De l'illumination des corps transparents et opaques

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Submitted on 1 Jan 1876

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De l’illumination des corps transparents et opaques

A. Lallemand

To cite this version:

A. Lallemand. De l’illumination des corps transparents et opaques. J. Phys. Theor. Appl., 1876, 5

(1), pp.329-340. �10.1051/jphystap:018760050032900�. �jpa-00237217�

329

DE L’ILLUMINATION DES CORPS TRANSPARENTS ET

OPAQUES;

PAR M. A. LALLEMAND.

Illumination _{des corps}

transparents

^ou

diffusion

intérieure. ^-

Quand

^{une substance}

diaphane

^est traversée par ^un faisceau de rayons

solaires,

elle devient lumineuse sur tout le

trajet

^{du fais-}

ceau, ^et les

phénomènes

^observés

varient,

suivant que la lumière incidente est neutre ou

polarisée

^et que le corps soumis ^à

l’expé-

rience est

fluorescent,

^{doué du}

pouvoir rotatoire,

^{ou bien ne} pos- sède aucune de ces deux

propriétés.

Substances

non.fluorescentes. - Supposons qu’on opère

^{sur de}

l’eau _pure enfermée dans un ballon

sphérique

^{à mince}

paroi,

^et

que le faisceau réfléchi horizontalement par le ^miroir

métallique

d’un

héliostat,

^{et concentré} par ^une lentille

achromatique

^de

⁴⁰

^à

5o centimètres de

foyer,

^{traverse le} ballon dans une direction dia-

métrale ;

^le

liquide

s’illumine et

présente

^sur la direction des rayons

une teinte blanche

uniforme, d’apparence estompée,

^{s’il est bien}

purifié

par la distillation et ne renferme aucune

particule

^solide

en

suspension.

^{En visant au centre du ballon avec un Nicol et dans}

une direction

quelconque

^{normale au}

faisceau,

^{on reconnaît} que la lumière diffusée

s’éteint, lorsque

^{la section}

principale

^du

prisme

est

parallèle

^{à l’axe du filet}

^lumineux,

c’est-à-dire

qu’elle

^{est com-}

pléteinent polarisée

^{dans un}

plan passant

par ^{cet axe. En} inclinant le Nicol sur l’axe dans les deux _sens, l’extinction n’est

plus totale ;

la lumière émise est alors

partiellement polarisée,

^et d’autant moins que l’inclinaison est

plus grande ;

^le

résultat, d’ailleurs,

^ne

change

pas si l’on

opère

^sur les rayons solaires directs ^en

supprimant

t iute réflexion

préalable.

Lorsque

^{la lumière} incidente concentrée par la lentille est

pola-

risl c par ^un

prisme

^{de Foucault dans un}

plan

que ^nous suppose-

rons dorénavant

horizontal,

^le

phénomène change :

il y ^a lumière diffusée dans tous les sens avec une intensité

variable, excepté

suivant la direction

verticale;

^{autour de cette}

direction,

l’intensité

va croissant avec l’inclinaison et devient maximum

quand

^l’obser-

vateur vise horizontalement. Ce maximum lui-même varie ^avec

l’azimut;

^{il est d’autant}

plus grand

que ^cet azimut fait ^un

angle

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018760050032900

plus petit

^{avec le}

plan

^vertical

passant

par l’axe du filet lumineux.

En visant

toujours

^au centre du ballon avec un

Nicol,

^{on constate}

que la lumière émise est entièrement

polarisée, quelle

que soit la direction suivant

laquelle

^on

observe,

^{et son}

plan

^de

polarisation

est

perpendiculaire

^au

plan

^azimutal

qui

^contient les rayons ^émer-

gents.

L’intensité de l’illumination varie d’un milieu à un autre et est

d’autant

plus énergique

que l’indice de réfraction du milieu est

plus

élevé. C’est ce que l’on ^{constate en} soumettant à

l’expérienc e

les

hydrocarbures

^saturés d’essence de

pétrole,

convenablement

purifiés ;

leur densité et leur indice de réfraction va croissant de-

puis l’hydrure d’amyle jusqu’à

^la

paraffine, qui représente

^{le dernier}

terme de la

série;

l’intensité de la diffusion

augmente

^{aussi en} même

temps.

