Jean-Baptiste Biot

“ Il a constaté ainsi que le sucre en grain (glucose de Dumas) résiste avec une merveilleuse ténacité; tandis que le sucre de fruits est plus altérable que le sucre de canne lui-même. Cette altération se manifeste par une coloration sans cesse croissante de la liqueur, et par le changement de son pouvoir rotatoire qui, d'abord dirigé vers la gauche, va sans cesse en s'affaiblissant, pour devenir nul et marcher ensuite vers la droite.
Quant au sucre de canne , l'action combinée de l'eau et de la chaleur peut être assimilée aux phénomènes qui se produisent sous l'influence des acides étendus ”

“ La détermination de la déviation à l'œil nu par l'apparition de la teinte de passage violet-bleuâtre a donné lieu à des remarques qui n'ont pas plus de justesse. Cette teinte ne se produit théoriquement, dans l'image E, que pour les substances qui dispersent les plans de polarisation des rayons simples, sensiblement comme le quartz cristallisé observé dans le sens de son axe, c'est-à-dire en proportion exactement ou approximativement réciproque aux carrés des longueurs des accès. ”

“ Avant de prétendre à ces raffinements mécaniques, il faut songer à perfectionner les éléments physiques de l'observation, en se procurant un faisceau plus abondant en lumière, et des moyens de polarisation plus rigoureux, qui permettent d'opérer sur des rayons simples d'une réfrangibilité strictement définie. ”

“ Il ne reste qu'à corriger la dispersion chromatique que les deux faisceaux ont subie, et qui s'est principalement opérée dans leur émergence. Pour cela, on remplace la portion enlevée du rhomboïde par un prisme de verre de même sens, et d'un angle tel que l'achromatisme soit rétabli, non pas exactement, car il ne peut l'être, mais aussi approximativement que possible, surtout dans l'image extraordinaire, qui est celle dont les teintes servent le plus spécialement d'indices pour les déviations. ”

“ La morphine: cet alcali, observé dans ses solutions, soit à l'état d'isolement, soit en présence des acides ou des alcalis, exerce toujours la déviation vers la gauche. Lorsqu'il se trouve en présence des acides, il porte dans la combinaison son pouvoir propre sensiblement inaltéré, et il en ressort dans son état primitif quand on sature l'acide ; mais la présence prolongée des alcalis minéraux altère ce même pouvoir d'une manière durable. ”

“ Car la proportion de ces rayons directs, qui se polariserait par réfraction dans les couches du verre les plus voisines de la surface, et qui rejaillirait de là dans le tuyau par radiation, sera assez abondante, comme assez vive, pour donner dans le prisme biréfringent une image extraordinaire appréciable, qui se mêlant au faisceau spécu lairement réfléchi, et polarisé dans le plan de réflexion, dénaturerait tous les résultats. ”

“ On peut éliminer la baryte de cette combinaison sans que le pouvoir change : on peut saturer alors avec de l'ammoniaque, et le pouvoir reste encore le même : il n'y a pas de combinaison chimique sensible entre l'eau et l'acide amygdalique hydraté, car les propriétés moléculaires du système composé de ces deux corps ne changent pas avec les proportions des composants.
La loi de rotation propre aux composés amygdaliquesse rapproche beaucoup de celle qui est propre au cristal de roche et à la pluralité des substances actives ”

“ L'instrument de M. Soleil se compose de deux plaques de cristal de roche perpendiculaires à leur axe individuel, exerçant des rotations de sens contraire, ayant la même épaisseur, leurs axes parallèles, et accolées latéralement en une plaque unique, avec une justesse propre à cet artiste. Supposez un appareil composé comme le mien, d'une glace polarisante et d'un prisme analyseur. On interpose d'abord la double plaque normalement au faisceau polarisé ”

“ Les lois abstraites des phénomènes de déviations sur lesquelles leur mensuration repose, dépendent d'une série de considérations mathématiques et physiques très-délicates. Leur étude exige un ensemble d'antécédents théoriques qu'un artiste, même fort habile, peut n'avoir pas eu l'occasion d'acquérir.
Je terminerai cet opuscule par l'indication des recherches de chimie optique faites dans les établissements de la Pharmacie centrale, de l'HôtelDieu et de l'hospice Beaujon. ”

“ Mais, si les déviations que l'on observe n'excèdent pas en moyenne 60 à 70 degrés, et il n'y a aucune utilité à les rendre plus grandes, le changement n'est sensible qu'autour, et à très-peu de distance, d'un minimum d'intensité bien marqué, où l'image extraordinaire devient même tout à fait imperceptible pour des déviations moins fortes que je ne viens de l'indiquer. ”

“ Quand elle est opérée, on serre les pieds des tiges contre la table par des vis de pression qui les fixent invariablement. La hauteur de la table doit être telle, et tellement combinée avec l'inclinaison du tuyau sur l'horizon, que l'expérimentateur, placé derrière le prisme biréfringent, le trouve à la hauteur de son œil, soit en se tenant debout, soit en restant assis, ce qui vaut encore mieux, les observations étant toujours d'autant meilleures qu'il éprouvera moins de gêne. ”

