Voir précédemment p. 36 à

priété de laisser passer très-librement les rayons polarisés qui rencontrent ses faces d'une certaine manière, tandis qu'après un quart de révolution de la pile un très-grand nombre de rayons sont réfléchis sur les surfaces de ses divers éléments, quoique les inclinaisons sur les faces soient les mêmes que dans le premier cas. Or, un fragment de sulfate de baryte jouit précisément des mêmes propriétés, à la coloration près, et la ressemblance est telle que, pendant la nuit et en visant à un plan faiblement éclairé, on aurait de la peine à distinguer le cristal de l'instrument , du moins par les effets. La position dans laquelle le cristal ne laisse passer que des rayons rouges très-faibles correspondrait à la position de la pile , pour laquelle il ne passe presque pas de lumière, et après un quart de révolution, la même analogie se retrouverait dans les deux appareils ; car la quantité de rayons transmis augmenterait de la même manière dans les deux cas. La pile de glaces produit les mêmes phénomènes dont je viens de parler d'une manière d'autant plus complète qu'elle se forme d'un plus grand nombre d'éléments; les cristaux de sulfate de baryte transmettent de même deux couleurs d'autant plus vives et plus dissemblables qu'ils se composent d'un plus grand nombre de lames superposées, ou qu'ils sont plus épais.

Les effets varient rapidement dans la pile de glaces avec l'inclinaison des rayons sur ses faces. Dans un cristal de spath pesant , les rayons qui traversent le même système de lames dans divers sens produisent aussi des phénomènes très-différents. Du reste, il ne faut pas s'attendre à voir cette même analogie se continuer dans de plus petits

détails; car dans F un des cas il y a deux faisceaux de rayons différemment polarisés qui parcourent un système de lames très- peu distantes, tandis que dans Tautre il n'y a qu'un faisceau de lumière et qui traverse des plaques de verre bien plus éloignées.

Dans le Mémoire que je suis obligé de citer souvent, parce que les phénomènes auxquels se rapportent ces recherches sont analogues à des phénomènes dont j'ai déjà donné la description , j'ai montré que les propriétés des rayons à axes colorés tiennent à ce que les molécules de diverses couleurs ont leurs axes de polarisation dirigés dans différents plans. . Mais en vertu de quelles forces le rayon se trouve -t -il en quelque sorte déformé, dans son passage à travers plusieurs cristaux? La réponse à cette question ne sera pas difficile , si l'on peut prouver que les lames dont ces cristaux se composent sont assez éloignées pour que les phénomènes de la double réfraction et de la réflexion partielle de la lumière puissent avoir lieu sur chacune d'elles séparément. Il est clair, en effet, qu'à l'aide d'un assortiment de cristaux de carbonate de chaux convenablement disposés, il serait possible de former artificiellement un rayon de lumière qui ressemble- Tait parfaitement à un rayon pojarisé par tout autre moyen. Il sulfirait pour cela de joindre ensemble le rayon rouge qui proviendrait du premier cristal , par exemple, avec le rayon orangé fourni par un second cristal dont la section principale ferait avec celle du premier un certain angle ; d'ajouter à ces deux rayons le rayon jaune ou vert qui sortirait d'un troisième cristal dont la section

principale ferait avec celle des deux premiers des angles

azimutaux d'un certain nombre de degrés, et ainsi de suite; bien entendu que le nombre et^ la position des rhomboïdes qu'il faudrait employer dans cette expérience devraient varier avec la nature du cristal qu'on aurait employé pour transformer le rayon polarisé ordinaire en un rayon à axes colorés. Or, le moyen compliqué et inexécutable de former cette dernière classe de rayons que je viens d'indiquer peut se trouver dans tous les cristaux possibles, pourvu qu'on admette qu'il y a des systèmes de lamelles disposés dans certains sens, et assez éloignés pour que le rayon puisse dans l'intervalle éprouver une réflexion partielle semblable à celle qui la décompose en ses éléments colorés dans le phénomène des anneaux. Je me suis donc attaché à rechercher les preuves de l'existence de ces lamelles et le sens de leur superposition , je ne dis pas dans le mica et le sulfate de chaux dont les feuillets peuvent être si aisément séparés, mais dans le cristal de roche qui a, comme on sait, un tissu tellement serré qu'on n'a pas pu jusqu'à présent apercevoir le sens du clivage. Tel est le but de la plupart des expériences que je vais rapporter.