Substances .fluorescentes.

²⁰¹³

Quand l’illumination

^{d’un corps}

transparent

^est

énergique,

^le

phénomène

^{est le}

plus

^{souvent com-}

pliqué

par la fluorescence.

Supposons qu’on opère

^{sur une disso-}

lution fluorescente à la manière du sulfate de

quinine,

^telle

qu’une

dissolution aqueuse

d’esculine, d’ombelliférone,

etc.; le

liquide

étant

placé

^{dans un tube fermé} par des

glaces parallèles

^s’illumine

dans la direction verticale d’une teinte bleue

uniforme,

^{dont l’in-}

tensité décroît

depuis

^la face d’incidence

jusqu’à

l’extrémité oppo- sée du

tube;

^{cette lumière} est neutre à

l’analyseur.

^{Dans la direc-}

tion

horizontale,

^au

contraire, l’illumination, qui

^{est bleuâtre à}

l’origine

^du

^tube,

^{devient blanche à l’autre}

extrémité;

^{le Nicol}

montre que ^cette lumière est

partiellement polarisée

^{dans le}

plan primitif,

^{et, dans la}

position d’extinction,

^laisse

persister

^une

teinte bleue

identique

^à celle que l’on observe directement au même

pont

^en

regardant

^{de haut en}

bas; l’analyseur permet

ainsi d’arrê-

ter toute la lumière

diffusée,

^{et ne} laisse passer que la lumière neutre

engendrée

par la fluorescence. Un résultat semblable a lieu dans

tous les

plans passant

par l’axe du faisceau

quand

^le

liquide

^fluo-

rescent est illuminé par des rayons ^non

polarisés; l’intervention

du

prisme biréfringent,

^{soit comme}

polariseur,

^{soit comme}

analy-

seur, offre un moyen commode d’isoler et d’étudier l’illumination due exclusivement à la fluorescence.

En faisant

précéder

^{le tube ou le} ballon soumis à

l’expérience

d’une cuve renfermant une dissolution

plus

concentrée du m ême

33I

corps

fluorescent, qui

^{absorbe tous les ayons} excitateurs violets

ou

ultra-violets,

^le

liquide

^se

comporte

^{alors comme l’eau} pure ^ou tout autre corps ^non

fluorescent,

^et

paraît

obscur dans la direction

verticale,

^{s’il est soumis à l’action d’une luiniére}

préalablement polarisée.

Une

particularité qu’il importe

^de

signaler,

^c’est que l’illumina- tion

polarisée

que

j’attribue

^{à une diffusion}

intérieure,

c’est-à-dire à une sorte de

propagation

^{latérale du mouvement}

^lumineux,

^ana-

lysée

^au

spectroscope, présente,

^comme les rayons

incidents,

^les

principales

^{raies du}

spectre solaire,

tandis que la lumière fluores-

cente a une

composition particulière qui dépend

de la substance

employée.

C’est ainsi

qu’avec

^{le verre ou l’azotate d’urane on re-}

trouve les bandes vertes

caractéristiques signalées

par ^:1B1. Stokes.

On

peut

observer simultanément la fluorescence et la diffusion

complexe

^{due à la}

superposition

^des rayons fluorescents et

diffusés,

en illuminant

parallèlement

^{à ses arêtes un}

prisme rectangle

^de

verre ou de cristal dont les bases sont

polies (fig. I).

^Le filet lumi- Fig. ^1.

neux

polarisé pénétrant

^en

L,

^l’oeil

placé

^{en 0}

aperçoit

^{deux traînées}

lumineuses,

^{l’ une dans la direction LA} d’une teinte

blanche,

par- tiellement

polarisée,

^et

l’autre,

^suivant

BF,

^{d’une teinte mixte}

qui

varie

du jaune orangé

^{au vert}

bleuâtre,

^selon 1 a matière du

prisme,

entièrement ^{neutre au}

polariscope

^{et due aux} ayons fluorescents

qui

^{ont subi la} réflexion totale en B.

