XVI. Mémoire sur les modifications qie lk réfleih» imprime
\ LK ULMIÈRB POLARISÉE (a).
* (*) < \ oie préliminaire d'E. Yerdet. — Il explique et justilie le classement de ce Mémoire, qui se nilnirhe à île» travaux de licaucoup postérieurs a re qui le précède et ii ce qui le suit immédiatement. ] '1/1 1
1-4. Une expérience fort simple a fortuitement conduit l'auteur à la découverte des singuliers phénomènes qui font l'objet du présent Mémoire. — Il en ressort ce principe (qui paraît avoir échappe aux observations de Malus et de Itiol ) : La lumière polarisée complètement consent encore cette propriété après sa réfitxion sur les corps transparents, et n'éprouve alors d autre modification apj>arente qu'un
•'hatifjemeiit dans l'azimut de son plan de polarisation h .'i i
3. Discussion théorique. — Toute déviation du plan de polarisation de In lumière réfléchie, par rapport h relui de la lumière incidente, doit être considérée comme reflet de l'action polarisante de la surface réfléchissante khh
Observations sur la marche du plan de polarisation des rayons réfléchis, pour diverses incidences, dans le cas où le plan de la polarisation primitive fait un angle de 'i ."> degrés avec le plan de réflexion 665
Recherche à faire pour représenter la loi des variation* de position
• t HiMIt
XVI. dont il s'agit par une équation entre le pouvoir réfringent du corps réfléchissant, l'angle d'incidence, l'aximilt du plan de polarisation de» rayons incidents cl celui des rayons réfléchis 446
(1. Les plans de polarisation des deux images de l'ouverture éclairante produites par le premier rhomboïde sont perpendiculaires entre eux, après comme avant la réflexion, lorsqu'elle a lieu sous une incidence très-oblique ou presque normale, et deviennent parallèles pour l'incidence de la polarisation complète. — Effets des variations intermédiaires. — La rotation du second rhomboïde ne fait disparaître qu'une image à la fois 446*
Le» métaux dépolarisent la lumtere d'une manière tret~*ennble , excepté dans les incidences extrêmes 667
7. Si l'on fuit tomber très-obliquement sur une glace élamée un
lumineux polarisé dans un azimut d'environ 45 degrés par port au plan de réflexion, les images réfléchies par les deux faces sont polarisées à peu près en sens contraires 447
S. Cette oljscrvalion a conduit l'auteur à conclure que, si l'on recouvrait un miroir métallique d'une mince couche transparente, cl qu'on l' éclairât très-obliquement avec un faisceau polarise", on verrait les couleurs disparaître quand le plan de réflexion se trouverait dans un aximut de 4!> degrés par rapport au pian primitif de polarisation 44K
Expérience» confirma tive*. — Il semblerait en résulter que la réflexion à la surface du métal ne s'opère pas à la même profondeur pour les rayons polarisés parallèlement ou perpendiculairement au plan
d'incidence («) 4 4 y
♦ (t) \ Note d'Ê. Yerdet. — Traduction dans le langage actuel de l'optiqnc. j 44c>
<(. Effets produits par la htmière ordinaire sous des incidences très-obliques. 4 4q Il est possible que les métaux polarisent complètement la lumière, mais dans deux plans rectangulaires à la fois, comme le pensait Malus. — Conséquences quant à la production des teinte» 45o
10. La même remarque sur l'opposition de plaus de polarisation des images réfléchies par les deux surfaces d'une glace étauiée a conduit l'auteur à cette nouvelle expériekQLL Sur un miroir métallique recouvert d'une mince couche de vernis, il a fait tomber très-
XYI. obliquement un faisceau polarisé, comme ci-dessus, et il a placé, entre le faisceau réfléchi et le rhomboïde de spath calcaire, une lame mince de sulfate de chaux perpendiculaire aux rayons réfléchis et ayant son axe tourné dans le même azimut que l'image du plan de polurisation primitive. — Tout étant ainsi disposé, on apercevait des couleurs très-vives en tournant la section principale du rhomboïde parallèlement ou perjwndiculairement au plan de réflexion 45o
11. Effet* de la réflexion Maie, dans un prisme de verre, d'un faisceau
polarisé à à 5 degrés du plan d'incidence 45^
ia-i4. La modiGration résultant, quant à la polarisation de la lumière.
