti' ifll\^ "''pii'J'f f.» '""l-*î''r... , , ^« *=*'"'''>« qui porte le nonni
fio. 3Ï4. — Plan du* ■!«■ idcIid» d€ *i' «ur la pUn ■ . . . .
primiiir de paiirisitioD mscate et qui est du qsa
degré. Les anneaux les plai rieurs des deux systèmes s'allongent vers la ligne moyenne et se j à la rencontre les uns des autres de manière ii former une courbeu Nous venons de supposer le plan des ases parallèle ou perpendii au plan primitif de polarisation. Si on fait tourner la lame autoui ligne moyenne. In fru-nn- des annyaux ne change pas, mais leur en; tourne dans le ittèriie sens que la lame, et, en outre, lesbras deU noire se séparent en deux courbes, qui finis.-'ent par représenter deux cbes d'hyperbole, quand le plan des axes fait un angle de 45» arec I primitif de polarisation (tig. 324).
Lorsqu'on oriente le polariseur et l'analyseur de la même maniéi obtient les niêmos figures ; seulement les pârlies qui se détachaient » danslecasoii les plans de polarisation étaient croisés, sont deveuo»» lantes, et inversement.
(34. Imyloi des lamei bIréftiiiKentes parallèles pour produire et pour recoimaître
k liBière polarisée circnlairemeiit. — Les lames de mica et de gypse,
placées entre deux niçois, sont fréquemment employées pour produire
la polarisation circulaire dont nous avons parlé au § 218. Dans ce but, il
suffit de donner à la lame cristallisée une épaisseur telle qu'elle occasionne
entre les deux rayons polarisés une différence de marche égale à -j- X ;
(une lame remplissant cette condition se nommelame quart d'onde. L'épais-
seurdoit être de 0'"'",0158 pour le gypse, et de 0""",032 pour le mica.
Une lame quart d'onde, associée à un analyseur ordinaire, constitue un polariscope a l'aide duquel on peut reconnaître la lumière polarisée circulairement ; car les rayons polarisés u angle droit, qui engendrent cette lumière, ont déjà une différence de marche de —, et, en traversant la lame quart d'onde, ils éprouvent un nouveau retard égal au premier, ce qui occasionne un retard total de -— ; il en résulte un rayon polarisé dans un
phn, ce dont on peut s'assurer au moyen des caractères ordinaires de la polarisation rectiligne.]
Un cristal encore plus fréquemment employé que le gypse et le mica, pour polariser circulai rement la lumière, est le quartz ou acide silicique cristalïié, et particulièrement la variété la plus pure connue sous le nom de cristal ie roche. [L'épaisseur d'une lame j«ar<rf'onrf<? est la même pour le quartz ^e pour le gypse. On verra, § 238, qu'une lame de quartz perpendiculaire àl'axe produit encore un autre genre de phénomènes, qui consiste dans la rotation du plan de polarisation.)
[t34\ Double réfraction et polarisation chromatique des corps organisés. — Ce ne sont pas seulement les corps cristallisés appartenant aux cinq derniers systèmes qui présentent le phénomène de la douhle réfraction. D'une manière féoérale, toutes les fois qu'un milieu transparent ne possède pas la même ^sité dans toutes les directions, ce milieu est anisotrope, et, par suite, biréfringent. C'est ainsi que, par la compression, on peut développer la Auble réfraction dans les cristaux du système régulier, ou dans les milieux *on cristallisés, tels que le verre.
Les corps dont la structure est stratifiée, c'est-a-dire ceux qui sont formés •fe couches concentriques, ont une densité qui diminue du centre a la superficie ; cette circonstance suffit, comme l'ont montré MM. Neumann et '. Valentin, pour donner naissance aux i)hénomènes de i)olarisation chrojUitique qui décèlent l'existence de la double réft*action. Aussi la plupart des i«»us et des produits qu'on rencontre dans les animaux et les végétaux otit-ils biréfringents ; on s'en assure en les observant à l'aide du microscope olarisant (V. §236). Les grains d'amidon, par exemple, examinés dans la Unière polarisée, montrent une série d'anneaux colorés, entrecoupés par Hé croix noire ou blanche, suivant queles plans de polarisation sont croisés IK parallèles ; la figure ressemble à celle que donne un cristal k un axe taillé Kl lame perpendiculaire.