“ Les cales de liège que les artistes emploient quelquefois pour cet usage sont très-défectueuses, parce que leurs variations hygrométriques font mouvoir le prisme dans son anneau, et dérangent perpétuellement le zéro de l'appareil. (Fin de l'addition.) Si les opérations manuelles pouvaient être tout à fait rigoureuses, l'appareil ainsi réglé amènerait toujours la section principale du prisme dans le plan de rélfexion quand l'alidade marquerait o°; et alors le zéro de la polarisation primitive coïnciderait exactement avec le zéro des divisions tracées sur le cercle. ”

“ La même couche de i millimètre, interposée seule devant le système des deux plaques de quartz de M. Soleil, ne m'a donné aucun indice de déviation appréciable, c'est-à-dire aucune différence perceptible entre leurs teintes préalablement amenées à l'égalité, quoique j'opérasse dans les mêmes conditions d'obscurité et de polarisation. Il convient de faire ces épreuves délicates sur des lames fluides plutôt que sur des lames de quartz, quand même on pourrait les obtenir aussi minces, afin d'éviter les effets que pourrait développer le moindre défaut de perpendicularité sur le rayon incident. ”

“ L'appareil de polarisation a permis de suivre les différentes phases de ces transformations, et d'apprécier avec exactitude l'influence des substances diverses sur la marche de ces phénomènes. En effet, ce sont toujours des matières complexes (amygdaline, phloridzine, salicine) exerçant la rotation vers la gauche, qui, par leur dédoublement sous l'influence d'une très-petite proportion d'une matière azotée (synaptase) , donnent des matières inactives sur lalumière polarisée, plus un sucre exerçant la rotation vers la droite, et non intervertible par l'action des acides étendus. ”

“ Les caractères essentiels du sucre de fruits , quelle que soit son origine, sont, comme on le sait, de ne pouvoir prendre un état solide régulier, et de dévier à gauche le plan de polarisation des rayons lumineux. Lorsqu'un sirop concentré fait avec ce sucre est abandonné à luimême, on le voit, au bout d'un temps plus ou moins long, se convertir en une masse formée de grains cristallins, qui ne sont autre chose que le sucre en grains avec sa rotation vers la droite. ”

“ Aujourd'hui qu'on en peut reconnaître les moindres traces, il serait à désirer que les médecins s'étudiassent à le saisir par ses indices extérieurs, et qu'ils appliquassent l'épreuve optique aux urines dès les premiers instants où ils peuvent soupçonner que le mal existe. Car il ne serait peut-être pas impossible de guérir un diabétisme naissant; et c'est du moins dans ce premier état de son apparition que l'on peut avoir l'espérance de le combattre avec succès. ”

“ L'ensemble de l'appareil est fort simple. La lumière blanche des nuées est d'abord reçue sur la première surface d'un verre noir plan et poli, qui la renvoie dans un tuyau muni de diaphragmes intérieurs, suivant une direction telle, que le faisceau ainsi isolé, et transmis par les diaphragmes, se trouve polarisé par réflexion aussi complétement que possible. Ce faisceau arrive ensuite perpendiculairement sur la première surface d'un prisme biréfringent achromatisé, qui est placé au centre d'un cercle divisé et porté sur une alidade mobile. ”

“ La lumière des nuées est préférable à tout autre par sa blancheur. Dans nos climats du Nord, où le ciel est trop souvent sombre, il y a de l'avantage à disposer l'appareil de manière qu'il la reçoive du côté du midi, où elle est habituellement le plus intense. Mais, après l'avoir ainsi établi fixement, comme on verra tout à heure qu'il faut le faire, il faut entourer le miroir .d'une sorte de pyramide latérale qui l'empêche de recevoir directement les rayons solaires, conjointement avec ceux que l'atmosphère peut lui envoyer. ”

“ Ce phénomène est analogue à celui que j'avais antérieurement observé sur l'acide tartrique; mais le pouvoir rotatoire du sucre interverti parcourt une amplitude de variations beaucoup plus grande.
J'ignore si cet emploi des deux prismes de Nicol, d'ailleurs facile à imaginer, n'a pas été occasionnellement réalisé en France. Du moins, je sais qu'un expérimentateur habile, M. Regnault, l'avait conseillé il y a longtemps, pour des usages pratiques. Son avantage spécial est de donner beaucoup de lumière.
On y dépend de l'artiste pour la bonne confection des deux prismes. ”

“ Puis, on inclinera le cercle divisé qui porte le prisme, jusqu'à ce que son plan devienne exactement perpendiculaire à l'axe du tuyau qui contient le rayon réfléchi, ce qui rendra ce rayon perpendiculaire à la face naturelle du prisme biréfringent. Alors l'observateur s'enfermera dans le cabinet obscur; et, sans s'inquiéter du zéro des divisions, il fera tourner l'alidade mobile, jusqu'à ce que l'image extraordinaire E soit, sinon absolument nulle, du moins le plus faible qu'il est possible. ”

