Billeder på siden
PDF
ePub

mière, suivant que la section principale de l'analyseur est parallèle aux grands axes ou aux petits axes des ellipses résultantes. Si l'on fait tourner le polarisateur sur luimême pendant qu'on regarde à l'œil nu dans la loupe, le phénomène reste invariable, et il est possible ainsi d'observer presque simultanément les interférences des rayons rectilignes, des rayons elliptiques parallèles de même sens, et celles des circulaires. Mais si l'on arme l'oeil d'un polariscope à une seule image, dans le premier cas, les franges sont noyées dans l'obscurité, lorsque les sections principales du polarisateur et du polariscope sont croisées, et respectivement parallèles à celles des micas; dans le second cas, les effets de contraste entre les franges obscures et brillantes sont seulement atténués; et, dans le troisième cas, aucun changement ne se perçoit. Enfin, si l'on enlève le polarisateur, rien n'est encore changé, et les apparences à travers le Nicol oculaire sont alors tout à fait identiques à celles des interférences des circulaires directs, ou plutôt des naturels, car il n'est pas difficile de montrer qu'un rayon naturel traversant un mica reste encore naturel à la sortie.

Occupons-nous maintenant des elliptiques parallèles inverses. Nous avons fait voir plus haut en quoi consistait l'interférence de tels rayons, en un retour perpétuel à la polarisation rectiligne, avec rotation du plan de polarisation, dont l'angle croit avec l'anomalie. Comme l'intensité du rayon résultant est constante, on n'apercevra à l'œil nu aucune frange; mais, à l'aide d'un Nicol, on éteindra les vibrations normales à sa section principale, et l'on verra éclore des franges dans la région qui, tout à l'heure, apparaissait uniformément éclairée. Si l'on tourne le polariscope, on peut manifester, entre les franges des elliptiques pareils et celles des elliptiques inverses, une différence radicale les premières sont immuables et persistent aux mêmes lieux; les secondes se déplacent progressivement en conservant le même aspect, de sorte que, pour une rotation de 90 degrés de l'analyseur, les franges blanches

:

se dessinent aux points où, avant la rotation, stationnaient les obscures.

Cette étude des interférences des rayons elliptiques est imitée de celle qui a été effectuée par M. Billet pour les rayons circulaires et qui est consignée dans son Traité d'Optique physique.

S

§ IV. - Étude expérimentale des interférences des rayons elliptiques d'Airy.

J'emploie pour cette étude mon biprisme biréfringent elliptique, décrit dans le Mémoire déjà cité. Quand on fait tomber normalement sur une de ses faces un faisceau cylindrique de lumière naturelle ou polarisée à 45 degrés de sa section principale, il le divise en deux rayons elliptiques rectangulaires, égaux et de gyration contraire, qui divergent en s'écartant du même angle de part et d'autre de la ligne axiale. Comme on peut donner à la section principale du polariseur toutes les orientations possibles, les ellipses d'oscillation des deux rayons séparés, restant toujours semblables et rectangulaires, ont leurs dimensions relatives continûment variables, le rapport étant compris entre les limites K = 1 et K = 0, 128 (pour mon biprisme à faces terminales inclinées de 80 degrés sur l'axe optique). Si l'on dispose ainsi l'expérience, on pourra voir des franges à l'aide d'un Nicol, et sans avoir recours à la loupe. Ces franges sont très-fines, mais leurs contours sont très-nets; car les rayons qui les produisent sont si peu divergents que l'œil seul, par son action réfringente, peut en opérer la superposition. Pourquoi ces franges sontelles si fines ? Cela tient à la grande obliquité de la surface de démarcation des deux moitiés de mon biprisme. Il en résulte que si, pour les rayons cheminant suivant l'axe géométrique, le retard est nul à cause des épaisseurs égales de quartz dextrogyre et lévogyre traversées, le retard croît rapidement dès qu'on s'écarte à droite et à gauche de cette

[ocr errors]

ligne. D'ailleurs la relation qui existe entre l'angle réfringent de chaque prisme et la largeur de deux franges consécutives est facile à établir, comme dans le compensateur à franges de Babinet. En essayant de donner au phénomène plus d'éclat et d'extension, afin de rendre les vérifications plus accessibles et plus probantes, j'ai été conduit à disposer immédiatement derrière un premier biprisme un second appareil identique, en ayant soin de le diriger de manière à détruire la première déviation. En ces circonstances, les retards considérables éprouvés par les rayons situés en dehors de l'axe sont en partie compensés; l'assemblage fonctionne donc comme un seul biprisme, dont le plan de démarcation aurait une faible inclinaison sur les faces terminales. Aussi les franges sont-elles très-larges sans que leur netteté soit compromise. Il est facile de constater, conformément à la théorie précédente :

1° Lorsque la section principale du polarisateur est parallèle à l'un des azimuts principaux de mes biprismes, les franges acquièrent leur maximum de beauté, quand la section principale de l'analyseur est perpendiculaire à celle du polariseur. Bien différentes de celles des circulaires ou des elliptiques inverses, et aussi de celles des rectilignes polarisés à angle droit, elles n'éprouvent aucun transport par l'effet de la rotation du Nicol; elles s'affaiblissent graduellement et disparaissent totalement, quand on amène au parallélisme les deux sections principales du polarisateur et du polariscope.

