CHAPITRE IV

Nos lecteurs se rappelleront parfaitement les loïs de la polarisation qui constitue un des phénomènes les plus intéressants que la physique nous puisse offrir. On sait que certaines substances, taillées en disques très minces, possèdent la propriété de polariser la lumière, c’est-à-dire que deux plaques minces de la même näture, placées l’une sur l’autre, font paraître êt disparaitre la lumière alternativement selon que leur position varie, en faisant tourner une de ces plaques sur l’autre. On sait également qu’il y a d’autres substances qui, placées entre

ces deux lames, apparaissent pourtant lumineuses, même quand la lumière se trouve parfaitement absorbée par une certaine position de ces deux lames. On dit alors que ces substances dépolarisent la lumière polarisée , ou qu’elles polarisent elles-mêmes la lumière.

Cette propriété de dépolariser la lumière polarisée est propre à tous les cristaux , excepté ceux qui cristallisent sous la forme d’un cube ou sous les formes qui en dérivent. « Mais ce qu'il y a de plus extraordinaire , » dit M, Malus dans un mémoire lu à l’Institut en 1811 (1), « c’est que toutes les substances organisées, végétales ou animales, soumises à la même épreuve, participent de cette propriété des cristaux. J’ai placé dans les mêmes circonstances les parties fibreuses et transparentes des feuilles et des fleurs , les pellicules qui recouvrent l’aubier, delasoie, deslaines etdes cheveux biancs, des écailles, de la corne , de l’ivoire , des plumes, des peaux de quadrupèdes et des poissons , des coquilles , du fanon de baleine, etc., et toutes ces substances ont modifié la lumière de la même manière que les corps cristallisés. Toutes ont, pour ainsi dire, un axe de réfraction ou de cristallisation , comme si elles ‘étaient composées de mollécules d’une forme déterminée, disposées symétriquement les unes par rapport aux autres.

» Gette observation, cependant, semble pouvoir s’expliquer de deux manières. Ou ces substances sont réellensent composées de particules organisées comme les cristaux, ou ce phénomène tient aux propriétés générales de la lumière réfléchie et réfractée que j’ai reconnues précédemment, etc. »

Ce que Malus ne pouvait décider à l’œil uu peut être approfondi à l’aide du microscope: M. Talbot de Londres appliqua un appareil de polarisation au microscope, et M. Biot l’a rendu encore plus simple et plus commode.

L'appareil de polarisation , ainsi que M. Chevalier l’a exécuté pour notre instrument, consiste dans un prisme de Nicol, qui se trouve placé dans le microscope et porte les lentilles

(1) Nouveau bulletin de la Société philomatique de Paris ; 1812, p. 34.

objectives. L’autre prisme est placé sous la lame de verre qui est chargée des objets, et il est fixé de manière qu’on puisse le tourner sans déplacer l’objet.

En tournant donc un de ces prismes, celui qui se trouve au-dessous de l’objet, on verra alternativement le champ de vision s’éclaircir et s’obscurcir parfaitement , malgré qu’une lumière très vive tombe continuellement sur le miroir réflecteur qui renvoie les rayons au prisme. Or, si une substance qui a la propriété de dépolariser la lumière se trouve placée sur le porte-objet , on la verra apparaître très lumineuse au milieu du champ rendu obscur par l’effet de la polarisation.

Les couleurs des plaques cristallisées dans la lumière polarisée furent d’abord découvertes par des observations, indépendantes les unes des autres, de MM. Arago et Brewster; elles ont été étudiées avec grand succès par M. Biot et d’autres auteurs. Or, si Brewster dit que « les couleurs brillantes et les systèmes d’anneaux colorés, produits par la transmission de la lumière polarisée au travers des corps transparents qui possèdent la double réfraction , sont , sans aucun doute , les plus beaux phénomènes qu’on puisse voir, » ces mots s'appliquent mieux encore aux couleurs que des couches très minces de cristaux polarisés offrent sous le microscope.

Si cette plaque mince d’un corps cristallisé , par exemple de mica, possède partout la même épaisseur, sa teinte est parfaitement uniforme; mais si elle a différentes épaisseurs, chacune produit une couleur différente ; les unes sont bleues, d’autres rouges, d’autres vertes, et d’autres jaunes, et toutes brillent du plus grand éclat.

Si l’on fait tourner le prisme inférieur de Nicol, on voit dans le même endroit deux couleurs pendant chaque demirévolution ; ces deux couleurs sont toujours complémentaires l’une de l’autre, c’est-à-dire que mélées ensemble , elles formeraient de la lumière blanche.

On conçoit donc qu’à l’aide de cet appareil on découvre de suite la présence d’une substance cristallisée dans un liquide, et de plus, on peut, à l’aide de la polarisation, résoudre les questions de la forme et de la composition chimique d’un

cristal, parce que nous savons que le cube et les formes qui en dérivent ne polarisent point la lumière. S'il se trouve, par exemple , parmi les cristaux observés dans le dépôt salin des urines des cristaux de sel marin, on peut les confondre, tantôt avec les cristaux de l’acide urique, tantôt avec ceux de phosphate de soude et d’ammoniaque, qui cristallisent en pyramides à quatre faces. Or, l’appareil en question aurait pu facilement éclaircir cette question , en polarisant tous les cristaux , excepté ceux du sel marin. Au reste , cet appareil n’est pas absolument nécessaire, et l'habitude , ainsi que l’analyse chimique, peuvent y suppléer dans la plupart des cas.

On saura également distinguer, à l’aide de la polarisation, la carapace siliceuse de plusieurs infusoires. Les cristaux doivent être d’une certaine épaisseur pour pouvoir polariser Ja lumière. Parmi Îles substances organiques, ce sont les cheveux et les poils, ainsi que la soie , le coton , etc., qui polarisent la lumière de la manière la plus agréable. Nous nous sommes guidé de cette manière dans l’examen des poils trouvés dans les urines d’une femme. Le phénomène des couleurs s’obser vera également fort bien sur les faisceaux cristallins, qu’on obtient en faisant coaguler une goutte de cire ou de stéarine entre deux lames de verre; cette goutte ne doit former qu’une couche très mince.

Un autre phénomène de cristallisation fort intéressant fut observé par M. Biot, Si l’on soumet les grains de fécule à la polarisation, on voit se présenter une croix noire, composée de deux lignes ayant leur point d’entrecroisement dans le hile du grain (fig. 105). Si l’on fait tourner le prisme, la croix tourne également, et l’on observe en place une croix blanche. Cette propriété démontre bien l’organisation et la régularité d’agrégation autour d’un axe de la fécule. Les quatre segments compris entre les branches de cette croix présentent des signes de dépolarisation, d'autant plus énergiques que le grain de fécule est plus grand. Dans les globules de fécules cassés, ces apparences subsistent inaltérées dans la partie non détruite; mais elles cessent entièrement quand les grains sont désagrépés d’une manière quelconque. Si le même grain présente deux

ou plusieurs croix noires, alors le centre de chaque croix noire se trouve placé dans un véritable hile distinct ; alors deux ou plusieurs globules se sont soudés les uns aux autres, en conservant leur structure séparée dans les parties qui ne sont pas en contact (fig. 64). Les cristaux qu’on obtient en faisant dissoudre du borax dans l'acide phosphorique, et qui se présentent sous forme d'étoiles , possèdent la même pro- . priété. y

On peut aussi polariser la lumière, en plaçant une iourmaline devant loculaire que l’on fait tourner etune autre sous l’objet; mais la couleur jaune-verdâtre de ce minéral offre des inconvénients,