La cornée et le cristallin des animaux se comportent aussi dans la lumière
polarisée comme un cristal à un axe positif; toutefois le phéDomène de double réfraction ne devient manifeste dans le cristallin, que lorsque ce tissu transparent commence à se troubler.
Parmi les tissus biréfringents, nous citerons encore le tissu élastique, les tendons, le tissu osseux, le contenu des tubes nerveux après coagulation Je la myéline, certains éléments renfermés dans la fibre des muslesstriè>.et qui, en raison de cette propriété, portent le nom de disdiaklastes. Lescel Iules épidermiques, les ongles, les cheveux possèdent aussi la double réfraction à un haut degi*é.
Presque tous les tissus se comportent comme les cristaux uniaxiaux positifs. La dessiccation augmente, en général, la double réfraction, eî quelquefois la fait changer de sens en la rendant négative; c'est ce qui arrive pour le cristallin notamment.]
[BibUographie : E. Beukcke, Untersmhuns^eu iiber tlon Bau der Mii»kelfaserii mil Hûle ^ polarisirten l,ichieA {Denkschr if ten dcr Akademie d''r Wissensrfiaften ju lï*i''«. l*'»'^-
0. Valentin. Die Untersuchung der Plansen und Thierjftrehe im polarisirioi L»^^ Leipzig, 1861. Die physikalische Untersuchvjifj der Geirede, Leipzig et Hei'lelbtrri:. l'J^ !
[235. Houppes de polarisation de Haidinger. — Un phénomène qui se rattache à la polarisation chromatique est le suivant, découvert par M. Haitlinger. Lorsqu'on re(,*oit dans Tœil delà lumière i)olarisée, on ai>en;'»it, dan<U région du point de fixation, une croix formée de quatre houppes tivstiiffuses a leur extrémité ; deux d'entre elles sont jaunes, tandis que les <l»»ia autres sont violettes. Les houppes jaunes marquent la dii*ection du plan d* polarisation. Pour voir cette figure, il suffit de regarder à travers un pri<tu« de nicol une surface blanche, t(»lle qu'un nuage lumineux ou uu«*ft*uille de papier blanc, bien éclairée. On en facilite l'apparition eu faisant tnurrtt le polariseur sur lui-même ce; qui entraîne la rotation de toute la tij:ure dans le même sens et de la même quantité. Tous les yeux ne soiil p«« également aptes à percevoir le phénomène mais ceux qui voient nrllenn^s* les houppes ont ainsi un moyen de distinguer, sans instrumen* j>arliiîilier. la lumière polarisée de la lumière naturidle, et même de déterminer la «lin*tion du plan de polarisation.
Un certain nombre (Thypothèses ont été émises pour expliquer la pwduction des houppes de Haidinger. M. Helmholtz admet qui* les èli'raenl» fibreux de la tache jaune sont faiblement biréfringents, et qu'ils absorbetl plus fortement le rayon extraordinaire de la couleur bleue cpie son raroi ordinaire; l'observation montre, en eflfet, que les houppes n*apparai>s<»8l que dans la lumière qui contient du bleu. Dès lors, tiuaud des riys^* bleus, polarisés d'une manière quelconque, traversent une membrane aia« constituée, ces rayons sont absorbés en grande quantité par les tiNn?» parallèles à leur direction, tandis que l'absorption par les ribri»s priH'tiJiculaires est forte ou faible, suivant que le plaii de i>olarisa(ion est i»rp?a- «liculaire ou parallèle à la h)ngueur dt^s fibres. Or, les éléments delai'»'>* fibreuse extern(» sont obliques daiis la tache jaune: par suite, la liî«:;ti* éprouvera une absorjition plus grande aux (Mi.lroits où les fibn»s st^nlprJ* lèles au plan de polarisation: de là, Torigine des deux honpiies.
mTERFÉRENCE DE LA LUMIKRE POLARISEE 535
L'explication des houppes de polarisation a été cherchée par M. Silbermann, dans la douhle réfraction du cristallin ; par M. Jamin, dans les réfractions multiples que subit la lumière en traversant les diverses surfaces fêfringentes de Toeil ; mais, suivant M. Helmholtz, ces théories ne concordent pas dans tous leurs détails avec les faits.]
