Lumière polarisée

“ On dit qu'il y a deux sortes de lumières, la naturelle et la polarisée, auxquelles nous pouvons examiner le phénomène des houppes. La lumière naturelle nous vient du ciel blanc, la lumière polarisée - du ciel bleu ou bien c'est celle qui traverse préalablement le polariseur. ”

“ Un corps solide ou liquide lumineux donne de la lumière polarisée, en prenant les rayons sur les bords..
Un gaz lumineux ne donne aucune trace de polarisation.
Des nuages lumineux, solides ou liquides, dans une atmosphère gazeuse lumineuse ou non, ne donnent aucune trace de polarisation.
Or, le spectre solaire est un spectre continu, traversé par de nombreuses raies noires; c'est un spectre interverti. De plus, les bords ne donnent aucune trace de polarisation. ”

“ On se sert rarement de la lumière directe du soleil et de celle de la lampe dans les recherches habituelles, mais on est obligé d'y recourir, au contraire, dans un grand nombre d'observations faites avec la lumière polarisée, parce que cet éclairage est le plus intense de tous. ”

“ En effet, dans les deux cas, il écrit que la force vive de l'onde incidente se partage sans perte entre l'onde réfléchie et l'onde réfractée et sans discontinuité dans les composantes de leurs amplitudes parallèlement à la surface de séparation des milieux. Il édifie ainsi une théorie mécanique d'une simplicité admirable de la réflexion et de la réfraction de la lumière polarisée, qu'il étend aussitôt à la lumière ordinaire, décomposable en deux faisceaux indépendants égaux polarisés à angle droit. ”

“ Les lois de la réflexion de la lumière naturelle se déduisent en effet aisément de celles de la lumière polarisée, si l’on regarde un rayon naturel comme la superposition de deux rayons d’égale intensité polarisés à angle droit.
Nous prendrons le plan de séparation des deux milieux pour plan des Soient les trois composantes du déplacement d’une molécule quelconque ; les composantes du déplacement dû à la lumière incidente ; celles du déplacement dû à la lumière réfléchie ; celles du déplacement dû à la lumière réfractée. ”

“ J’ose prédire que si on la fait avec de la lumière préalablement polarisée, ce qui produira les moyens de faire varier une des images par tous les degrés possibles, elle conduira à des résultats intéressants. ”

“ Les physiciens sont convenus, dans ces derniers temps, de désigner par le nom de rayons polarisés ces rayons qui, en traversant un cristal dont la section principale est convenablement placée, ne donnent qu’une seule image ; par opposition, on appelle lumière ordinaire celle qui, dans son passage au travers d’un rhomboïde, donne constamment deux faisceaux également vifs ; enfin, la lumière partiellement polarisée sera celle qui se décomposera en deux images inégalement intenses ”

“ Nous avons vu que la polarisation est produite par réflexion ou par réfraction. Lorsqu'un rayon lumineux est polarisé d'une manière quelconque, les axes de polarisation des molécules lumineuses sont parallèles. Tout cela admis on est conduit aux conséquences suivantes : 10 Lorsqu'un rayon lumineux est polarisé complètement par réflexion, l'axe de polarisation de toutes les molécules lumineuses est perpendiculaire à la direction du rayon, et de plus située dans le plan de réflexion ; 2.0 La lumière qui est divisée en deux rayons par un cristal à un seul axe, est polarisée en deux sens. ”

“ Mais, sous diverses influences, la lumière naturelle peut se transformer en une lumière dite polarisée, dans laquelle les vibrations, en tous les points du rayon, s'exécutent suivant une direction invariable perpendiculaire au rayon et que l'on appelle direction de vibration, le plan passant par le rayon et perpendiculaire à la vibration constituant ce qu'on appelle le plan de polarisation du rayon. ”

“ Des expériences de polarisation ont prouvé, en effet, que des réflexions multiples contribuent d’une manière importante à la dissémination de la lumière du Soleil dans l’atmosphère ; que, dans chaque direction, des rayons réfléchis plusieurs fois entrent pour une part notable dans le faisceau total qui arrive à l’œil. ”

“ Supposons, en effet, que la lumière blanchâtre de la couronne bien observée offre des traces sensibles de polarisation. La polarisation ne pouvant procéder de la diffraction, il sera indispensable de l’attribuer à la lumière provenant, par voie de réflexion, de la lumière diaphane dont le Soleil serait alors indubitablement entouré. ”

