COMPTES RENDUS DE V ACADÉMIE DES SCIENCES, TOME XLIII, PAGE

Plusieurs physiciens ont indiqué des relations entre la rotation du plan de polarisation produite sous l'influence du magnétisme et diverses propriétés physiques des corps transparents. M. de la Rive, *n rapportant, dans le premier volume de son Traité de l 'Électricité, l*s expériences de M. Bertin, fait remarquer que la rotation est, en général, d'autant plus forte que l'indice de réfraction est plus élevé. Deux substances, citées dans le tableau que M. Bertin a inséré dans son mémoire, font exception à cette règle, savoir : l'alcool et l'éther, qui sont, comme on sait, plus réfringents que l'eau, et qui cependant, sous l'influence du magnétisme, font tourner d'un angle notablement moindre le plan de polarisation de la lumière. J'ai eu particulièrement en vue, en commençant mon travail, de déterminer la portée de la règle de M. de la Rive, que diverses raisons, qu'il est inutile de reproduire, me faisaient considérer comme assez fondée. J'ai, en conséquence, mesuré l'indice de réfraction d'un assez grand nombre de substances, et j'ai ensuite comparé l'action qu'elles exercent sur la lumière polarisée, lorsqu'on les place entre les pôles d'un électro-aimant. Afin de n'employer que des corps nettement définis et qu'on pût aisément obtenir sous des épaisseurs Égales, j'ai exclusivement opéré sur des liquides, et particulièrement

SUR LES PROPRIÉTÉS OPTHjlE>

sur des dissolutions salines. L'ensemble de mes ^xpérienc^ n'a jwn été favorable à la règle qu'il s'agissait de vérifier, et je crois en pouvoir conclure qu'il n'existe pas de relation entre l'indice de réfraction et et» que je me permettrai d'appeler, pour abréger le discours, le jMmroir m ta toi re nuifpiétique. Le tableau suivant contient les résultats d'un certain nombre d'expériences où la règle proposée par M. de la Rive s'est trouvée très-évidemment en défaut.

INDICE >\Tl KK 1>K L\ MBST\>rE. idb Ériâcnni

' ROTATION coipÛTi

produite

■ont

par an* epaewar J* Ai mtIHm.

hiiMolutiou tic sel ammoniac (étendue i

de prolocblorure dVtain i étendu*? > . . .

do sel ammoniac ^ concentra i

...Vn

de carbonate de potasse

't ai

de chlorure de calcium

de protoclilorure d'étain i étendue ...

de protochlorure d'étain (concentra?».

de nitrate d'ammoniaque

t liU»iuie de t'iii-lmiie liquide vT-M*!'

\{, Berlin a reconnu que certaines substances, savoir : le nitrate

.uuauuiiiK|ue et le sulfate de protoxyde de fer. en se dissolvant

ju** eau, diminuent le pouvoir rotatoire magnétique de la disso-

iuua. M. Kditiond Becquerel a fait une observation analogue sur

. ti#*iMtiloiure de fer. et il a cru pouvoir dire d'une manière géné-

»w .M a rotation du plan de polarisation due à l'influence du

ràiàc tarie en sens inverse de la puissance magnétique des

.^'.viKi'ionces que rapporte M. Edmond Becquerel ne per-

v^ M lOiiMdérer cette loi comme absolue. On v voit, en

-*, ^ 1 .-vt&tion de Teau étant représentée par 1 o , celles de

Je protochlorure de fer inégalement concentrées vj et par 3 . et celle d'une dissolution de sul-

fa te de nickel par 1 3,55 ; en d'autres termes, sur trois dissolutions magnétiques, il en est deux qui produisent une rotation plus faible que l'eau; mais la troisième produit une rotation plus forte. Néanmoins, l'extrême faiblesse de la rotation d'une dissolution concentrée de protochlorure de fer, rapprochée de l'observation de M. Bertin sur le sulfate de protoxyde de fer, semble indiquer qu'il y a dans les composés ferrugineux un mode d'action particulier, qui est digne d'une étude approfondie.

J'ai fait dissoudre dans l'eau un certain nombre de sels de protoxyde et de peroxyde de fer ( chlorures , sulfates , nitrates) , et j'ai trouvé que le pouvoir rotatoire de la dissolution était, dans tous les cas, moindre que celui de l'eau. Mais il y a plus : si, en tenant compte de la densité et de la composition de la dissolution , on calcule la rotation que produirait seule la quantité d'eau qu'elle renferme sous une. épaisseur donnée , on trouve un nombre constamment supérieur à la rotation observée. Les choses se passent donc comme si le sel de fer dissous possédait un pouvoir rotatoire de sens contraire à celui de l'eau.

