Appareil de Soleil. Le plus ancien des appareils desti

nés à l'observation des phénomènes de polarisation chromaticpic dans la lumière convergente est celui de Soleil, qui se prête à la mesure de l'angle des axes optiques. Dans cet appareil (fig. 18) les rayons solaires sont reçus sur un miroir en verre noir qui fait avec l'axe de l'appareil un angle de 35°2 5', de façon que les rayons réfléchis dans la direction de cet axe soient entièrement polarisés dans le plan d'incidence. Chaque point du miroir peut être regardé comme l'origine d'un cône de rayons réfléchis dont l'ouverture est égale au demidiamètre apparent du soleil. Ces rayons sont reçus sur une première lentille A, dite lentille collective ou lentille d'illumination, qui donne en C, dans son plan focal principal, une image très-petite du soleil. La lame cristallisée est placée en D, un peu au delà de l'image réelle C. Chaque point de cette image C est le sommet d'un cône de rayons ; mais si on considère parmi tous ces rayons ceux qui sont parallèles à une certaine direction, on voit qu'ils traversent la lame cristallisée sous la même épaisseur et dans la même direction, et qu'ils se trouvent tous, par conséquent, au sortir de cette lame, dans le même état de polarisation. A une certaine distance de la lame D se trouve une seconde lentille B qui fait converger en un même point les rayons qui ont traversé parallèlement la lame t). Il se formera donc dans le plan focal principal de cette lentille B une image dont chaque point correspond à liii faisceau de rayons qui ont traversé parallèlement la lame cristallisée, les directions de ces faisceaux étant difl"érentes pour les difl'érents points de cette image. Dans le plan focal principal de la lentille B se trouve un micromètre k placé à l'orilice d'un luhc W: \r même tube porte une troisièm(> lentille K qui sert de loiq)e et avec laquelle on observe l'image qui se ])i'oduit en l\ ; celle lenlille E peni s'éloigner ou se rapjirorher du micromètre.

LUMIERE CONVERGENTE OU DIVERGENTE. lUS

Enfin une tourmaline T, placée entre la loupe E et l'œil de l'observateur, fait fonction d'analyseur. Il est indifférent que l'analyseur soit placé ainsi entre la loupe et l'œil, ou immédiatement après la lame cristallisée; car, le passage des rayons à travers les lentilles ne leur communiquant aucune différence de marche, on observe toujours les mêmes apparences que si le dessin coloré se formait réellement dans le plan du micromètre K,

Etant données les coordonnées x et y d'un point situé dans le plan du micromètre, il est facile de calculer l'angle d'incidence I sous lequel les rayons parallèles qui vont converger en ce point traversent la lame cristallisée, et l'angle eu que le plan d'incidence de ces rayons fait avec la section principale de la lame. Prenons en effet pour origine le point où l'axe de l'appareil rencontre le plan du micromètre, et pour axe des x une droite située dans ce plan et parallèle à la section principale de la lame. Nous aurons, en désignant par d la distance de la lentille B au plan du micromètre,

tang . — tanff &j = -

Les angles I et oj étant connus, on peut calculer, à l'aide des formules données précédemment pour le cas de l'incidence oblique, la coloration que doit présenter le point considéré.

'21 à. Appareil de projection de I?I. Diibosq. — L'appareil de M. Dubosq (fig. 19) est destiné à la projection des phénomènes. Une grande lentille A, d'un décimètre de diamètre, reçoit la lumière solaire réfléchie par un héliostat. Les rayons qui traversent cette lentille vont former en a une image très-petite du soleil,* mais, avant d'arriver en a, ils sont polarisés par un prisme de Nicol ou de Foucault placé en N. La lame cristalline est placée en L, à une petite distance du plan focal principal de la lentille A, de façon à recevoir tous les faisceaux divergents de lumière qu'on peut considérer comme émanant des différents points de l'image a. Au delà de la lame , en B , se trouve une seconde lentille qui fait converger en un même point tous les rayons qui ont traversé parallèlement la lame cristallisée;

l^i POLARISATION CHROMATIQUE.

il se forme ainsi une seconde image en «', dans le plan focal principal de la lentille B , et chaque point de cette image correspond à un faisceau de rayons qui ont traversé la lame dans une direction dé-

terminée. Un second prisme de iNicol ou de Foucault N', placé soit entre la lentille B et l'image «', soit au delà de cette image, sert d'analyseur. Enfin une troisième lentille C de très-court foyer, placée à une distance de l'image li un peu plus grande que sa distance focale principale, donne sur un tableau une image très-am|)lifiéc du phénomène qui se produit réellement en a si l'analyseur est entre u et la lentille B, ou d'un phénomène virtuel si l'analyseur est au delà de «'. ce qui est complètement indifférent.

Il faut remarquer que ce n'est pas en «', mais au foyer conjugué de l'image a que le faisceau réfracté par la lentille B présente les plus petites dimensions transversales. Pour que les expériences aient un certain éclat, il faut opérer avec une lumière intense, à cause de l'amplification de l'image. La lumière solaire peut être remplacée par la lumière électrique; les charbons doivent alors se trouver au foyer principal d'une première lentille qui donne un faisceau de rayons à peu près parallèles.

215. IWicroscope polarisant d'Aniici. — Le microscope polarisant d'Amici'^' permet d'étudier les phénomènes produits par les lames cristallisées cju'on ne peut obtenir qu'en très-petits fragments, et de constater les changements de structure que présente une même lame en des j)()ints très-rapprociiés. Cet instrument a rendu de grands services à la minéralogie; il a servi aux expériences

(" Aim. (h rhm. rt de phyx.. (3), XIÎ, 1 li.

de M. Grailich, les plus complètes et les plus précises qui aient été faites sur les caractères optiques des minéraux.

Le microscope d'Amici (fig. 20) se compose d'un polariseur, d'un système de lentilles destinées à éclairer fortement la lame cristallisée,

d'un second système de lentilles destinées à faire converger en un même point les rayons qui traversent parallèlement la lame, enfin d'un microscope qui amplifie l'image ainsi formée et d'un analyseur qui la colore.

Le polariseur consiste en une lame de verre M inclinée de Sô'qB' sur l'axe de l'instrument; la lumière solaire est renvoyée sur cette lame à l'aide d'un miroir étanié M'. Deux lentilles A et B, dont la première a quelques centimètres de distance focale tandis que la seconde est à foyer très-court, font converger très-fortement les rayons solaires. Ce système constitue ce qu'on appelle l'éclairoment de Dujardin. La lame cristalline est placée en L un peu au delà du plan focal principal du système formé par les lentilles A et B; cette lame se trouve ainsi fortement éclairée par des faisceaux de rayons parallèles qui forment entre eux des angles considérables. Une troisième lentille C fait converger en un même point chacun des faisceaux de rayons parallèles; il se forme ainsi une image réelle dans le plan focal principal de cette lentille. C'est cette image réelle qu'on observe avec le microscope E muni d'un analyseur N placé entre l'oculaire et l'œil. Le cercle oculaire de la loupe doit être assez éloigné de celte loupe ])our qu'on puisse interposer un spath servant d'analyseur.

Fiij. ao.

Vtr.DET, VI. Optl(|ilc, II,

B. — Phénomènes des cristaux à u\ axe.