“ Mais, à la distance de 206 mille fois le rayon de l’orbite terrestre, le soleil devant faire au plus l’effet d’une des étoiles de deuxième à troisième grandeur, la surface de chaque étoile serait éclairée par notre Soleil, comme la Terre l’est par la polaire. Or, vue de loin ou de près, notre Terre, éclairée seulement par la Polaire, serait un corps presque complétement obscur. En vain augmenterait-on la force réfléchissante de la lumière des étoiles, jamais, avec la lumière débile de la polaire, on ne parviendrait à engendrer la lumière éclatante de Wéga de la Lyre, de la Chèvre ou de Sirius. ”

“ La lumière qui arrive à l’œil après des réflexions multiples sur des molécules d’air, a peu de force, comparativement à celle qui provient d’une seule réflexion ; cependant elle n’est pas tout à fait négligeable, car, entre autres choses, elle modifie notablement les lois de la polarisation atmosphérique.
Établissons-nous maintenant dans un lieu où une éclipse de Soleil va commencer, et portons nos regards sur une région déterminée de l’atmosphère, par exemple sur la région zénithale. ”

“ En un mot, il n'y a pas seulement polarisation de la lumière, il y a polarisation des radiations en général, et ce fait vient corroborer l'hypothèse que nous avons admise sur l'unité de cause des effets lumineux, calorifiques et chimiques. ”

“ Mais comment un objet lumineux agit-il à distance sur notre organe, et excite-t-il en nous cette sensation du voir, qui nous transporte hors de nous-mêmes, et nous identifie, pour ainsi dire, avec tous les êtres qui remplissent l'univers? Quelle est enfin la cause de la lumière elle-même, de sa réflexion, de sa réfraction simple et double, de sa dispersion, de sa polarisation et de sa diffraction? ”

“ Cette atmosphère est lumineuse, mais son éclat n’apparaît pas à nos regards, éblouis par la splendeur de la photosphère ; pour la rendre visible, il faut éteindre la lumière solaire dans les prismes du spectroscope. L’enveloppe brillante et l’enveloppe obscure, pour nos sens du moins, de l’astre central ne sont jamais à l’état de repos ; elles sont agitées au contraire de mouvemens perpétuels, manifestés surtout dans la photosphère par les taches, les facules, les granulations du disque lumineux, dans la chromosphère par les prodigieuses éruptions des protubérances. ”

“ Toute cause qui peut déterminer le mouvement de vibration dans le fluide lumineux, & le propager jusqu’à notre œil, produira l’éclat lumineux. Le soleil est ce qui, jusqu’à présent, a le plus d’action dans la production de la lumière, soit que cet astre soit un réservoir immense de ce fluide, & qu’à chaque instant il en verse des torrens qui ne s’épuisent jamais, soit seulement qu’il ne fasse qu’imprimer le mouvement nécessaire au fluide lumineux, disséminé dans tout l’espace. ”

“ Il est donc évident que le soleil se magnétise, s'électrise, s'enflamme par ses mouvements de tourbillonnements ; or, que la lumière solaire est une lumière électrique et magnétique, que les mouvements solaires sont la volonté céleste, ils dureront tant que le Ciel voudra, sans autre entretien que sa volonté. ”

“ Il est démontré que le soleil est bien une nébuleuse condensée, que les vibrations lumineuses émanent non pas de sa superficie, mais de ses profondeurs mêmes, — qu’avant de saillir hors de la couche extérieure de la photosphère, la lumière est déjà dépouillée d’une partie de son énergie et emprisonnée par les atomes des mêmes corps simples que nous trouvons refroidis et combinés sur la terre, — qu’après avoir traversé la photosphère, elle parcourt encore une atmosphère gazeuse, principalement composée d’hydrogène, le corps simple le plus léger que nous connaissions. ”

“ La tension qui sépare les soleils des planètes est ce que nous appelons la lumière; cette tension est la cause de la polarisation de l'éther en soleils et planètes, elle se produit aux dépens de l'éther, la matière des physiciens: il n'y a donc pas de matière sans lumière. De la lutte de la lumière contre l'éther non polarisé naît la chaleur; la lumière et la chaleur produisent ensemble le feu.
Les planètes sont comme les soleils une trinité, un absolu dont les éléments actifs et passifs, les liquides et les solides, sont séparés par une tension, constituant l'air ”

“ La luminite existe comme existent les miroirs, les prismes et les lentilles, comme existe l’eau et tous les corps qui affectent la lumière, en direction, en intensité ou en vitesse. Elle existe comme l’air, à travers lequel le son va beaucoup plus lentement qu’à travers la terre. ”

“ Rien n’est plus facile : il suffit de le faire entrer dans un prisme de verre où les rayons divers se brisent inégalement. Ce phénomène de la réfraction, qui se produit toutes les fois que les rayons lumineux passent d’une substance dans une autre, explique tous les jeux de lumière qui se produisent dans l’eau, dans l’atmosphère, dans tous les milieux transparens. ”