La mème

expérience

^{se réalise}

plus simplement

encore, ^en illu- minant le corps, ^un

liquide

^{contenu dans un} flacon par

exemple,,

avec de la lumière naturelle. On vise alors normalemen t au faisceau

avec un

biprisme

^{de Biot ou de}

Wollaston,

^{dont la section}

princi- pale

^est

parallèle

^ou

perpendiculaire

^au rayon

incident ;

^{la trace}

lumineuse se dédouble et

reproduit

^le

phénomène précédent.

Ces divers modes

d’analyse

conduisent à cette

consécluence

que la tluorescence est un

pliénomène beaucoup plus général qu’on

^ne

l’avait

supposé;

^{et si elle} n’a pas été

remarquée

^{dans la}

plupart

^des

liquides

^{et même} des solides

transparents qui

^la

possèdent,

^c’est

que ^tous les rayons ^du

spectre

^sont

susceptibles

de provoquer le

phénomène,

^et que la

fluorescence,

^{au lieu de se}

produire

^{avec un}

maximum d’éclat et ^une couleur propre ^à la surface

d’incidence,

^se

manifeste dans toute la masse du corps traversée par la

lumière,

^et

sans couleur propre bien tranchée.

Prenons ^comme

exemple

^le sulfure de carbone rectifié sur la chaux vive et mis en contact avec du cuivre réduit par

l’hydrogéne :

il est alors bien

incolore,

et, soumis à l’action des rayons

polarisés,

il s’illumine vivement sur tout le

trajet

^des rayons, ^{et dans toutes} les directions. Le

polariscope

y révèle encore dans la direction effi-

cace une certaine

proportion

^{de lumière}

polarisée.

Dans le sens

vertical,

la lumière est neutre, exclusivement ^due à la

fluorescence,

^et

l’analyse spectrale

y montre toutes les couleurs

prismatiques

^et,

plus

^{ou moins}

confuses, quelques-unes

^{des raies}

du

spectre

^{solaire. En}

opérant

^{avec une lumière}

homogène,

^{on re-}

connaît en effet que les rayons rouges excitent dans le sulfure ^car-

bonique

^une fluorescence rouge de même

réfrangibilité,

^et

qu’en

définitive les atomes de ce

liquide

^{vibrent à l’unisson de tous les}

rayons ^du

spectre, excepté

les rayons

chimiques

^les

plus extrêmes, qui, lorsqu’ils n’éprouvent

^{pas une}

absorption spéciale,

sont trans-

formés ^en rayons faiblement lumineux de moindre

réfrangibilité.

Je

puis

^{en effet}

signaler ici,

^en

passant,

^la

propriété

que

possède

^le

soufre dissous dans le sulfure de

carbone,

d’absorber la moitié la

plus réfrangible

^du

spectre

^à

partir

de la raie G et de se transfor-

mer en soufre

insoluble;

^le

phosphore,

^{dans les mêmes}

conditions,

n’absorbe _{que les} rayons ultra-violets pour ^se

changer

^en

phosphore

rouge.

On est ainsi amené à

distinguer

^{deux sortes de} fluorescence l’une _que

j’appellerai,

^si l’on veut,

isochromatique

^ou

d’égale

^cou-

leur,

^dans

laquelle chaque

rayon

simple

^{excite un mouvement vi-}

bratoire

identique ;

^{c’est cette}

espèce

de fluorescence que détermi-

nent tous les rayons lumineux du

spectre

^{dans le} sulfure de

carbone,

la

benzine, l’alcool, l’éther,

etc., ^{et dans} l’eau elle-même à un

faible

degré;