Je me suis proposé de rechercher si cette hypothèse était la vraie explication des phénomènes , et je crois être parvenu à le démontrer. Après de nombreux et infructueux essais pour me procurer un composé ferrugineux solide ou facilement fusible, suffisamment transparent sous une épaisseur de 1 à a centimètres, et n'exerçant par lui-même aucune action sur la lumière polarisée , j'ai complètement réussi en dissolvant les sels de fer dans des véhicules, tels que l'alcool et i'éther, capables de se charger d'une assez grande quantité de sel, et doués d'un pouvoir rotatoire magnétique assez faible pour laisser apparaître le sens du pouvoir rotatoire du compose dissous. Ainsi, en mélangeant 8 grammes de perchlorure de fer anhydre avec 3 a grammes d'éther rectifié, j'ai obtenu une liqueur fortement colorée en rouge brun, mais parfaitement limpide, qui, sous l'influence du magnétisme, dévie à gauche le plan de polarisation de la lumière dans les circonstances où l'eau et les autres substances transparentes le dévient a droite, et vice versa. Avec 3a grammes d'éther et seulement 4 grammes de perchlorure, j'ai obtenu une liqueur qui, sous l'influence de l'électro-aimant que

j'avais à ma disposition, n'exerçait à peu près aucune action sur la lumière polarisée. Les dissolutions alcooliques m'ont donné des résultats entièrement semblables. D'ailleurs, il est facile de reconnaître que les dissolutions éthérées ou alcooliques des sels alcalins ou métalliques se comportent, en général, comme les dissolutions aqueuses. C'est donc bien au sel de fer dissous dans l'éther ou dans l'alcool que l'on doit attribuer le remarquable phénomène que je viens de faire connaître , et Ton en doit conclure que les sels de fer, soumis à l'influence du magnétisme, exercent sur la lumière polarisée une , action contraire à celle de la généralité des substances transparentes.

Je proposerai d'appeler direct le pouvoir rotatoire magnétique de l'eau, du verre pesant, du sulfure de carbone et de la plupart des corps transparents, et inverse celui des sels de fer.

Il était naturel de se demander si les sels magnétiques autres que les sels de fer ne présenteraient pas des phénomènes analogues. Je ne suis en mesure d'émettre une opinion assurée que sur les sels de nickel et les sels de manganèse : j'en ai examiné un certain nombre, le sulfate, le nitrate et le chlorure de nickel, le sulfate et le chlorure de manganèse, et j'ai reconnu qu'ils portent dans leur dissolution un pouvoir rotatoire direct qui s'ajoute à celui de l'eau. Ils ne diffèrent donc en rien des sels métalliques ordinaires. Je ne puis rien dire de certain sur les sels de chrome et de cobalt : ces composés ont une si grande puissance colorante, qu'on ne peut en préparer que des dissolutions très-étendues si on veut leur laisser une transparence suflisante; l'influence des sels dissous est alors trèsfaible par rapport à celle du dissolvant, et je n'ai pu encore eu constater le sens d'une manière certaine , les appareils que j'ai à ma disposition ne possédant pas une puissance suffisante. Je n'ai pas besoin de faire remarquer la difficulté nouvelle que l'opposition des propriétés optiques des sels de fer et des sels de nickel apporte a l'établissement de toute théorie des phénomènes. En tout cas, il n'est pas possible de dire simplement que la rotation du plan de polarisation est d'autant plus faible que la capacité magnétique est plus forte, puisque l'on voit des corps magnétiques présenter des pouvoirs rotatoires de sens opposés.

J'ai enfin examiné la dissolution de nitrate d'ammoniaque, qui, d'après M. Bertin, posséderait un pouvoir rotatoire magnétique moindre que celui de l'eau. Le fait est parfaitement exact, mais il doit être interprété tout autrement que dans le cas des sels de fer. Le nitrate d'ammoniaque est tellement soluble dans l'eau, qu'on en peut aisément préparer des dissolutions qui contiennent 60 à 66 pour 100 de sel. La rotation magnétique du plan de polarisation produite par ces dissolutions est plus faible que la dissolution produite par l'eau pure, mais elle est beaucoup plus grande que celle que produirait à elle seule la quantité d'eau qui entre dans la dissolution. L'expérience prouve donc simplement que' dans la dissolution le nitrate d'ammoniaque apporte un pouvoir rotatoire moindre que celui de l'eau , mais de même sens.

NOTE

SDR