d'un nombre quelconque de réflexions totales consécutives peut être détruite par un même nombre de réflexions semblables, dans un plan perpendiculaire à celui des premières, et sous des incidences égales 454
15. Les modifications résultant, pour la lumière polarisée, des réflexions
intérieures ne lui font pas perdre la propriété de développer les couleurs dans les lames cristallisées. — Examen du cas le plus simple, où la lumière polarisée dans l'azimut de 45 degrés par rapport au plan d'incidence est réfléchie deux fois dans l'intérieur du verre entre des faces parallèles 4ô.">
16. La lame mince cristallisée étant placée entre deux prismes accou-
plé» et le second rhomboïde de spath, les images directes et réfléchies donnent alors à la lame des couleurs très-différentes. — Exemples variés 456
Les teintes ainsi produites sont moyenne* (d'après la figure circulaire de Newton) entre le* couleur* complémentaire* développée* par la lumière polaritée ordinaire 4:>6
1 7. Quand Taxe de la lame de sulfate de chaux est parallèle au plan d'in-
cidence, la réflexion fait monter les teiutes dans l'ordre des anneaux. — Quand il lui est perpendiculaire, elle les fait descendre 456
t«. Effets produits sur la coloration des images directes et réfléchies, en laissant le second rhomboïde fixe, de façon que sa section principale soit parallèle ou perpendiculaire à celle du premier, et en faisant tourner la lame cristallisée h'*~,
ri
r<iit>>r«u. ma.
XVI. 1 9. Effets produits en teuant la lame fixe et en faisant tourner le second
rhomboïde 458
an. La lame cristallisée est ensuite supposée placée entre le premier
rhomboïde et les prismes accouplés. — Effet* produits 458
•1 1 . Dispositions à donner à l'appareil pour rendre ces nouvelles couleurs
plus sensibles !|J 45g
Mémoire suivant) que cm teintes tu sont pas composées comme celles des anneaux colorés. ]. . 4 5y
Tableau des teintes observées en faisant tourner le second rhomboïde 46o
!' [ A'ote. — Addition a faire à l'appareil , pur lui donner toutes les propriétés des plaque* de cristal de roche perpendiculaire* à l'axe. } 46o
*«»-•*.'{. Effets produits sur la coloration des lames cristallisées par une, deux
et trois réflexions intérieures du rayon polarisé 46 j
Im lumière ramenée à l'état de polarisation complète colore les lames cristallisées des mêmes teintes, quelles que soient les modifications qu'elle ait éprouvée» auparavant 46s
•t'i. Résultat singulier de quatre tantes différentes pour le* quatre images, obtenu en recevant sur une glace sans tain la lumière polarisée modifiée par deux réflexions intérieures, et sous une incidence plus grande ou plus petite que celle qui produit la polarisation complète 463
•j.V Même résultat avec la lumière polarisée ordinaire réfléchie par un
miroir métallique 463
•jl». \vant d'aborder la discussion théorique, l'auteur annonce qu'il va résumer les principes exposés dans le dernier Mémoire présenté par lui à l'Académie des sciences [N* XV (A), p. 386] 463
•«7. Priorité du docteur Young quant à l'explication des couleurs développées
par la polarisation dans les lames cristallisées {a) 464
* (a) { Sole d'E. Verdet, qui cite à ce sujet un passage de l'article C.kntnuirks du Supplément à l'Encyclopédie Britannique.] 464
L'explication d'Young présente toutefois une lacune en ce qui touche
XVI. la condition qu'elles aient été primitivement polarité** dam un même
plan pour que cette influence mutuelle puisse être rétablie A65
Les expériences rapportées dons le Mémoire N° XV [(A) et (B) | prouvent d'ailleurs que les rayons ordinaires et extraordinaires transmis par les lames cristallisées les plus minces sont toujours polarisé» parallèlement et perpendiculairement à l'axe 'if>;>
ifc. Kxamen , sous le même point de vue, des nouveaux phénomènes de coloration que prétente la lumière polarisée modifiée par une ou plusieurs réflexions complètes dans rintérieur du verre hiib
L'auteur rappelle les phénomènes produits avec l'appareil ci-dessus décrit, lorsque la lame de sulfate de chaux est placée entre le premier rhomboïde de spath calcaire et les prismes réflecteurs accouplés, et lorsqu'elle est placée entre le prisme et le second rhomboïde 4ti.r»
De là ressort ce principe général : Toula les fait qu'un rayon polarité et! réfléchi dont l intérieur d'un pritme, tout l'incidence qui donne la réflexion complet*, et qui etl suffisamment éloignée de la réflexion partielle et du parallélisme à la turf ace, il te divite en deux autret rayant, dont r un ett polarité parallèlement , et f autre perpendiculairement au plan d'incidence, le premier te trouvant en retard, au tortir du pritme, <f un huitième d'ondulation «i68
Intensités relatives de ces deux faisceaux
•19. Ditaution théorique (avec figure explicative) des phénomènes que présenta la lumière |>olariséc complètement réfléchie à l'intérieur du verre, quand on l'observe immédiatement avec le second rhomboïde de spath calcaire, la section principale du premier rhomboïde étant dans un azimut de hb degrés par rapport au plan de ré
flexion 'iCn.