“ Dans le trajet de ce faisceau, on établit verticalement un prisme très-réfringent derrière lequel on place l'œil, ce qui fait voir un spectre très-dispersé. Alors, on interpose entre l'œil et le prisme, le verre coloré que l'on veut éprouver, et s'il a les qualités désirées, il doit réduire le spectre à une étendue très-restreinte, ne comprenant que des réfrangibilités très-peu différentes entre elles, sans intermittence. ”

“ Alors, intervertissant ce système ainsi préparé, je verse le liquide dans le tube jusqu'à le remplir, non pas totalement, mais jusqu'à une très-petite ouverture circulaire pratiquée tout près de son orifice pour laisser échapper, plus tard, les dernières bulles d'air qui s'y logeraient. Le bouchon qui s'adapte à cette extrémité est percé aussi d'un petit trou correspondant. Ainsi, quand le tube
est rempli jusqu'à cette ouverture et que le bouchon y est inséré à relus, il reste au-dessus du liquide un petit espace rempli seulement d'air. ”

“ Ce minimum doit donc alors répondre exactement, ou presque exactement, à la déviation des rayons simples qui forment la teinte dominante du verre ainsi employé. Or l'observation en est presque aussi facile sur lés solutions colorées que sur les incolores, surtout quand la teinte dominante du verre se rapproche de la leur, ce qui affaiblit d'autant moins la lumière transmise. Cette analogie est habituellement très-aisée à obtenir pour les solutions de matières organiques, quand on se sert d'un verre orangé. ”

“ L'autre, derrière lequel on applique l'œil, peut tourner angulairement autour de l'axe , entraînant une alidade qui marque ses mouvements sur le contour d'un cercle divisé qui lui est concentrique. Pour observer, on dirige l'appareil vers le ciel comme une lunette. Si l'on suppose la construction des deux prismes mathématiquement parfaite, et leur centrage rigoureusement exact, le faisceau lumineux qui a traversé le premier prisme en sort polarisé en un seul sens ”

“ La succession des images, ordinaires, extraordinaires, que ce mouvement développe dans les différentes directions où l'on amène l'alidade, fait connaître l'état de polarisation plus ou moins complet du faisceau réfléchi; et, lorsqu'il est complètement polarisé, le sens de sa polari-
sation, qui coïncide avec le plan de réflexion, se trouve indiqué sur le cercle divisé, par la position que prend l'alidade quand le prisme ne donne qu'une image unique formée par la réfraction ordinaire. ”

“ Seulement, chaque fois que l'on veut observer, il faut essuyer soigneusement la glace réfléchissante, et même la laver de temps en temps à l'alcool, pour enlever les poussières qui altéreraient son poli, et qui ôteraient à la réflexion le caractère spéculaire. ”

“ Le point zéro ainsi fixé sera l'origine à partir de laquelle il faut compter les arcs de déviation réellement opérés dans les diverses expériences. Il en résultera ainsi une petite correction à faire aux arcs immédiatement lus sur le cercle, pour ramener les déviations à leur valeur véritable, comptée de ce point. Si d'ailleurs tout l'appareil est bien réglé, lorsqu'on tournera l'alidade mobile sur toute la circonférence. du cercle divisé, les images ordinaire, extraordinaire, 0, E, devront alternativement s'évanouir dans les quatre quadrants comptés à partir du point zéro ainsi déterminé ”

“ Les personnes qui ont eu l'heureux hasard de découvrir une classe de phénomènes naturels, jusqu'alors inaperçue, et qui, par une étude patiente, se sont attachées à en établir les lois expérimentales avec l'exactitude nécessaire pour qu'on en puisse faire des applications sûres, sont exposées à deux sortes d'inconvénients. ”

“ Je rappelle ces dates, parce que cette importante propriété de la tourmaline semble aujourd'hui être entrée dans le domaine public des sciences, puisque parmi les nombreux Mémoires des physiciens qui l'ont depuis employée, dans l'étranger ou en France, non plus que dans les Traités élémentaires de physique aujourd'hui répandus dans l'enseignement, je n'en connais pas où son origine soit mentionnée. ”

“ Ces verres mêmes ne sont tels qu'approximativement ; et, lorsqu'on les applique à des déviations d'une amplitude considérable, par exemple, qui approchent dune demi-circonférence, l'inégale réfrangibilité des rayons qu'ils transmettent se manifeste par la dispersion que leurs plans de polarisation éprouvent, de sorte que l'image extraordinaire E n'atteint jamais un minimum absolu d'intensité que l'on puisse fixer avec une entière certitude. ”

“ Ce système est alors introduit dans une enveloppe de cuivre de pareille longueur, qui se ferme par un bouchon à vis, percé d'une ouverture circulaire pour laisser le passage libre aux rayons lumineux transmis à travers le liquide. Le bout inférieur du tube enveloppe est percé de même. Le bouchon vissé vient appliquer sa tête sur l'obturateur supérieur, et le maintient en contact, ainsi que l'opposé, par la pression qu'il exerce. ”