DICHROÏSME

Différence d'absorption par un cristal de deux vibrations lumineuses polarisées différemment. Si un cristal est éclairé en lumière blanche polarisée rectilignement, sa coloration (due à l'absorption) varie avec l'orientation du polariseur et du cristal. Un tel cristal est dit pléochroïque ; un cristal biaxe présentant trois teintes principales suivant les trois axes de symétrie géométrique est trichroïque, alors qu'un uniaxe n'en ayant que deux (ordinaire et extraordinaire) est appelé dichroïque.

Certaines substances biréfringentes dichroïques sont nettement plus absorbantes pour l'une des deux vibrations, leurs indices respectifs d'extinction étant assez différents. C'est le cas de la tourmaline (silicoborate d'alumine), qui absorbe complètement la vibration ordinaire pour quelques millimètres de traversée du cristal. On réalise ainsi une polarisation rectiligne par absorption sélective. On a essayé de fabriquer des polariseurs artificiels fondés sur la propriété du dichroïsme. La tourmaline ne convient pas, car ses cristaux sont petits, peu homogènes et leur faible dichroïsme ne provoque qu'une polarisation partielle en lame mince, la transmission d'une lame épaisse devenant négligeable.

Herepath, en 1852, réussit à produire des petits cristaux d'iodosulfate de quinine (appelé depuis hérapathite), qui absorbent complètement une des composantes de polarisation tout en transmettant l'autre avec peu de pertes.

Les polariseurs artificiels, appelés Polaroïd, contiennent des cristaux de cette substance. Le Polaroïd, inventé en 1932 par Edwin Herbert Land (1909-1991), se présente comme un empilement de fines feuilles de nitrocellulose contenant de microscopiques cristaux polarisants dont les axes optiques sont parallèles. L'orientation de ces cristaux peut être obtenue par action d'un champ magnétique, par épitaxie ou par étirage mécanique. Ces polariseurs ont leur maximum d'efficacité dans le spectre visible. D'autres substances permettent de fabriquer des polariseurs pour le proche infrarouge et pour le proche ultraviolet.

Ces polariseurs, à dichroïsme rectiligne, sont, bien sûr, imparfaits (transmission moindre qu'un cristal de spath), mais ils restent très intéressants, car ils sont bon marché et disponibles en grandes dimensions. De tels polariseurs peuvent être utilisés dans la vie courante pour éliminer la lumière de réverbération et éviter ainsi l'éblouissement : lunettes de soleil, optique de phares automobiles associés à un pare-brise Polaroïd, etc.

On peut également observer le dichroïsme avec des milieux isotropes mais possédant un pouvoir rotatoire. Le pouvoir rotatoire apparaît comme équivalant à une biréfringence circulaire (interprétation de Fresnel), la vibration rectiligne étant considérée comme la somme de deux vibrations, circulaire droite et circulaire gauche, se propageant à des vitesses différentes dans le cristal. Les liens existant entre la dispersion et l'absorption font qu'à toute biréfringence (différence d'indices pour deux types de vibrations) doit être associée un dichroïsme (différence d'absorption pour ces deux types de vibrations). Si le milieu actif est absorbant, les deux vibrations circulaires de sens inverse vont subir des absorptions différentes : le milieu présente le phénomène de dichroïsme circulaire. Ces phénomènes de faible intensité ont été observés pour la première fois par Cotton.

Contrairement au dichroïsme rectiligne, on ne connaît aucune substance dont le dichroïsme circulaire soit suffisant pour qu'elle puisse être utilisée à la fabrication de Polaroïd circulaires.

— Pierre BELLAND