Indépendamment de la différence des chemins parcourus, il y eu a toujours une d'une demi ondulation entre l'intervalle des deux systèmes d'ondes de l'imago ordinaire et relui des deux systèmes d'ondes de l'image extraordinaire, puisqu'elles sont complémentairet
l'une de l'autre. — (Différence inexpliquée.) /it)<(
Règle déduite des observations de Biot, pour savoir quelle ett celle des deux imaget pour laquelle doit être ajoutée une demi- ondulation à la
el
ruitiimi nui,
\VI.3o. Autre diflîculté : Quel est le plan de la polarisation primitive considérée dans le rayon réfléchi?— Développements à ce sujet. — Cette difficulté, qui se représente toutes les fois que le rayon polarisé a éprouvé un nombre impair de réflexions, n'existe plus lorsque ce nombre est pair 670
3i. Dans le cas de deux réflexions complètes, les deux images ordinaire et
extraordinaire sont d'égale intensité. — Cas de trois réflexions.. . . &71
3*.». Effets produits après quatre réflexions successives. — De nouvelles réflexions détruisent les modifications imprimées par les premières à la lumière polarisée, quand elles ont lieu dans un sens perpendiculaire à celles-ci 47a
33. Les explications ci-dessus sont fondées sur cette hypothèse : La lumière polarisée est divisée par la réflexion complète en deux systèmes fonde» polarisés, T un paralMvment , f autre jterpendirulairement au plan d'incidence, et séparés par nn intervalle d> un huitième £ ondulation A 7 3
Trois figures indiquent la distribution circulaire des teintes données par les trois lames mises en expérience; hypothèse sur laquelle reposent ces constructions. — La démonstration rigoureuse des principes énoncés se rattache à un problème d'interférence non encore résolu. — Renvoi au Supplément (N* XVII) hjh
3'i. Applications du principe qui vient d'être formulé aux phénomènes qui font le plus ressortir la différence entre la lumière polarisée ordinaire et celle qui a éprouvé la modification dont il s'agit. — Dépolarisation par deux réflexions intérieures. — Figure explicative de la décom- (tosition du faisceau lumineux. — Formules des divers faisceaux. . . h-jù
Effets de la rotation du second rhomboïde Û79
35. Cas où la lame cristallisée est placée entre le premier rhomboïde et
les prismes accouplés, et a son axe dans un azimut de 45 degrés pàr rapport au plan d'incidence et à celui de la polarisation primitive. — Effets de la rotation du second rhomboïde. — Figure explicative. — Formules «les quatre faisceaux A79
36. Effets résultant du déplacement de la section principale du second
rhomboïde. — Teintes résultantes "; '181
37. L'auteur fait observer, en terminant, que la théorie de ces phénomènes
[Nue sur Interprétation des formules, et Variante.) 483
XVI. ne pourra êlre complétée que lorsqu'on saura en quoi consiste cette modification transversale des ondes, k laquelle Malus a donne le nom de polarisation h 84