^{l’autre est celle}

qu’on

^a

depuis longtemps

^observée

dans le sulfate de

quinine,

^et que pour ^cette

raison j’appellerai

^fluo-

rescence

quinique

^ou

hypochromatique:

^{c’est celle où}

chaque

rayon

333 lumineux donne naissance à une fluorescence de

réfrangibilité moindre,

^{avec cette}

particularité qu’une

^lumière

simple produit

souvent une fluorescence

complexe,

renfermant des rayons ^{de ré-}

frangibilités diverses,

^mais

toujours

inférieures à celle du rayon

excitateur ;

^{ce sont en}

général

les rayons lumineux les

plus

^réfran-

gibles

^et les rayons

chimiques qui dév eloppent

^avec des intensités diverses la fluorescence

qûinique.

Un même corps

possède

^{à la fois les deux sortes} de fluorescences que

je

^{viens de}

^définir;

^{mais les deux}

parties

^du

spectre qui

y ^cor-

respondent peuvent

^être

très-inégales.

^{Dans le verre et le}

cristal,

par

exemple,

^les rayons rouges,

jaunes

^{et verts}

développent

^une

faible fluorescence

isochrolnatique ;

^{les autres}

produisent

^la

^fluo2013.

rescence

quinique. Quand

^on veut mettre en év idence cette der- nière

espèce

de fluorescence dans la

plupart

^des

liquides

^{et des}

dissolutions

salines,

il suffit de

placer

^{sur le}

trajet

^du faisceau po- larisé ^un verre violet foncé ou une dissolution d’iode dans le sul- fure de

carbone;

^on

aperçoit

^{alors dans une direction normale au}

plan

^de

polarisation

^{une trace} lumineuse d’un bleu clair

qui

^{ne dif-}

fère que par l’intensité de celle

qu’on

^{obtient avec} le sulfate de

qui-

nine lui-même.

La fluorescence est un

phénomène général,

^et

je

^{ne connais}

que deux substances où elle soit

nulle,

^{le sel} gemme ^et le

quartz.

Les

phénomènes

d’illumination _que

je

viens de décrire

s’expli-

quent aisément,

^{si l’on} admet que

lorsque

^{la lumière}

solaire,

^natu-

relle ou

polarisée,

^{traverse un} corps

transparent,

^{le mouvement} vibratoire de l’éther en

pénétrant

^{dans le milieu}

éprouve

^{une rési-}

stance et subit une sorte de réflexion moléculaire ou diffusion in- terne, ^{en vertu de}

laquelle

les vibrations se

propagent

^{en tous}

sens, de telle sorte que, suivant ^une direction

quelconque oblique

au rayon

incident,

^{le mouvement de la}

particule

^éthérée

représente

la

projection

^{de celui}

qui

^{anime l’éther sur le}

trajet

du faisceau

lumineux;

^et

si,

^{d’un autre}

côté,

^{on admet encore} que les molé- cules du

milieu ,

^{en absorbant une}

partie

de la force vive de

l’étlier,

^{vibrent à leur tour et}

propagent

^{dans le} fluide éthéré les vibrations

complexes qui

constituent la lumière naturelle.

L’illumination résulte donc de deux effets

superposés,

^{et 1 a lu-}

mière diffusée ^se compose de deux

espèces

de rayons; les ^{uns, tou-}

jours

^{de même}

réfrangibilité

que les rayons

incidents,

^{sont ou} par-

334

tiellement ,

^ou

complétement polarisés,

suivant que le faisceau incident est neutre ou

polarisé;

les autres, ^{dont la}

longueur

^d’onde

est souvent

supérieure

^{à celle} des rayons excitateurs

et jamais

^infé-

rieure,

^{ont les} caractères de la lumière

naturelle,

^et déterminent

une

propriété générale

des corps que l’on

appelle fluorescence.

