CHAPITRE IX

DES PHÉNOMÈNES d'INTERFÉRENGE EN TANT QU'iLS SONT MODinà PAR UNE POLARISATION PRÉALABLE DE LA LUMIÈRE '*

On sait depuis longtemps que si, après avoir prati^ dans une feuille mince de métal, deux fentes très-fines j peu distantes l'une de l'autre, on les éclaire à l'aide la lumière d'un seul point rayonnant, il se forme dei la feuille des franges irisées résultant de l'action qu'( cent les rayons éparpillés par la fente de droite, sur rayons éparpillés par la fente de gauche, dans les où les deux faisceaux se mêlent.

Cette expérience, étudiée dans tous ses détails, conduit aux lois très-simples dont voici l'énoncé :

Deux rayons de lumière homogène émanant tfi même source, qui parviennent en un certain point l'espace par des routes différentes et légèrement inéga s'ajoutent l'un à l'autre ou se détruisent; ils forment, l'écran qui les reçoit, un point clair ou obscur, m que cette différence de routes a telle ou telle autre val

Deux rayons s'ajoutent constamment quand ils se contrent après avoir parcouru des chemins égaux, si plus petite différence de routes pour laquelle ils s'ajq|l teront de nouveau est d; ils s'ajouteront encore pm toutes les différences comprises dans la série 2rf,«

I, etc. Les valeurs intermédiaires O + f^» rf+i^» t-^-jd, etc., indiquent les cas dans lesquels deux ■yons en se superposant produisent de Tobscurité; la "andeur de la quantité d varie avec l'espèce des rayons

avec la nature des milieux qu'ils traversent.

Si deux rayons se détruisent après avoir parcouru Tun

Tautre dans l'atmosphère, par exemple, des chemins Sérents de la quantité <f , ils se détruiront encore après i'"on leur aura fait traverser perpendiculairement ou us la même obliquité deux plaques de même nature et i même épaisseur.

XJne différence d'épaisseur ou de réfringence dans les ïvx plaques interposées peut produire l'effet d'une inédite dans les routes parcourues ; cette différence donara donc naissance, dans quelques cas, à un simple êplacement des franges ; mais dans d'autres elle les fera itièrement évanouir.

Ces lois sont relatives aux rayons de lumière natulle; en employant de la lumière polarisée on arrive à 16 résultats qui, indépendamment des nombreuses ap- Ications dont ils sont susceptibles, méritent par leur Barrerie, de fixer l'attention des observateurs.

Supposons d'abord qu'au lieu d'éclairer les deux fentes k la lame métallique avec des rayons naturels on emploie i la lumière polarisée, les franges se formeront tout I8si bien que dans le premier cas.

Essayons ensuite de polariser, dans un certain sens , i lumière qui passe par l'une des fentes, et dans un sens «rpendiculaire au premier celle qui atteint la fente voiine. On placera pour cela deux piles de plaques de

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manière que la lumière , venant du point rayonnant i la première fente, ne traverse que l'une d'elles, etq» l'autre pile se trouve uniquement sur la route desrayw qui doivent éclairer la seconde fente. Ces piles étart suffisamment inclinées polariseront complètement, conoi on a vu, la lumière qui les traverse. Si on a le soin,è plus , que les plans suivant lesquels on les incline soieÉ perpendiculaires entre eux, les faisceaux émergents sot! polarisés à angles droits.

Quand cette dernière condition est satisfaite, on ù

perçoit aucune trace de franges derrière la lame. ■ Nous avons' dit qu'une différence notable d'épaissef dans les milieux que les deux rayons traversent, 4 suffisante pour anéantir les effets qui résultent en gi^ néral de leur interférence. L'expérience que nous venoi de rapporter n'aurait donc aucune importance si, pi des essais préalables , on ne s'était pas assuré que ta deux piles , que je suppose formées de la même nato» de verre, ont aussi exactement la même épaisseur. ■ Le meilleur moyen de vérification est évidemment dl rendre les plans de polarisation parallèles : si , dans d cas , on aperçoit des franges , et si ensuite , après aval fait faire un quart de révolution à l'une des piles autotf des rayons qui la traversent, on n'en voit plus, ce seU évidemment au sens de la polarisation du rayon transni qu'il faudra exclusivement attribuer cette disparition. < L'expérience que je viens de décrire serait très^iffidll à faire si les piles avaient une grande épaisseur ; mais (M peut en former de très-minces avec des lames de mica* des fragments de verre soufflés à la lampe ; en les com