“ Si, par exemple, on n’avait observé les ombres des corps opaques qu’en plein air, si on n’avait jamais éclairé ces corps avec des points lumineux très-resserrés, personne n’eût deviné combien un phénomène si vulgaire offre de curieux sujets de recherches ; mais placez au milieu d’une chambre noire et dans le faisceau de lumière homogène qui diverge, soit d’un petit trou du volet, soit du foyer d’une lentille de verre, tel corps opaque qu’il vous plaira de choisir, et son ombre se montrera entourée d’une série de stries contiguës, les unes très-lumineuses, les autres complétement obscures. ”

“ Or, il est de toute évidence que les rapports d'intensité entre les parties faibles et les parties brillantes doivent se conserver, quelle que soit l'origine de la lumière éclairante. Dans la portion du globe lunaire illuminée par le soleil, il y a, tout le monde le sait, des points dont l'éclat est extraordinaire comparativement à ce qui les entoure; ces mêmes points,-quand ils se trouveront dans la partie de la lune seulement éclairée par la terre, dans la portion cendrée, domineront de même par leur intensité l'éclat des régions voisines. ”

“ Il avait fait en 1812, 1814 et 1815 une série d’expériences restées inédites, ayant pour but de rechercher l’angle sous lequel l’atmosphère polarise la lumière et le point où la polarisation est nulle dans l’azimut opposé au Soleil ; j’ai extrait ces expériences de ses registres et je les ai insérées aux pages 549 à 560 de ce volume. ”

“ Le soleil et la lune ne sont pas les deux plus grands corps sidéraux.
Cependant la Genèse les nomme deux grands luminaires, luminaria magna, parce qu'elle les considère dans leurs rapports avec notre globe , sur lequel ils répandent plus de clartés que tous les autres ensemble. Une simple bougie qui m'éclaire de près est pour moi un plus grand luminaire que des milliers d'immenses étoiles, lorsque des profondeurs les plus reculées du ciel elles m'envoient à peine une faible et vacillante lumière. ”

“ L'œil suit d'ailleurs dans le prisme, et dans l'air, au sortir du prisme, la déviation et la décomposition du rayon de soleil. En déviant le rayon lumineux, le prisme a inégalement influé sur les rayons colorés. La lumière rouge est celle que le prisme dévie le moins, c'est-à-dire écarte le moins du point où se produirait l'image blanche. ”

“ Nous ne pouvons nous dispenser de dire quelques mots de la polarisation, cette modification particulière de la lumière, ou cette propriété qui a donné lieu aux travaux importants de Brewster, Biot, Fresnel, Arago, et dont les phénomènes nombreux et singuliers ont fourni des données nouvelles sur la constitution intime des corps.
Nous savons déjà que la lumière, à la rencontre d'un milieu différent de celui où elle se trouve, subit généralement dans sa marche deux modifications particulières connues sous le nom de réflexion et réfraction-. ”

“ C’est de cette façon que nous voyons tous les corps qui ne sont point parfaitement transparens. De même, nous voyons le ciel, c’est-à-dire l’atmosphère imparfaitement diaphane qui nous entoure, grâce à ce jeu de lumière sur les particules qui y sont en suspens. Habituellement, cette universelle dissémination de la lumière blanche incidente s’accompagne d’une coloration. Ici, pour des raisons qui vont être dites, la coloration est bleue. Le spectacle du ciel azuré résulte donc, en résumé, d’une diffusion colorée particulière des rayons du soleil par les particules de l’atmosphère. ”

“ Tel serait sans doute le cas si, comme il est probable, les étoiles sont uniformément réparties dans l’espace infini de l’univers, et si aucun obstacle ne nous privait de leur lumière.
Mais s’il n’existait pas tout une autre catégorie de corps célestes, de température très basse et de volume considérable, qui absorbent et retiennent la chaleur rayonnée par les soleils lumineux, il arriverait rapidement que les corps obscurs, les météorites, ainsi que la poussière cosmique obscure seraient chauffés par la radiation des soleils et qu’ils deviendraient lumineux à leur tour. ”

“ Il s’y forme un nuage épais qui s’étend très-loin dans la direction du globe solaire, et intercepte la plus grande partie de la lumière qui en émane. Nous avons là une cause adéquate pour la formation d’une masse vaporeuse opaque, cause qui rend compte également du mouvement vertical qu’on a souvent observé de l’obscurité qui devient plus intense au centre de l’ombre, de la formation d’une pénombre dans le voisinage de la photosphère, de l’élongation des masses lumineuses qui forment la photosphère et qui tournent leurs grands axes vers le centre de la tache ”