Je me suis procuré un fort grand nombre de lentilles et de prismes de cristal de roche taillés dans toutes sortes de sens, et après les avoir successivement éclairés à l'aide de la lumière polarisée, je les ai examinés au moyen de cristaux doués de la double réfraction ; tous ont indistinctement présenté, soit des anneaux, soit des bandes colorées. Dans quelques-uns, ces bandes se voyaient à l'œil nu; pour d'autres, il fallait s'aider d'un prisme de verre ordinaire; mais, dans ces deux cas, les couleurs étaient

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extrêmement vives sur les deux images lorsqu'on exami- Dait les plaques à Taide d'un rhomboïde de spath calcaire. Dans quelques lentilles, qui d'ailleurs paraissaient ressembler aux autres sous tous les rapports, il fallait combiner ensemble les deux moyens que je viens de citer pour faire naître des couleurs; car le rhomboïde pris isolément montrait deux images parfaitement blanches. Mais si , au rhomboïde qui a la propriété de faire passer dans deux images distinctes les bandes diversement polarisées , on ajoute un prisme bien dispersif qui sépare leurs orbites en vertu de l'inégale réfrangibilité des rayons diversement colorés, on apercevra des anneaux dans tous les cas.

Ces bandes varient-elles seulement avec l'épaisseur matérielle du cristal sur lequel elles se forment , ou dépendent-elles plus particulièrement des intervalles qui séparent ses différentes lames? Telle est la deuxième question qu'il faut examiner.

Or dans une de mes lentilles qui est plane d'un côté et très-convexe de l'autre, j'aperçois, sous une certaine inclinaison , une bande rouge, par exemple, qui semble parallèle à son bord extérieur, et qui par conséquent correspond à des points d'une épaisseur constante ; mais par cela seul qu'on fait un peu varier l'angle sous lequel les rayons polarisés traversent la lentille, le parallélisme dont je viens de parler n'a plus lieu, et, dès lors, la bande rouge, sans cesser d'être continue, va du bord où le cristal est assez mince jusqu'au centre où son épaisseur est plus grande de près d'un millimètre. Il résulte de là qu'un même anneau peut être formé à toutes les épaisseurs du cristal comprises entre 1 millimètre et 2 millimètres.

OU, en d*autres termes, que la règle que Newton a donnée pour les anneaux ordinaires ne doit pas être appliquée à ceux que j'ai découverts dans les cristaux , parce que ceux-ci ne dépendent pas seulement des épaisseurs matérielles du corps. S'il était nécessaire de justifier encore davantage mon résultat, j'observerais que pour un certain mouvement de la lentille , les anneaux viennent tous se perdre à son centre et y former successivement des taches colorées fort larges et d'une seule teinte; et comme la convexité de la lentille est fort grande, il en résulte que la même couleur, sous une inclinaison déterminée, peut être dépolarisée à une infinité d'épaisseurs trèsdifférentes les unes des autres. J'ai prouvé d'ailleurs incontestablement dans une autre circonstance que ces couleurs ont le caractère de celles qui sont formées sur un milieu très-rare et compris entre deux autres corps plus denses, soit parallèles, soit prismatiques.

La plus singulière des expériences du second livre de l'Optique, au jugement même de Newton, est celle où cet illustre physicien montre que le prisme fait voir des anneaux colorés dans des plaques . minces qui, à l'oeil nu, paraissent diaphanes, blanches, uniformes et partout également éclairées; l'explication qu'il en donne est très-simple et satisfait à toutes les circonstances du phénomène.

Il ne sera pas aussi aisé d'expliquer le moyen que je vais rapporter d'augmenter aussi considérablement le nombre des anneaux visibles, puisque je n'ai besoin pour cela que de les faire passer à travers un milieu à faces parallèles. La méthode de Newton n'augmente le nombre

des anneaux que dans le sens de Tangle réfringent du prisme ; celle que je vais décrire les rend également bien terminés dans tous les sens, comme s'il y avait dans chaque azimut un prisme particulier qui contribuât à produire le phénomène de Newton.

J'examine, à Taide d'un prisme achromatique de spath calcaire et sous T angle de 35"* environ, les anneaux colorés qui entourent le point de contact de deux lentilles de verre superposées. Je tourne le prisme jusqu'à ce qu'une seule série d'anneaux soit visible. J'interpose ensuite entre les lentilles et le prisme une plaque de cristal de roche à faces parallèles et taillée perpendiculairement aux arêtes du prisme hexaèdre. On voit alors les deux séries d'anneaux quelle que soit la position du cristal interposé, pourvu que les rayons rencontrent ces faces presque perpendiculairement.

 l'œil nu ou à l'aide du spath calcaire on n'aperçoit que six anneaux distincts. Après l'interposition de la plaque de cristal, ces mêmes six anneaux se voient également dans chaque suite, mais ils sont alors entourés d'une multitude d'anneaux de moindre largeur, de plus grands diamètres et qui ont même centre que les premiers. J'appellerai cette nouvelle série d'anneaux la suite supplémentaire, et je ferai remarquer en outre qu'à l'œil nu l'interposition de la lame de cristal n'augmente aucunement le nombre des anneaux qu'on aperçoit.