Revenons maintenant aux deux

expériences

fondamentales _que

j’ai

^{décrites au début. La}

première,

^dans

laquelle

^{on voit} la lurmière naturelle propager normalement ^au faisceau incident des rayons

polarisés rectilignement,

^{et dans une direction}

oblique,

^{de la lu-}

mière

partiellement polarisée,

^{suffit à elle} seule pour

justifier

^les

hypothèses

^de

Fresnel,

^{et démontre en même}

temps

que le inouve- ment vibratoire de l’éther est

perpendiculaire

^au rayon dans la lumière

naturelle, rectiligne

^{et normal au}

plan

^de

polarisation

^dans

la lumière

polarisée.

^La seconde vient à

l’appui

^{de la}

première ;

elle

dérnontre, en elfe L, qu’il n’y

^a pas de ^mouvement lumineux pro-

pagé

^{dans une} direction normale au

plan

^de

polarisation.

^{Or Fresnel}

a conclu

mathématiquement

^{de la} non-interférence des rayons

pola-

risés à

angle

droit que dans les rayons de cette nature la vibration était

rectiligne

^et

perpendiculaire

^au rayon. ^Nlais les

épreuves expérimentales

^n’ont pas

permis jusqu’ici

de décider si la vibration

est

parallèle

^{ou normale au}

plan

^de

polarisation.

^Les

pliénomènes

d’illumination montrent que la seconde

hypothèse

^{est seule ad-}

missible ;

les vibrations éthérées ne se

propagent

pas normalement

au

plan,

^{ou du moins ne}

peuvent

exciter dans cette direction que des ondes

longitudinales analogues

^{aux ondes}

aériennes, lesquelles

ne déterminent ^aucun effet lumineux.

La

propagation

^{latérale du mouvement lumineux ou, en d’autres}

termes, la diffusion intérieure

s’opère

^{avec une}

égale

intensité dans

toutes les

directions, excepté

^{dans le}

voisinage

du rayon

émergent :

c’est la conclusion à

laquelle

conduisent les

expériences

^d’illumi-

nation chromatique

que

je rapporterai plus

^{loin et} que

j’ai

^cherché

à vérifier par des

épreuves photométriques.

Considérons d’abord le cas où le milieu

diaphane

^est éclairé par de la lumière naturelle. S’il _{n’est pas}

fluorescent,

^la

polarisation

est totale

lorsqu’on

^vise normalement ^au faisceau incident dans un

.plan quelconque ^passant

par ^{son axe et} dans ^une direction

oblique ;

la

proportion

^{de lumière}

polarisée

doit varier comme le sinus carré de

l’angle aigu

que fait le _rayon visuel avec l’axe du faisceau illu-

335

minant,

si l’on admet que la

trajectoire

^d’une

particule

^éthérée

sur la

ligne

de visée n’est autre chose que la

projection

^{du cercle}

enveloppe

^{de toutes les}

ellipses

^à orientation

variable, qui repré-

sente le mouvement de l’éther dans un rayon de lumière naturelle.

La vérification de cette loi n’offrirait aucune

difficulté,

^{si la}

fluorescence inévitable _{du corps}

transparent n’ajoutait

^{à l’illumi-}

nation une

proportion

constante, ^{il est}

vrai,

^de lumière neutre, mais dont il faut tenir

compte.

^{Dans ce}

but, j’ai

fait usage de

l’ap- pareil suivant, qui reproduit

^une

disposition déjà

^{connue du}

pho-

tométre de M. Edmond

Becquerel,

^et

peut

^{servir à toutes les autres} vérifications

photométriques

que

je rapporterai.

Fig. ^2.

Il se compose d’un tube coudé ABCL

(fig. 2);

le coude AB porte deux

Nicols,

^{hI mobile au centre} d’un cercle

gradué,

^{et N’}

fixe; quand

l’alidade du

premier

^{est à}

zéro,

^{leurs sections}

principales

^coïnci-

dent. La lumière de

comparaison

^est

placée

^{au devant du Nicol N}

et en est

séparée

par ^un

large

^{écran D}

portant

^un

diaphragme

^rec-

tangulaire.

