CRISTAUX A UN AXE. 4M

directions que peut suivre le rayon dans Tintérieur du milieu réfringent. Hais quand ce milieu n'est pas homogène, comme cela a lieu pour certaines substances cristallisées, le rayon se partage, en se réfractant, en deux a«ires rayons qui marchent séparément. Ce phénomène, connu sous le nom de double réfraction , a été découvert en 1669. Un voyageur avait rapporté d'Islande de beaux cristaux qu'il remit à Erasme BarthoUn ; celui-ci, frappé de leur belle transparence, les fit servir à l'étude de la réfraction, dont les lois étaient encore controversées, et il découvrit la double réfraction. Ce phénomène a été observé depuis, dans une foule d'autres cristaux, et Dufay a constaté qu'il ne se manifeste qu'avec ceux dont la forme primitive n'est pas symétrique autour d'un point.

Cristaux à un axe, et h deox axes. — Parmi les cristaux, il y a à distinguer ceux qui sont symétriques autour d'un axe, et ceux qui ne le sont pas. Les premiers se nomment, au point de vue optique, cristaux à un axe, et les derniers cristaux à deux axes; nous verrons plus tard pourquoi. Nous allons d'abord considérer les cristaux à un axe.

S3tO. FHtoOlÈVBS DB LA DOUBLE BiPBAGTIOir SAl» LB8 OOSTAUX A UN AXI. —

Les phénomènes de la double réfraction s'observent ordinairement avec le spath t Islande, ou chaux carbonatée cristallisée en rhomboèdre se clivant facilement. Les plus beaux échantillons viennent d'Islande, où l'on en trouve des cristaux d'une transparence parfaite déplus de 10 centimètres d'épaisseur. Les angles des faces parallélogrammes du rhomboèdre primitif sont de iOl^'ôS', et TS^'ô'. On y distingue deux sortes d'angles trièdres : deux qui sont opposés et formés par les arêtes de trois angles dièdres obtus égaux à iOS^'ô', et six autres formés de trois angles dièdres égaux à 74''55'. La droite qui joint les deux premiers est Vaxe cristallographique du rhomboèdre. Cet axe fait des angles de 45 ''âS' avec les trois faces, et de 63*^45' avec les trois arêtes qui aboutissent à ses extrémités.

Si l'on fait passer un pinceau de rayons solaires à travers un cristal de spath d*Islande, on voit, en général, ce rayon se bifurquer à son entrée, en formant deux pinceaux réfractés qui donnent chacun un pinceau émergent.

BsyoBS ordinaires et extraordinaires. — Quand on observe la double réfraction dans une lame bi^réfringente terminée par deux faces parallèles, et qu'on fait tourner cette lame sur elle-même, de manière que ces faces restent dans le même plan, on voit l'un des rayons émergents rester en repos, pendant que l'autre tourne autour de lui. Le premier rayon suit donc les lois ordinaires de la réfraction ; ce qui indique que la lumière se propage, suivant ce rayon, avec une vitesse indépendante de sa direction dans le cristal ; on le nomme rayon ordinaire. L'autre rayon ne suit pas les lois de la réfraction simple; la vitesse de la lumière suivant ce rayon change donc avec sa direction dans le cristal ; on le nomme rayon extraordinaire.

On peut aussi observer la double réfraction, en regardant un point lumineux à travers le cristal ; ce point paraît double. On peut enfin poser simplement le

erifttal sur une page écrite; chaque lettre paraît double. Pour nous rendre eoflipte de ces résultats, considérons un point lumineux s {fig. 1689); le pinceau incident si se bifurque , et donne deux pinceaux réfractés et deux pinceaux émergents, dont un, e, entre dans la pupille, et fait voir l'image r du point s, pendant que Tantre, o, passe en dehors de l'œil. Le pinceau ii' donne, de môme, deux pinceaux émergents o\ e', dont le premier seul entre dans la pupille , et fait Yoir une seconde image r' du points. L'une des images est donc donnée par le rayon ordinaire de l'un des pinceaux, et l'autre par le rayon extraordinaire de l'autre pinceau.

On remarque, que l'image r' qui correspond aa pinceau le plus dévié , parait pkie rapprodiée de l'œil que l'image r. Cela tient à ce que le sommet du pinceaa conique qui a pour base la pupille, se rapproche d'autant plus de cette base que ce pinceau émergent est plus dévié , comme i! est facile de s'en assurer en appliquant la loi de Descartes.

Expérienee de Hon^e. — Supposons les faces du cristal, parallèles entre elles ; les rayons émergents seront parallèles aux rayons incidents correspondants. Il faudra donc, pour que les pinceaux émergents o' et e aboutissent & la pupille, que les pinceaux réfractés se croisent dans l'intérieur du cristal, oomme le montre la figure. Si donc on fait glisser sous le cristal une carte a6, dans le sens de la flèche, on verra disparaître, la première, l'image r' la plus

Fig. 46S9.

Fig. 4 690.

éloignée de la carte ; le faisceau si' étant le premier intercepté. Cette expérience curieuse est due i Monge.

miii. Appareil de prejeetioa. — Les phénomènes de la double réfraction s'observent sur une foule d'autres cristaux que le spath d'Islande ; mais l'angle des deux rayons réfractés est généralement plus petit qu'avec ce dernier minéral. On peut augmenter la distance entre les deux faisceaux projetés sur un écran, au moyen d'une lentille : soit s ( fig, 1690) un point lumineux qui fournit le pinceau divergent si. Ce pinceau se bifurque en i en pénétrant dans le cristal AB, et donne les pinceaux émergents e et e', dont les BMMieto fiiont en r et r'. Les pinceaux traversent ensuite une lentille L, •t vaut ($cmr les images focales R, R' situées sur les axes secondaires