PILES DE GLACES

du reste, comparer les rayons n'ayanl subi qu'une seule réfraction et qu'une seule réflexion, en taillant la lame en biseau nn (fig. 1713), de manière que le rayon M entrant normalement, n'éprouve de polarisation qu'à la sortie de la lame ; et recouvrant d'un écran noir une partie de la surface ab, de manière à intercepter les rayons qui, réfléchis à la seconde surface, se jomdraient au rayon lo.

lesTO. Conséqnenees. — 1* Cette loi nous donne l'explication de ce fait d'expérience, qu'il n'y a pas de polarisation dans la réflexion totale^ et dans la réflexion rasante ; en effet, le rayon réfracté ne contenant pas, dans ces deux cas, de lumière polarisée, puisqu'il n'existe pas, le rayon réfléchi n'en doit pas non plus contenir. — 2® Nous avons vu qu'il n'y a pas de polarisation dans la réflexion sous l'incidence normale ; il ne doit pas y avoir, dans le même cas, de lumière polarisée dans le rayon réfracté. — 3<* Le maximum absolu de lumière polarisée par réfraction aura lieu sous la même incidence que le maximum de lumière polarisée par réflexion ; c'est-à-dire, pour le verre, sous Tincidence de 79^. Mais il n'y a pas maximum dans la proportion de lumière polarisée dans le rayon réfracté, sous l'angle de polarisation, comme pour le rayon réfléchi. — 4» La proportion de lumière pdlarisée dans le rayon réfracté, va constamment en augmentant, depuis i — 0 jusqu'à irsOD"". En effet, la quantité absolue de lumière polarisée augmente, comme dans le rayon réfléchi ; tandis que la lumière totale transmise va en diminuant, car elle est complémentaire de la quantité réfléchie. On voit donc qu'il n'y a pas d'angle de polarisation pour la lumière réfractée, que jamais cette lumière ne peut être entièrement polarisée, mais qu'elle contient d'autant moins de lumière naturelle que l'angle d'incidence est plus grand.

leavi. mj» DB BLACBS. — Quand on vent obtenir un faisceau entièrement polarisé par réfraction, il faut lui faire traverser successivement plusieurs lames parallèles. Un semblable système se nomme pile de glaces ou pile de plaques. Les lames de verre, minces, bien polies, et parallèles, peuvent être appliquées les unes sur les autres, mais sans adhérer, de manière qu'il y ait toujours une couche d'air interposée.

Les propriétés des piles de glaces ont été découvertes par Malus ; pour nous en rendre compte, considérons une pile de glaces recevant sous l'angle de polarisation un faisceau neutre, d'intensité 1 . La lumière qui a traversé la première lame, en sort partiellement polarisée perpendiculairement au plan d'incidence. Soit p la partie polarisée, et n la partie qui reste à l'état neutre. La portion qui a été réfléchie sera 1 — (p4-a)« La partie polarisée p, ne pouvant être réfléchie, sous l'angle de polarisation, par la première surface de la seconde lame (2359), pénétrera entièrement et traversera cette lame, ainsi que les suivantes, sans éprouver de pertes, l'absorption étant négligée. La partie n se partagera, à l'entrée de la seconde lame, comme la lumière incidente l'a fait à l'entrée de la première. Une portion n{p+n) = np-\-n^ sera transmise, etn — fi(p+fi) sera réfléchie. De la partie transmise, la portion polari-

522 POLARISATION REGTILIGNE.

sée np passera, sans éprouver de perte, à travers toutes les lames, et la partie non polarisée n^ se partagera à Tentrée de la troisième lame, en lumière réfléchie n^ip-^- n), et en lumière transmise «* — n^ (p + «)••••» et ainsi de suite. Si donc od suppose qu*il y ait m lames, le faisceau émergent

contiendra /) + np+ n'p + . , . -h n»»— * P = P -j de lumière polarisée.

et une quanlité n*» de lumière naturelle. Si m est suffisamment grand pour que ti^ soit très petit, le faisceau émergent paraîtra entièrement polarisé perpendiculairement au plan d'incidence.

IKSVS. Du nombre des piaqnes. — Le nombre des plaques nécessaires pour arriver à ce résultat dépend de leur nature, et surtout de Tangle d'inddence. Plus cet angle est grand, moins il faut de plaques; c'est que, si lorsqu'on dépasse l'angle de polarisation une partie de la lumière déjà polarisée se réfléchit, d'un autre côté, une plus grande proportion de celle qui reste naturelle est polarisée (2370) ; de sorte qu'il faut moins de plaques pour arriver à une suppression presque complète de la lumière naturelle. Par exemple, M. Brewster a trouvé que la lumière d'une bougie placée h une distance de 4 mètres environ, est entièrement polarisée, sous les incidences suivantes, par un nombre de lames de crown indiqué à la seconde ligne :

790 4r 74« 690 4' 63«>îr 60«8' 57o40' B3«28' 30« ^ 45» 35' 44*44' 8 12 4 6 24 S4 27 34 35 44 47

Quand on dépasse l'angle pour lequel un nombre donné de plaques polarise complètement, la polarisation continue à être complète, mais l'intensité du faisceau polarisé diminue, parce que la proportion de Imnière réfléchie aogmente. Le maximum de lumière polarisée transmise ayant lieu sous l'aagie de polarisation, parce qu'une portion n'est pas réfléchie, il convient d'employer cette incidence, en réunissant un nombre convenable de plaques. On peat, du reste, dépasser ce nombre sans inconvénient, la lumière totalement polarisée par réfraction ne pouvant se réfléchir sur les lames surnuméraires, comme on peut, du reste, s'en assurer, en écartant ces lames de manière i permettre d'observer les rayons réfléchis, s'il en existait.

Transparcnee d*ane pile. — Une conséquence curieuse de ce qui précède, c'est qu'une pile de glaces est d'autant plus transparente, qu'elle est traversée plus obliquement, à partir de l'angle de polarisation. Cela tient à ce que la lumière polarisée dans chaque lame va en augmentant avec l'angle d'incidence, ce qui amoindrit les pertes par réflexion, dans une propwtioo plus grande qu'elles n'augmentent par l'influence de l'obliquité dans les premières lames, qui seules reçoivent beaucoup de lumière naturelle.

Les piles de glaces offrent l'avantage de fournir de la lumière polarisée très intense. Mais pour cela il faut qu'elles soient formées de lames bien pores, et très minces pour éviter les pertes par absorption. On fait des piles avec des