Lorsqu'on fait faire de petites oscillations au cristal interposé autour de la position perpendiculaire, on voit la série supplémentaire d'anneaux augmenter de grandeur dans tous les sens ; les bandes contiguës se resserrent

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et finissent enfin par disparaître complètement ; maïs il est remarquable qu'elles ne disparaissent que par parties. Ce sera toujours du côté où la face du cristal prolongée rencontrerait les objectifs que les anneaux supplémentaires se déplaceront d'abord et avec le plus de rapidité. La portion diamétralement opposée sera celle que ce mouvement affectera la dernière. Par conséquent, les deux suites ont même centre dans les incidences perpendiculaires ; mais aussitôt que le cristal est déplacé , cette circonstance n'a plus lieu, puisque la partie vers laquelle il s'incline s'agrandit plus tôt et plus rapidement que l'autre, tandis que la série principale est immobile.

Il résulte de là et de ce que j'ai rapporté dans une autre circonstance, qu'en visant, sous l'inclinaison convenable, à des anneaux colorés, à Taide d'un rhomboïde de carbonate de chaux et à travers les faces opposées du cristal de roche , on aperçoit :

1** Deux séries principales d'anneaux qui résultent de la décomposition en deux faisceaux dans l'intérieur du rhomboïde des rayons polarisés qui formaient des anneaux à l'œil nu et que la plaque de cristal a dépolarisés ;

2° Deux séries supplémentaires dont les positions sont liées, jusqu'à un certain point, à celles du cristal interposé et qui ne peuvent évidemment être produites que par les interstices compris entre les diverses lames matérielles du cristal ;

3° Enfin, deux séries d'anneaux produites dans Tintérieur du cristal lui-même par la lumière blanche polarisée que réfléchissent les diverses surfaces des objectifs.

Du reste , ces propriétés semblent appartenir exclusi-

vement aux sections perpendiculaires à Taxe du prisme hexaèdre ; car un fragment poli dans deux sens opposés ne présentait les phénomènes que je viens de décrire que perpendiculairement à cet axe , quoique , dans les deux cas, les rayons dussent passer à travers les mêmes molécules matérielles. On observe, au reste, des résultais absolument analogues lorsqu'on interpose entre les lentilles et le rhomboïde de cristal d'Islande des lames de inica ou de sulfate de chaux.

Quelques personnes ayant trouvé les expériences sur les rayons à axes colorés que je présentai à la Classe dans la courant de l'année dernière assez intéressantes pour désirer d'avoir des appareils à l'aide desquels on pût les répéter dans les leçons publiques, j'ai fait faire par plusieurs artistes un petit instrument qui n'est qu'une modification de celui dont Malus se servait dans la polarisation simple et qui se prête à la fois avec la même commodité à ces deux genres d'observation. Les lames de cristal de roche taillées perpendiculairement aux arêtes du prisme hexaèdre forment l'accessoire principal de cet instrument. Afin d'épargner aux personnes qui les travaillent l'ennui du tâtonnement qu'elles auraient dû faire pour déterminer les épaisseurs qui conviennent le mieux à la production du phénomène, je m'étais chargé moi-même de cette recherche; mais j'ai trouvé que ces épaisseurs peuvent varier entre des limites très-étendues sans que les couleurs dépolarisées dans différentes directions cessent d'être très-vives : la lame, ou pour mieux dire, la plaque dont je m'étais servi dans les expériences que f ai détaillées dans mon Mémoire de 1811 avait 6 milli-

mètres (p. 5&). J'ai maintenant à ma disposition des fragments de cristal qui ont 2 et même â centimètres d'épaisseur et avec lesquels on voit également des couleurs très-apparentes. L'un d'eux surtout, qui a plus de 18 millimètres d'épaisseur, présente les phénomènes de la polarisation colorée presque avec autant d'intensité que la première plaque mince dont je m'étais servi.

J'ai été curieux de rechercher si , en employant des fragments aussi épais de cristal de roche, on n'augmenterait pas, comme avec des plaques plus minces, le nombre des anneaux colorés qu'on aperçoit avec un rhomboïde de carbonate de chaux. Or, j'ai aperçu tous les mêmes phénomènes dont j'ai donné plus haut la description, en me servant d'une plaque de plus de 3 centimètres d'épaisseur. Quand je visais à des anneaux colorés circulaires, ceux qui d'abord étaient visibles à la simple vue étaient entourés, après l'interposition du cristal, de nouveaux anneaux qui avaient même centre que les premiers. Lorsque ceux-ci étaient elliptiques, la série supplémentaire à laquelle l'interposition du cristal donnait naissance était également elliptique , ce qui montre la dépendance des deux suites; mais, en outre, on voyait une série d'anneaux formée par la lumière blanche réfléchie par les lentilles et qui changeait très-rapidement de place quand on remuait le cristal. Cette suite peut être observée de très-près, en plaçant l'œil, par exemple, à â centimètres de la surface de la plaque. Or, dans cette situation, on peut apercevoir une bande de même teinte qui aille d'un bord du cristal au bord opposé et qui se prolonge, par conséquent, dans une étendue de

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3 OU & centimètres ; mais les rayons qui aboutissent aux différents points de cette bande colorée traversent évidemment des épaisseurs très-inégales de la partie matérielle du cristal sans que pour cela la teinte dépolarisée ait changé de nature.