L’extrémité

C

du tube CL

porte

^{un troisième}

Nicol N",

mobile lui aussi au centre d’un cercle

gradué;

^l’oeil

vise,

^{au travers}

de la lunette L et du Nicol

N",

^{le centre d’une}

sphère

^{à mince}

paroi

renfermant le

liquide illuminé,

^{en même}

temps qu’il reçoit

par ré- flexion totale sur

l’hypoténuse

^du

prisme

^{P la lumière de} compa- raison. Le ballon est entouré d’une

enveloppe cylindrique noircie,

portant

^{sur une} circonférence située à la hauteur du centre de la

sphère

^deux ouvertures circulaires

opposées

^{0 et} 0’ par où passe le faisceau lumineux que ^concentre la lentille

Q ; quelques

^ouver-

tures

rectangulaires R, R,

^{de même}

grandeur

que celle du dia-

phragxne D,

^{servent à viser au} centre S du ballon dans différentes directions horizontales. Le

support

^du

photomètre

^{est fixé à une}

règle qui pivote

^{sur la verticale}

passant

par le ^centre de la

sphère,

de telle sorte que la

ligne

de visée du

photomètre

^est

toujours

^di-

rigée

^{vers ce centre.}

Voici comment s’effectue l’observation : on fait coïncider les sec-

tions

principales

^{des deux Nicols N et} N’et l’on rend verticale celle du

prisme ^N";

^{dans ces} conditions on

égalise

^{la lumière} de compa- raison avec celle du

liquide

^{illuminé. Cela}

fait, éteignons

^la

portion

de lumière

polarisée qu’émet

^le

liquide,

^{en tournant} de go

degrés

le Nicol

N";

pour rétablir

l’égalité

^des

lumières,

^{il faudra tourner}

d’un certain

angle

le Nicol mobile N

qui

^{sert à faire varier} l’intensité de la lumière

qui

passe par le

diaphragme

^D.

Soient a et a’ les

angles

de roLation du Nicol N

qui

^{ont rétabli}

l’égalité

^des

images quand

^on observe d’abord

normalement, puis

suivant une direction faisant

angle aigu

^{m avec} l’axe du faisceau illuminant. Si l’on

appelle f la proportion

^de lumière fluorescente

et in la

proportion

de lumière

polarisée

émise dans une direction

normale,

^{on aura les deux}

égalités

suivantes :

Remarquons qu’on peut

supposer ^{7n = i , et} que les deux termes du second

rapport

^{devraient être}

multipliés

par ^{un même}

facteur,

variable ^avec _co,

puisque

la lumière émise varie avec la

profondeur

du filet

lumineux,

^et que celle-ci

change

^avec

l’inclinaison;

^{en éli-}

minantf

^{entre ces deux}

équations,

^{il vient}

J’ai vérifié cette relation avec différents

liquides

^{et en}

particulier

l’alcool. Le

prisme p

^du

photomètre peut

^être

déplacé

^{dans deux}

337 directions

rectangulaires,

^{de manière à amener les}

images

^{des deux}

diaphragmes

^{à être} presque

contiguës ;

pour

apprécier l’égalité

^des

lumières avec une exactitude

suffisante,

^{il est}

indispensable

^{de réa-}

liser l’identité des teintes des deux

images ;

^{sans cette}

condition,

toute vérification devient

illusoire;

^{il est même} nécessaire que le

diaphragme

^éclairé par la

lampe qui

^donne la lumière _{de compa-} raison

présente

^une apparence

estompée,

^bien

^uniforme,

^comme

celui

qui reçoit

^{la lumière du}

liquide.

^Pour

^cela,

on recouvre le

diaphragme

^{D d’une}

glace

enduite d’une mince couche de cire blanche ou de

paraffine.

^{La lumière} artificielle ^a

toujours

^{une teinte}

jaune

que l’on donne ^à

l’illumination,

^en

plaçant

^{sur le}

trajet

^des

rayons incidents ^{un verre} de cette

couleur,

^{ou mieux encore une}

auge étroite contenant du bichromate de

potasse

convenablement dilué.

