COMPTES RENDUS DE L'ACADÉMIE DES SCIESCES, TOME LX1, PAGE
J'ai l'honneur de communiquer à l'Académie les résultats d'une série d'expériences sur lu relation qui existe entre la rotation magnétique du plan de polarisation d'un rayon de lumière homogène et sa longueur d'onde. Une expérience de M. Edmond Becquerel, consistant h compenser l'action d'un fragment de veire pesant placé entre les brandies de l'électro-aimant par l'action d'une colonne d'eau sucrée, paraissait indiquer que, pour cette substance au moins, la loi des rotations différait peu de la loi de la raison réciproque du carré des longueurs d'ondulation. Des recherches plus récentes de M. Wiedemann conduisaient, au contraire, à admettre : i° que la loi ne s'appliquait pas au sulfure de carbone et manquait par conséquent de généralité; a mais que, lorsqu'on soumettait à l'influence magnétique une substance active, telle que l'essence de citron ou l'essence de térébenthine, il y avait, pour chaque couleur, proportionnalité entre la rotation magnétique du plan de polarisation et la rotation due à l'action propre de la substance.
Je me suis servi, dans mes expériences, de la méthode générale
de MM. Fizeau cl Koucault, qui consiste, comme on sait, à recevoir sur un prisme la lumière primitivement polarisée et transmise par le corps transparent, et à étudier l'état de polarisation des divers parties du spectre. Aux rayons dont le plan de polarisation est parallèle à la section principale du prisme de \icol analyseur correspond une bande noire, dont on amène successivement le milieu à coïncider avec les raies pour lesquelles la longueur d'ondulation est connue par les expériences de Fraunhofer; le déplacement qu'il faut donner à l'analyseur pour rétablir la coïncidence avec une raie donnée, lorsqu'on change la direction du courant, est précisément le double de la rotation due à l'action des forces magnétiques.
Le tableau suivant contient les valeurs relatives des rotations correspondantes aux cinq raies C , I), E, K, G f,) , pour les substances cjue j'ai étudiées, la rotation correspondante à la raie E étant prise pour unité :
Emi distillée o,63 0,79 1,00 1,40 1.S0
I >ksolulioiM le chlorure tle calcium. . 0.61 0,80 1,00 1.19 1 .56
Uissolutiou île chlorure de zinc. . . . 0.G1 0.78 1.00 1.19 1.61
IK&solution de proloch lorure dVlnin . 0.78 1,00 i,*to iJn)
K*»eiiiY d'niiiundes nmères 0,61 0.78 1.00 i.ai
Kssetkv d'unis o,58 0.70 1.00 i.*5
Silliuv île carbone 0.60 0.77 1.00 i.*a 1 .fin
'irru*«>le 1 du commerce) oJîo 0.70* 1,00 i.a3 i.fio,
i^xtiev de Luuru* ca*sM (essence de
-ïiuikuV de Chinée i».Jîçi 0,76 t.uo i.-*3
a )*i exacte do la raison réciproque du carré des longueurs •uuthU exigé lu série de rotations
l.OO
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• l-'IU» 1 *.
p d aucune des séries du tableau précédent.
IkMk ofctmalion est impossible, et je n'ai même obtenu de K MUT V« nies C et G . qnVn instant au «levant de Pœil des IfciWyn U*o\enne el brillante du speetre. sans affaiblir senti* ce* raie*.
Si l'on a égard à la nature des liquides qui s'écartent le plus de la loi (sulfure de carbone, essences, créosote), ou résumera dans les trois propositions suivantes les résultats de mes expériences :
i° Les rotations magnétiques du plan de polarisation des rayons de diverses couleurs suivent approximativement la loi de la raison inverse du carré des longueurs d'onde.
a La loi exacte des phénomènes est toujours telle, que le produit de la rotation par le carré de la longueur d'onde aille en croissant de l'extrémité la moins réfrangible à l'extrémité la plus réfrangible du spectre.
3° Les substances pour lesquelles cet accroissement est le plus sensible sont aussi celles qui ont le plus grand pouvoir dispersif.
Une discussion mathématique qui ne peut trouver place dans cet extrait montre que ces lois ne permettent pas d'attribuer aux équations différentielles du mouvement d'un système d'ondes planes normales à Taxe des z, dans un milieu soumis à l'influence magnétique, la forme
'll-x < p Z + \*Z + < m d " de - A - d? + A . >7?" + ••+'" a, •
dt* ~ A »-g? + A , Jls H '« rfP
que M. Charles Neumann a déduite d'une hypothèse particulière sur la cause des phénomènes, et que M. Airy avait déjà proposée il y y a dix-sept ans, peu de mois après la publication des découvertes tle M. Faraday. Au contraire, ces lois s'accordent également soil avec les équations
<P? A rfJ £ , A <?£ , , rfa "
de - A « d? + A i 17 + m lFTr
que M. Maxwell a déduites d'une hypothèse entièremenl différente de celle de M. Charles Neumann. soit avec les équations
*3-\ dt z+\ ^4- +»/' 1 "
7ï- A °-J7- hA iJF + m W
La précision des expériences ne permet pas d'ailleurs de faire un choix entre ces deux systèmes {1) .
Enfin des expériences sur les rotations magnétiques de l'acide tar-
trique dissous m'ont fait voir que la proportionnalité supposée par
M. Wiedemann entre les rotations magnétiques et les rotations
propres d'une substance active n'existe pas réellement. J'ai, en effet.
obtenu pour les deux ordres de phénomènes les séries suivantes de
résultats :
Rotations magnétiques 0,79 1,00 1,5a >>,oi
Rotations naturelles o,85 1,00 1,01 0.89
La loi exacte du carré des longueurs d'onde aurait exigé
'') Il est indifférent à ces conclusions qu'on admette avec Caucliy que les coefficients A u , A,, A,,. . . forment une série rapidement décroissante, ou, avec M. Christoffel, qiu» tes coefficients A p el A, sont du m<*me ordre de grandeur, tous les antres étant négligeables.
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