ISO. Af^reils pour Tètude d9 la polarisation chromatique. — Tous ces appareils renferment deux parties essentielles : un polariseur, qui a pour but de polariser la lumière incidente avant de la laisser arriver sur l'objet à examiner, et Mn analyseur ou polariscope^ qui ramène dans le même plan de polarisation les rayons polarisés à ang-le droit, transmis par le milieu biréfnngent.
La pince à tourmalines, décrite dans le § 211, représente un appareil le polarisation des plus simples. La tourmaline qu'on tourne vers la lumière iûcHente, fait office Ae polariseur ; l'autre derrière laquelle l'observateur ipplique l'œil, remplit le rôle d'analyseur. Le cristal C (fig. 301, p. 508) K met entre les deux tcmrmalines.
Deux prismes de nicol, entre lesquels on place le corps a examiner, xmatituent également un appareil de polarisation d'une grande simdicitê.
Les appareils plus compliqués renferment, en sus du polariseur et de 'analyseur, un certain nombre de pièces auxiliaires destinées, les unes à léterminer l'orientation des plans de polarisation et de la lame cristallisée; eiautres, à rendre la vision plus nette. Nous nous bornerons à décrire deux kl appareils les plus employés, Y appareil de Nœrremberg^ et \e microscope polarisant. Le premier sert a l'examen des cristaux, dont on possède lei échantillons assez grands pour qu'on puisse les tailler en lames; le lecond est destiné à l'observation des objets microscopiques.
Appareil polarisant de Nœrremberg. — [Le polariseur consiste en iBe glace sans tain ç (fig. 325), mobile autour d'un axe horizontal; l'inlinaison de la glace* est donnée par une aiguille qui se meut sur le cercle radué /*, et qui tourne avec Taxe de rotation. La lumière incidente est darisée par réflexion sur la glace q, qui la dirige de haut en bas sur un îroir plan s ; les rayons renvoyés verticalement de bas en haut, traverut la glace sans tain, passent par l'ouverture centrale h d'un écran rf, titillé à i)orter la lame cristallisée, et tombent sur la glace de verre noir p i fait un angle de 35";:i5' avec la verticale et qui remplit l'office d'analytir ; un disque r percé d'une ouverture centrale, et mobile dans son plan 'intérieur d'un cercle gradué l porte la glace p, ce qui permet d'amener plan de |)olarisation de cet analyseur dans tel azimut qu'on désire. dcran rf, sur lequel on place le cristal k examiner, repose sur un Deau n, dont le limbe est divisé en degrés, le zéro de la graduation rrespondant au plan de polarisation des rayons incidents. La glace de verre noir peut être remplacée par un prisme biréfringent
spath d'Islande, monté dans le tube A (fig. 320). On obtient alors deux âges de l'ouverture A; on jx'ut aussi se servir comme analyseur, d'un zme de Nicol, qui ne donne qu'une image.]
Quand on veut observer dans lumière divergente, on dispose au-dessous porte-objet une lentille convergente qui concentre les rayons lumineux
sur la lame cristallisée; une seconde lentille couvergeate, placée au-dessoi, sert de loupe pour distinguer lea courbes chromatiques qui ont pris naissance. Microscope pol&r[sjikt. — Ot appareil est surtout employé pour étudier les tissus animaux et t^^ taux dans la lumière polarisée.