Quand

la lumière incidente est

polarisée

par ^un

prisme

^{de Fou-}

cault

F,

^{mobile au centre} d’un cercle

gradué,

^et que l’observateur

dirige toujours

^le

photomètre

horizontalement vers le centre de la

sphère liquide illuminée,

l’intensité de la lumière diffusée et l’orien- tation de son

plan

^de

polarisation

^se déterminent de la manière suivante :

Soit

(fig. 3)

^{FF l’axe du filet}

lumineux,

^{0 le centre de la}

sphère,

Fig. ^3.

OC la trace du rayon

diffusé,

^OB la direction du mouvement vibra- toire dans le rayon incident ^et OA la trace horizontale de l’azimut

qui

contient OB.

Posons COF ⁼ _03C9 AOB - _{03B3 ;}

d’après l’hypothèse

^énoncée

plus

haut,

la vibration de l’éther dans le rayon ^{diffusée sera la}

projection

du mouvement incident. La vibration

dirigée

^suivant

^OB,

^{dans le}

rayon incident admet deux

composantes :

^{l’une ON}

qui

^ne

produira

dans la direction OC ^aucun effet

lumineux,

l’autre OM

perpendi-

culaire à

OC, qui

^{sera seule} efficace. L’intensité de la lumière émise suivant OC sera

proprtionnelle

^{au carré de cette}

composante

^OM.

En

désignant

par 1 ^cette intensité et par k ^une constante, ^on aura,

en

posant

^{COB = ex, et en}

remarquant

que l’intensité de la diffu- sion ^est

proportionnelle

^au diamètre du: faisceau suivant

ON,

a. est

l’hypoténuse

^du

triangle sphérique

^ABC

rectangle

^en

A,

^et

sera déterminé _par la relation ^.

y

désigne l’angle

que ^fait le

plan

^de

polarisation

du faisceau avec le

plan

^vertical passant par ^{son axe.}

Lorsque

^cet

angle varie,

^le

plan

^de

polarisation

^du rayon ^{diffusé se}

déplace,

^{et son} orientation est dé- terminée par la valeur de

l’angle

^{C dans le}

triangle ABC ;

^cet

angle

est celui que ^{fait ce}

plan

^{avec le}

plan

^vertical

passant

par le rayon diffusé OC. Il se déduit de la relation

Pour déterminer _par

l’expérience

la valeur de ^cet

angle,

^on

peut

se servir du

photomètre précédent,

^{en visant au centre de la}

sphère

au travers du Nicol NI/ que l’on ^fait

précéder

^d’un

biquartz

^{à deux}

rotations donnant la teinte

sensible, lorsque

^le

plan

^de

polarisa-

tion de la lumière émise coïncide avec la section

principale

^de

l’analyseur. y

^est déterminé par ^{le cercle}

gradué

^{au centre}

duquel

tourne le

prisme polariseur. L’expérience

^donne avec une assez

grande précision

des résultats

qui

concordent avec ceux

qu’on

^déduit

de la formule

(,2 ) .

La vérification de la formule

(ï), qui exprime l’intensité

de la lumière

diffusée, s’opère

^{de la} manière suivante :

Les sections

principales

^{des deux} TiTicols N ^et

N’ qui reçoivent

^la

lumière de

comparaison

^{étant en} coïncidence et l’axe du

photomètre

dirigé

^{vers le centre du ballon}

illuminé,

^{on rend la section}

prin-

339

cipale

^du Nicol N"

perpendiculaire

^au

plan

^de

polarisation

^{de la lu-}

mière émise et l’on établit

l’égalité

^des

lumières,

^en

prenant

^les

précautions indiquées précédemment ;

^{tournons ensuite le Nicol Nil}

de go

degrés,

^{la lumière diffusée}

s’éteindra,

et, pour rétablir

l’éga- lité,

il faudra dévier le Nicol N d’un

angle 03B2.

L’intensité de la lu- mière de

comparaison

^aura ainsi varié de ⁱ à

cos203B2.