2o Lorsque la section principale du polarisateur fait un angle de 45 degrés avec les azimuts principaux de l'appareil birefringent, les franges obtenues sont tout à fait analogues à celles des rectilignes croisés. En effet, elles se déplacent par la rotation de l'analyseur, mais elles ne marchent que de la moitié de l'intervalle qui les sépare. Les franges brillantes viennent rigoureusement prendre la place des franges obscures ou inversement, quand on fait coïncider la section principale du polariscope tour à tour

avec les plans bissecteurs des deux azimuts principaux du biprisme. Comme pour les rectilignes, ces transformations des cannelures sont progressives: incomplètes dans les situations intermédiaires du Nicol, elles ne sont achevées que dans ces deux azimuts privilégiés.

3o Lorsque la section principale du polarisateur fait un angle différent de zéro ou de 45 degrés avec les azimuts principaux du biprisme, le même déplacement des franges s'observe, mais la section principale du Nicol oculaire ne coïncide plus avec les plans bissecteurs. Les deux positions du Nicol, qui amènent les franges au maximum de beauté, font des angles complémentaires avec le plan de polarisation primitif : leur écart angulaire va en croissant de zéro à go degrés.

Pour mener à bonne fin ces vérifications, on voit qu'il est indispensable d'aligner, suivant la même direction, les axes géométriques des deux biprismes, et de déterminer avec exactitude les orientations relatives des sections principales du polarisateur, de l'appareil birefringent et du polariscope. A cet effet, l'ensemble des prismes est enfermé dans un tube de cuivre maintenu en son milieu dans une position horizontale. Les deux extrémités de ce tube s'engagent dans des cylindres munis de limbes verticaux gradués, au centre desquels se trouve un Nicol emporté par une alidade à vernier. L'appareil Jamin, convenablement modifié, est très-propre à l'expérience. Quand on veut se donner plus de champ, on enlève le Nicol antérieur, et on le remplace par une large glace noircie, élevée à un niveau et sous une inclinaison convenable.

On peut encore produire d'une autre manière ces franges des elliptiques rectangulaires réciproques avec toutes les particularités de leur constitution intime. Cette manière est imitée du procédé de Fresnel, qui consiste à recourir aux anneaux transmis et réfléchis des lames minces. Par exemple, si l'on vise aux anneaux réfléchis sous l'angle de polarisation, en interposant entre les anneaux et l'oeil un quartz

oblique (épais de 1 centimètre environ), on obtient, autour des anneaux ordinaires de Newton, une couronne concentrique d'anneaux plus minces, séparés des anneaux primitifs par un espace qui en est privé quand on opère avec la lumière blanche. Le Nicol analyseur est indispensable, et, en modifiant convenablement l'orientation de ce quartz oblique, on produit successivement trois espèces d'anneaux, sur lesquels on peut essayer la vérification indiquée plus haut.

ACTION DU CHLORE ET DU BROME SUR LE PERBROMURE D'ACÉTYLÈNE ;

[merged small][merged small][ocr errors]

J'ai étudié l'action du chlore sur le perbromure d'acétylène dans deux conditions spéciales, au soleil et à la lumière diffuse. Bien que l'intensité de la réaction soit trèsdifférente dans les deux cas, le résultat final est le même : l'hydrogène et la moitié du brome sont remplacés par le chlore.

Contrairement à mes prévisions, je n'ai observé ni la formation d'un chlorobromure d'acétylène, ni celle d'un perchlorure d'acétylène, l'hydrogène et le brome paraissant être éliminés simultanément à équivalents égaux.

Dans des flacons à l'émeri remplis de chlore, d'une capacité de 4 à 5 litres, on verse 25 à 30 grammes de perbromure d'acétylène. On abandonne le tout à la lumière diffuse, en ayant soin d'agiter deux fois par jour, afin de renouveler les surfaces. Après une semaine environ, alors que les flacons ont pris une couleur jaune rougeâtre, par suite de la formation de chlorure de brome, on réunit les

« ForrigeFortsæt »