Étude expérimentale des déformations et des changements de propriétés optiques du quartz sous l'influence du champ électrique

Etablissons un champ électrique suivant la direction de l'axe binaire d'un parallélépipède rectangle de quartz piézo-électrique. 1° Nous avons mesuré la déformation piézo-électrique dans la direction normale aux axes optique et électrique avec des potentiels variant de 200 volts à environ 40 000 volts. Les déformations peuvent être considérées comme proportionnelles aux tensions jusqu'à 3 000 volts et le rapport est identique à la constante piézo-électrique déterminée par Curie dans le phénomène direct. Mais pour les grandes différences de potentiel, un fait nouveau et important se manifeste : la déformation ne croit plus proportionnellement au potentiel, et parait tendre vers une limite. Il semble que celle-ci serait près d'être atteinte pour une différence de potentiel de l'ordre de 160 000 volts. 2° Dans la direction de l'axe électrique, nous avons multiplié la déformation en opérant sur une pile de lames. La déformation par unité de longueur est égale et de signe contraire à celle qui se produit dans la direction normale aux axes optique et électrique. 3° A côté du phénomène réciproque de la piézo-électricité, nous avons observé et mesuré des déformations diélectriques du quartz : une contraction dans la direction des lignes de force, et un allongement dans les directions perpendiculaires. Elles sont proportionnelles à l'énergie électrique par unité de volume du condensateur et cependant on ne peut pas les expliquer par les pressions électrostatiques telles qu'on les conçoit. 4° Nous avons mesuré: a) les variations des indices des vibrations extraordinaire et ordinaire dans la direction de l'axe électrique et la variation de la biréfringence dans la même direction ; b) la variation de la biréfringence dans la direction normale aux axes optique et électrique. Ces modifications optiques sont linéaires et changent de signe avec le sens du champ électrique. On ne peut pas les considérer comme des effets secondaires dus aux dilatations électriques. Il y a bien là un phénomène électro-optique