R É F 



Il É F 



317 



d'incidence, seront dans un rapport constant, quelle 

 que soit l'inclinaison du rayon direct. 



On peut aussi reconnaître par l'observation que lors- 

 que les rayons sont parallèles à l'axe, non-seulement ils 

 suivent tous deux la même direction, mais ils parcou- 

 rent le cristal avec la même vitesse, et (|u'au contraire 

 leurs vitesses de propagation diffèrent le plus, dans le 

 cas de perpendicularilé à l'axe, <iuoiqu'ils suivent en- 

 core la même route. On sait que l'on juge en général 

 de la vitesse d'un rayon lumineux par le brisement (ju'il 

 éprouve à son entrée et à sa sortie du cristal sous des 

 incidences obliques. 



Quant à la loi mathématique qui détermine la direc- 

 tion du rayon réfracté exlraordinairement dans les 

 cristaux à un axe, loi qui a été découverte par Huygens, 

 et confirmée par les expériences de Wollaston et de 

 Mains, non-seulement Fresnel est parvenu à la déduire 

 de sa théorie , mais il en a donné une expression plus 

 générale, qui convient aux cristaux à deux axes; et de 

 plus il a fait voir, le premier, que dans ces cristaux les 

 vitesses des deux rayons étaient variables, ou, en d'au- 

 tres termes, qu'aucun d'eux ne suivait la loi de la Ué- 

 fraclion ordinaire. Lorsque le faisceau lumineux, étant 

 perpendiculaire à la ligne moyenne, c'est-à-dire à la 

 ligne (|ui divise en deux parties égales l'angle aigu des 

 axes, tourne autour de cette ligne, la vitesse du rayon 

 ordinaire reste constante, et celle du rayon extraordi- 

 naire éprouve les plus grandes variations possibles; et 

 réciproquement, lorsque le faisceau lumineux tourne 

 autour de la ligne ([ui divise en deux parties égales 

 l'angle obtus des axes, le rayon ordinaire consei ve la 

 même vitesse, et la Réfraction extraordinaire passe du 

 maximum au minimum. 



On a vu que chacun des deux rayons dans lesquels 

 se divise un faisceau lumineux qui traverse un cristal 

 doué de la double Réfraction, a subi une modification 

 particulière dont on a assigné la cause niécani(iue, et 

 à laquelle on a donné le nom de polarisation. Eu efïet, 

 il manifeste, à sa sortie du cristal, des propriétés qui 

 le distinguent essentiellement de la lumière ordinaire. 

 Qu'un faisceau de lumière directe tombe perpendicu- 

 lairement sur l'une des faces d'un rhomboïde de Spath 

 d'Islande, une partie de ce faisceau, savoir: le rayon 

 ordinaire, continuera sa route directement, confor- 

 mément à la loi de la Réfraction simple; l'autre partie, 

 le rayon extraordinaire, suivra une roule différente. 

 Maintenant, si l'on fait tomber le rayon ordinaire per- 

 pendiculairement à la surface d'un second cristal dont 

 la section principale soit i)arallèle à celle du premier, 

 ce rayon restera simple et suivra la loi de la Réfrac- 

 tion ordinaire. Si la section principale du second cris- 

 tal est perpeiuliculaire à celle du premier, le rayon 

 lestera encore simple, mais il ne continuera point sa 

 route en ligne droite, et deviendra rayon extraordi- 

 naire. Si les deux sections principales sont inclinées, 

 le rayon se bifurquera, mais les intensités des deux 

 nouveaux rayons, ordinaire et extraordinaire, seront 

 inégales. De même, si l'on reçoit le rayon extraordi- 

 naire du premier cristal sur la surface d'un second 

 cristal qu'on lui présente perpendiculairement, ce rayon 

 restera simple et extraordinaire quand les sections prin- 



cipales seront parallèles; il restera encore simple, mais 

 se comportera comme un rayon ordinaire, quand les 

 deux sections seront à angles droits ; et enfin, dans les 

 positions intermédiaires, il se divisera d'une manière 

 inégale. Dans tous les cas de cette nature, où un rayon 

 polarisé reste simple ou bien se divise inégalement, un 

 rayon de lumière ordinaire se diviserait toujours en 

 deux faisceaux d'égale intensité. 



C'est à Biot que l'on doit la distinction des deux 

 sortes de Réfraction extraordinaire aux(|uelles il a 

 donné les noms de double Réfraction attractive et de 

 double Réfraction répulsive. Il a remar(iué que dans 

 certains cristaux, comme ceux du carbonate de Chaux, 

 du pliospliale de Chaux, de la Tourmaline, de l'Eme- 

 rande, le rayon extraordinaire est toujours éloigné de 

 l'axe par la Réfraction plus que le rayon ordinaire, 

 tandis quedans d'autres substances, telles (jue le Ci istal 

 de Roche, la Topaze, les sulfates de Chaux et de Ba- 

 ryte, le rayon extraordinaire se trouve toujours plus 

 rapproché de l'axe. Ces différences sont constantes 

 pour les mêmes substances, en sorte qu'elles peuvent 

 fournir des caractèr es propres à les distinguer les unes 

 des autres. 



Dans l'article Minéralogie ont été indiqués les princi- 

 paux moyens (|ue le naturaliste peut employer pour re- 

 connaître si une substance est douée de la double Réfrac- 

 tion : le plus simple consiste à chercher si elle produit 

 le phénomène de la double image lorsqu'on regarde 

 un objet à travers deux faces opposées, ce (|ui doit tou- 

 jours avoir lieu si la face tournée vers l'œil n'est ni 

 parallèle ni perpendiculaire à un axe de Réfraclion; 

 et encore, dans ces der'niers cas, la double Réfraction 

 n'est-elle nulle que pour les incidences perpendulaires. 

 Ce phénomène de la double image ne s'observe loule- 

 fois à travers des faces parallèles que quand la double 

 Réfraction est très-énergique, comme dans le Spath 

 d'Islande et dans le Soufre. Dans les autres cristaux, 

 tels que ceux de Topaze et de Quartz, la bifurcation 

 des rayons a toirjours lieu dans les mêmes circon- 

 stances, mais si failileinenl, qu'il faudr'ait des plaques 

 très-épaisses poirr la rendre sensible. C'est pour cela 

 que Ton taille alors ces cristaux de manièr e que la face 

 de sortie soit inclinée sur la première; car alors les 

 deux rayons ne sortant plus dans des dir'ections paral- 

 lèles, finissent toujours par se séparer, si on les suit 

 assez loin. 



On trouvera dans le même article un autre procédé 

 a l'aide duquel ou peut déter'miner si un corps possède 

 la double Réfraclion, sans être obligé de le tailler ni 

 d'opéfer sur des plaques épaisses. Le moyen consiste à 

 fair e usage d'un appareil composé de deux lames de 

 Tourmaline. 11 est fondé sur une pr'opriété reinai-- 

 quable, que Biot a découver te dans cette substance, et 

 qui paraît tenir à ce que sa structure n'est pas i)arfai- 

 tement homogène. Ce physicien a obser vé que la Tour- 

 maline, taillée parallèlement à son axe, exer ce la double 

 Réfr aclion quand elle est mince, et la Réfraction simple 

 quand elle est épaisse; mais celle ([u'elle conser ve dans 

 ce dernier cas est la Réfraction extr'aordinaire. En con- 

 séquence de cette propriété, si l'on a une plaque à 

 faces par allèles, dont l'épaisseur excède quelques cen- 