Le microscope polarisant de Hoffmann est un microscope composé ordinaire muni de deux prismesiit Nicol, l'un fixé au-dessnui di porte-objet et servaut de polaiiseur, l'autre placé au-dessusJel'o- j culaire et reiiiplissaut roftîcei)'au- 1 lyscur. Chacu de ces nicoU p»l tourner autoorde , son axe. Le potV- j objet est mMe i I la fois autDor d'un axe rertiral etautiiunl'uniu horizuiitahle^atf gles décrits 'lai* ces mourenmb ■ de rotation » IJnSwiT. sentsurdeslimlw b*rs ei cobhmim. graduès.
^i^ViLI^^Mii Le polahjfur "i'"'nfo'iïî*%«.''iê etl'a'ialvseurptembi k. - i, K.»B vent être «épam
Krj;",^, ::".': j» '•••'pi»'"'. «
qDellcwpaHlarril- l'on a alon U taim. i~ t— « «oatar. d* liège. miCrOSCt']'e «O-
posé ordinaire, i l'aide duquel on peut observer les objets à la lumière naturelle, aï»sl de les examiner dans la lumière polarisée.
ni. Ipplkitlw 4i U polirUittu chraMtti» à U Maralutla «m kSM 4'iUili* •t ta azn ipti|Mi itÊ ciliUtx. — Les phénomènes de polarisation cbroa»tique fournissent un moyen ex'rèmement précieux d'inTestigation p"* étudier les propriétés optiques des corps et pjur en pénétrer par Û 1> structure intime.
A l'aide des appareils de polarisation que iiOus venons de décrire. « leconnail. en effet, si le crisLil examiné appartient au système régulier, « l'ien s'il possé.le un ou deux axes optiques. On peut, en outre, délenninff la p^wilion des aies, l'aUfrU' qu'ils ('.ml entre eux, et dans le cas d'uD criitil untaxial. savoir s'il es: pvistUf oa uèjraiif; il est même possible de llél*^ miner Upi\siti.>n et la grandeur relniive des axes d'élasticité.
L'obtervatioii dans la lumière parallèle suffit, en général, pour trouw
Pm. SI3> — (AppiNil d* poluînlieB i d^ Éona port«-4hj«i. .— rf gi Calaipta ftappor- Uol toalc* l« pièôs* d« l'appareil. — /> Cadran rradoi iadifiuiitnncliBaiiaB d* U glai^ qai m\ d* poiariHur. — Al Ooferlun d«lui« 1 Itiocr arrinr la lamirrapolariaM tar la plaqua mitallï- ■ér, — tf Aancau à liinbc gradiHi pour urannr l'ao|[l<dM plan* dg pola nia tioB de l'analvuiir et du
porta 1-aulTMSr.
les directions des axes d'élasticité d'un cristal et leur grandeur relative. Ces déterminations se déduisent des changements de teinte qu'on obtient eu fusant tourner la lame cristallisée autour d'un axe horizontal, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre, ainsi que*de la position à donner à cette lame poar produire de l'obscurité, quand les plans de polarisation du polariseur et de l'analyseur sont croisés. Une fois la direction des axes reconnue, on pratiquera des coupes parallèles ou perplèudiculaires, qui permettront alors de procéder à la recherche de la longueur relative des axes. On rendra cette recherche plus rapide et plus sûre, en ayant recours à remploi d'une lame d'un cristal biaxial taillé parallèlement au plan de deux de ses axes d'élas ticité, et qui, superposée à la lame du cristal à étudier, donnera naissance ù des couleurs additionnelles ou différentielles, selon que la duplication sera |»arallèle ou croisée (cf. § 232). On se sert ordinairement, dans ce but, d'une lame de gypse donnant le rouge du premier ordre.
En opérant dans la lumière divergente et sur des lames perpendiculaires ou peut aussi, au moyen des franges colorées, distinguer immédiatement no cristal à un axe d*un cristal à deux axes, et, dans ce dernier cas, mesurer l'angle des axes optiques.
'Consullez, pour plus de détails, C.Naoele et Sciiwicndenkr, Dos Mikroskop, Leipsig, 1867.]