Supposons

d’abord que la direction du

photomètre

^{reste inva-}

riable,

c’est-à-dire que

l’angle CI)

^soit constant et que y seul ^varie.

SoiL fla quantité

^{constante de la lumière neutre ou} fluorescente

mélangée

^{à la lumière}

polarisée.

L’intensité de celle-ci est donnée par

l’équation (i) ; mais,

^comme le dénominateur constant sino) affecte à la fois les deux

espèces

^de

lumière,

^{on aura} pour ^deux valeurs distinctes de 03B3

En

éliminant f entre

^{ces deux}

relations,

^{on en déduit}

Dans le cas

particulier

^{où y=}

go",

l’intensité de la lumière dif- fusée

prend

^{une valeur maximum}

représentée

par le coefficient k.

L’égalité (3)

donne ainsi

c’est-à-dire que

l’angle j3

^{est alors}

indépendant

^{de w, ce} que v érifie

l’expérience. Indé pendamment

du défaut de

précision

^inhérent

aux mesures

photométriques,

^{car l’oeil ne}

juge

^{bien de}

l’égalité

^des

lumières _que

lorsque

leur intensité reste

comprise

^{entre certaines}

limites,

le niode de vérification

précédent

entraîne à des écarts

qui proviennent

de la varia tion

rapide

^{de la}

tangente, lorsque P

^dé-

passe

45 degrés.

^{Voici une autre manière}

d’opérer qui

^{donne des}

résultats

plus

concordants.

L’égalité

des lumières étant établie pour

y = 90°,

^{on tourne le}

polariseur

de go

degrés,

^{et alors}

y = o°.

L’intensité de la lumière

polarisée, qui

^{état d’abord}

représentée

par le coefficient

k,

^{est ré-}

340

duite à k cos2 _03C9, et, pour rétablir

l’égalité photométrique ,

^{il faut}

tourner le Nicol N d’un

angle à ;

^{on aura} alors pour deux valeurs distinctes de _M, en

désignant tou jours par f

^la

proportion

^{de lumière}

fluorescente mélangée

^{à la lumière}

diffusée,

d’où l’on déduit la relation suivante :

Dans ces divers modes

d’épreuve,

^{les résultats trouvés s’accor-}

dent assez bien avec les nombres calculés par les formules

précé- dentes,

^au moins dans les limites d’erreur que

comportent

^les vérifications

photométriques,

^{et à la} condition que

l’angle

^{a soit}

compté

du côté du rayon ^incident.

Lorsque

^le

photomètre

^est

placé

du côté du rayon

émergent

^et que ^{M est} inférieur à

4o degrés,

^les

nombres obtenus

indiquent

que le rayon ^diffusé

prend

une ^inten- sité

graduellement

croissante à mesure

qu’il

^se

rapproche

du faisceau

émergent.

(A suivre.)

APPLICATION DES COUCHES D’OR TRÈS-MINCES AU PERFECTIONNEMENT DES

CATHÉTOMÈTRES

ET DES AUTRES INSTRUMENTS DE

MESURE;

PAR M. GOVI.

On sait

depuis longtemps

que l’or ^en feuilles est

transparent,

^et

Far aday

^{a même fait connaître} de curieuses

propriétés optiques

^dont

jouissent

les couches très-minces d’or et de

quelques

^{autres métaux.}

Il n’en est

cependant

aucun,

parmi

^ceux

qu’ on

^a pu étudier

jusqu’ici,

dont la

transparence

^soit

plus grande

que celle ^de l’or.

Quand

^on

précipite

^{ce métal en} couches très-minces ^sur du verre

préalable-

ment lavé avec de l’acide

azotique,

^{de la}

potasse

^{et de l’alcool} pur,

on

peut

^en obtenir des voiles

qui

^{se laissent traverser} par la lu- mière ^sans la colorer

davantage

que ^{du crown vert de}

Dollond,

^et

qui jouissent cependant

^d’un

pouvoir

réflecteur assez considérable.