ensuite par le milieu on se procure des couples de d'épaisseur parfaitement égales. Rien n'empêche eurs qu'en faisant varier graduellement l'inclinaison î des piles on ne compense l'effet d'une légère difféî d'épaisseur, si une telle différence existe. >ici un moyen d'observation encore plus commode. )rend une aiguille de tounnaline, taillée parallèleà son axe, de manière à former une lame à faces lèles; on la coupe en deux. On applique ces deux Qents, l'un sur la fente de droite, l'autre sur la fente auche de l'écran métallique; et l'on trouve alors se produit des franges quand les deux axes des aents sont parallèles; qu'il n'en reste pas de traces ont perpendiculaires , et que dans le passage de la ière à la seconde position , leur intensité s'affaiblit lellement.

innons aux deux piles adaptées aux fentes parallèles position rectangulaire où toute frange a disparu. )ns devant l'œil de l'observateur une troisième pile oit inclinée dans un plan formant un angle de A.5'' les plans d'incidence des deux précédentes. Cette ère ramènera à une polarisation semblable les rayons Qt des deux fentes qui, avant de la rencontrer, étaient isés à angles droits. Il semble donc qu'à partir de oment il n'y a plus de raison pour que les rayons erfèrentpas; et cependant, quelque soin qu'on apj dans l'expérience, on ne découvrira aucune trace 'anges.

5 n'ai pas besoin de faire remarquer qu'on peut subfir une tourmaline quelconque à la troisième pile,

comme tout à l'heure nous avions remplacé les premièra par les deux moitiés d'une tourmaline à faces parallèlea Le résultat sera précisément le même.

Imaginons enfin, pour épuiser toutes les combînaisom qu'on éclaire l'écran métallique avec de la lumière polarisée ; que deux piles ou deux tourmalines convenablement placées transforment les rayons polarisés dans h même sens, qui traverseront les deux fentes , en rayon polarisés à angles droits; que de plus, avant d'essayi de faire interférer ces rayons, on les ramène à une polarisation semblable, soit à l'aide d'une troisième pile, soi à l'aide d'une tourmaline, comme dans l'expérience précédente ; l'observateur trouvera alors et sans doute à a grande surprise , que les rayons sont susceptibles d'in* terférer ou qu'en se mêlant ils donnent naissance à m groupe très-apparent de franges irisées,

La série d'expériences que nous venons de rapportei conduit aux conclusions suivantes :

l"" Deux faisceaux que l'on fait passer directement â l'état de lumière naturelle à celui de lumières polariséa dans le même sens conservent, après avoir reçu cdl dernière modification, la propriété d'interférer.

â* Deux faisceaux que l'on fait passer directement rétat de lumière naturelle à celui de lumières poh dans deux sens rectangulaires ne sont plus suscept d'interférer, ni tant qu'ils restent dans cet état, après qu on les a ramenés à être polarisés dans le mèm sens.

S* Deux faisceaux polarisés en sens contraire n'in* n^rent pas, quelles que soient les modifications qi

lient éprouvées avant d'arriver à cet état en partant de ^cehii de lumière naturelle ; ramenés ensuite, à des polalisations semblables, ils deviennent susceptibles d'inter- ^iSrer, pourvu que dans le passage de l'état naturel à Tétat polarisé, les premiers plans de polarisation des âeux faisceaux aient été parallèles.

Ainsi, dans ces phénomènes, le mode d'action des iiyons ne dépend pas seulement de ce qu'ils sont quand m se rencontrent, mais aussi de ce qu'ils ont été.