DE LA DÉPOLÂRISATION DE LA LUMIÈRE

Après avoir examiné comment la lumière ordinaire se 'ansforme en lumière polarisée , nous devons étudier lès lodîfications que celle - ci peut recevoir à son tour qurfnd a lui fait éprouver des réflexions ou des réfractions sur es miroirs de différentes natures et diversement placés hâtivement à ses pôles.

Lorsqu'un pinceau polarisé tombe sur la première face *im miroir bien poli, de manière que son plan de olarisation coïncide avec le plan de réflexion ou lui soit erpendiculaire, la lumière, régulièrement réfléchie par Btte face, est complètement polarisée comme le faisceau icident , parallèlement ou perpendiculairement au plan e réflexion, et cela quelle que soit la nature du miroir.

Mais toutes les fois que le plan primitif de polarisation u faisceau incident ne coïncidera pas avec le plan de éflexion ou ne lui sera pas perpendiculaire, on reconnaîtra pie le faisceau réfléchi a été modifié et que la modîficaîon dépend de la nature du miroir.

Quand on emploiera, dans ces expériences, un miroir

diaphane ou opaque, susceptible de polariser complètement la lumière naturelle, les rayons préalablement polarisés qui tomberont sur la surface seront encore complètement polarisés après leur réflexion , mais non pas dans le plan de leur polarisation primitive. Cette déviatioa du plan de polarisation d'un faisceau lumineux produite par sa réflexion à la première surface d'un miroir diaphane, dépend à la fois de l'angle d'incidence et de la direction du plan de réflexion relativement aux pôles do rayon.

Pour une incidence donnée , la déviation est d'au plus considérable que le plan de réflexion fait, avec le plan de polarisation primitive, un angle plus voisin de 45".

Supposons d'abord, pour fixer les idées , que le miroi réfléchissant soit horizontal, que l'œil de l'observateur et le rhomboïde qui doit fournir le faisceau polarisé demeurent constamment situés l'un au nord l'autre au sud du miroir, cas dans lequel le plan de réflexion coïncidera toujours avec le méridien ; qu'enfin la section principale du cristal, plan dans lequel sont contenus les pôles du faisceau ordinaire, fasse un angle de 45° avec le méridien.

Quand ce faisceau ordinaire tombera perpendiculaire-i ment sur le miroir, il se réfléchira sans que son plan de polarisation se soit dévié. Ainsi ce plan fonnait d'abord, par hypothèse, un angle de 45° avec celui du méridien; l'inclinaison de ces deux plans sera encore de 45° aprèï la réflexion. r

Si l'on s'écarte graduellement de l'incidence perpeDdi-l culaire , on remarquera d'abord que le plan de polarisatiotft des rayons réfléchis se rapproche peu à peu du plan de 1 •

^flexion et qu'il coïncide exactement avec lui lorsqu'on atteint Tangle de la polarisation complète; qu'ensuite le yon réfléchi est polarisé dans un plan qui s'éloigne d'au- Dt plus du plan de réflexion , qu'il forme un plus petit igle avec la surface du miroir; qu'enfin, quand le rayon t à peu près parallèle à cette surface, son plan de polauition coïncide avec celui de la lumière incidente, comme rsqu'il venait frapper perpendiculairement le miroir. Représentons par i l'angle d'incidence compté à partir 5 la normale, par i' l'angle correspondant de réfraction >ur la substance dont le miroir réfléchissant est formé, a tangente de l'angle que le plan de polarisation de la mîère réfléchie fait avec le plan de réflexion est exprimée ur la formule

cos [i + V)

cos (t— i')'

Vérifions cette formule d'abord dans des cas partiiliers.

Quand i=0, i' étant aussi nul,~i^ = l; mais

^ ' ' cos(t — t') '

Bmgle dont la tangente égale l'unité est l'angle de 45°; onc , dans l'incidence perpendiculaire, si la formule est (acte, le plan de polarisation du rayon réfléchi doit ïîncider avec le plan primitif de polarisation de la luiière qu'on emploie: ce qui est conforme aux obserations.

^1*^*'! est encore égal à l'unité et correspond à un ngle de 45% lorsque i = 90% c'est-à-dire quand les nyons sont parallèles à la surface du miroir, puisque alors 'Os(t4"i') = — cosi^ et cos(i — i') = 4- cosT. La

lumière conserve donc encore la polarisation primitive, comme l'expérience nous l'avait appris.

Si i + i' = 90% l'angle t , d'après la loi que nous avou discutée plus haut (chap. vi, p. 315), est celui de la pola» risation complète; on a cos (f-|-t')=0, et ^|!]j]*.,jeÉt aussi égal à zéro. Le plan de polarisation du rayon réfléchi coïncide donc avec le plan de réflexion : l'expérierw avait déjà conduit à ce résultat.

Le tableau suivant montrera enfin que pour les incidences intermédiaires , l'accord du calcul et de l'obser-'^ vation est aussi satisfaisant qu'il était permis de l'espérer.

Incidences, comptées Déviation observée -n^^.tiAn

à partir da plan ûSSÎSS DiiKrem».

de la normale. de polarisaticm. oaiwu«io.

Sur le verre.

2li'' SS^'bb' 37*54' + i' 1'

Sur l'eau.

La formule dont nous venons de comparer les résultat! à ceux que fournit l'expérience suppose que le plan pri--

* de polarisation de la lumière qu'on emploie fait un e dé lib"* avec le plan de réflexion ; mais il suffit d'une re addition pour la rendre applicable à tous les cas. résentons par a l'angle qui tout à l'heure avait la ir particulière de 45**, c'est-à-dire l'angle du plan éflexion et de la section principale du cristal ; i et t^ ervant les premières significations, la tangente de fie exprimant la déviation qu'aura éprouvée le plan )olarisation du faisceau incident après qu'il se sera chi sur un miroir, aura pour expression générale :

cos {i + r)

ms les cas principaux, cette formule, comme il est î de le voir, représente fidèlement les faits. Mais il à désirer néanmoins une démonstration expérimentale îmbrasse un grand nombre de valeurs de a et de t. )s déviations dans les plans de polarisation suivent ême marche quand la réflexion s'opère à la seconde ce des miroirs diaphanes, depuis l'incidence periculaire jusqu'à celle où commence la réflexion to- Mais au delà de cette inclinaison, le phénomène d un tout autre caractère : il n'y a plus alors un le changement d'orientation dans les pôles primitifs ayon ; et à moins que le plan qui contenait ces pôles )încide avec le plan de réflexion ou ne lui soit perpenlaire , le rayon éprouve une dépolarisation véritable ; orte que, de quelque manière qu'on place le rhomle à travers lequel on le fait passer, il donne toujours i images. Il en est de même quand le miroir réflé-

chissant est métallique. Nous parlerons tout à Yhm des modifications particulières et fort remarquables q| la lumière reçoit dans ces deux cas particuliers.