DES CORPS IMPONDÉRABLES

Ces corps sont , comme nous l’avons dit, au nombre de quatre : le fluide lumineux , le calorique , le fluide électrique, le fluide magnétique. Les phénomènes qu’ils produisent sont plus particulièrement du ressort de la physique ; cependant la connaissance des trois premiers est intimement liée à la chimie. Les phénomènes magnétiques, au contraire, n’avaient eu jusqu’ici aucun rapport avec cette dernière science , mais des expériences récentes tendent à prouver l’identité des fluides magnétique et électrique ; cependant nous n’admettrons pas cette identité qui peut-être s’étendra à la lumière et au calorique, et nous reconnaîtrons quatre fluides distincts.

De la Lumière.

Un corps éclairé nous donne une sensation particulière : tout le monde est familiarisé avec cet effet ; mais la nature de la Lumière nous est inconnue. On peut classer et même expliquer les phénomènes lumineux : dans l’impossibilité où l’on est jusqu’ici d’en distinguer la cause , on établit une hypothèse , c’est-à-dire que l’on suppose une cause primitive qui doit expliquer tous ces faits. Cette cause n’est pas sans doute la véritable , mais elle aide à l’intelligence des phénomènes , et si par la suite un génie supérieur découvre ce qui nous échappe , la chaîne qui unit ces phénomènes ne sera pas rompue , il suffira de remplacer l’hypothèse admise par la cause elle-même.

Newton admettait que la lumière est produite par un fluide éminemment subtil , lancé en ligne droite des corps éclairés. Descartes , et après lui le célèbre Huygens, ont prétendu qu’elle résultait des vibrations d’un fluide élastique répandu dans l’espace, de même que le son est produit par les vibrations de l’air. Le système de l’émission ou celui de Newton, soutenu par le grand nom de son auteur, et je dirai presque

par cette réputation d’infaillibilité qui lui est si justement acquise, a été généralement adopté; l’autre hypothèse paraissait même complètement abandonnée lorsque Young , ensuite Petit , et enfin Fresnel ’ ces deux derniers enlevés si jeunes aux sciences, l’ont rappelee a 1 attention des physiciens : les phénomènes nouveaux , compares aux faits anciennement connus augmentent tous les jours les probabilités en faveur du système des ondulations. Cependant les travaux immenses laits dans la première hypothèse donnent une explication plus élémentaire, et nous adopterons ce système dans 1 exposé qui va suivre. Remarquons seulement que si 1 on reconnaît la matérialité et l’émission dun fluide lumineux, cette matérialité doit être infiniment petite : en effet , le choc d’un corps est é*oal à sa masse multipliée par sa vitesse , et pour la lumière cette vitesse est , suivant Roè'mer , de quatre millions e lieues par minute : d’un autre côté le choc est insensible pour un organe aussi délicat que l’oeil ; la subtilité de la masse dépasse donc toutes les bornes de notre imagination.

Le rayon lumineux lancé du corps éclairé emporte 1 image du point d’où il est parti. Cette image se peint sui a retine de l’œil et donne la sensation du point qui est alors rendu visible. Mais le mouvement de ce rayon peut éprouver pendant son trajet diverses altérations appelées réflexion, réfraction, réfraction doubic, polarisation ; nous expliquerons les deux premières modifications.

Tout rayon lumineux continue sa route en ligne droite tant qu il se meut dans le même milieu diaphane; s il rencontre un plan opaque et poli il est réfléchi : or, dans ce changement de route , le rayon réfléchi et e rayon incident son t dans un même plan perpendiculaire au plan poli , et l’angle de réflexion est égal à angle d incidence. Cette loi prouvée par l’expérience su t pour expliquer les phénomènes que présentent les miroirs plans ou courbes.

Si le rayon se mouvant en ligne droite dans un milieu diaphane , rencontre un autre milieu également diaphane, mais d’une densité différente, il est brisé au point d’immergence , et la direction qu’il prend varie avec la densité du deuxième milieu comparée à celle du premier. Le rayon réfracté et le rayon incident sont toujours dans un même plan perpendiculaire à celui qui sépare les deux milieux ; le rayon réfracté se rapproche de la ligne élevée au point de contact et perpendiculaire au plan qui sépare les deux milieux , si le de uxième milieu est plus dense que le premier, et il s’en écarte dans les cas contraires. Newton découvrit le premier que certains corps exercent sur la lumière une force attractive particulière. Le fait que nous venons de développer a reçu le nom de réfraction. La différence de cette déviation du rayon de son chemin en ligne droite dépend pour toute substance particulière de l’obliquité de ce rayon , relativement à la surface qui lui fait éprouver la réfraction ; or , Newton trouva que les corps inflammables faisaient éprouver aux rayons lumineux une déviation plus considérable que celle à laquelle, d’après leur densité, on avait lieu de s’attendre. Il en déduisit cette conjecture, étonnante pour l’époque où il vivait , que le diamant et l’eau contenaient un principe combustible.

Les milieux transparens ne réfractent pas seulement les rayons lumineux, ils décomposent également ce rayon dans les différentes couleurs qui le constituent. Cet effet est désigné par les physiciens sous le nom de dispersion , et par le vulgaire sous celui de spectre solaire. La rayon réfracté et reçu sur un carton blanc donne une image oblongue nuancée de sept couleurs distinctes, dans l'ordre suivant;

Rouge, orangé , jaune, vert, bleu , indigo, violet.

Le rayon rouge est le moins réfrangible ; le violet au contraire l’est le plus. Newton s’est assuré qu’en divisant la totalité du spectre en 36o parties , le rouge

occupe 45 de ces parties ; l’orangé , 27 ; le jaune , 48- ; le vert , 60 ; le bleu , 60 ; l’indigo , 4° ; le violet , 80 ; mais on a prouvé depuis que les rayons diffèrent un peu relativement à l’étendue suivant la force réfringente du milieu , traversé par la lumière.

Cette décomposition de la lumière en sept couleurs primitives explique d’une manière assez satisfesante la coloration des corps. La plupart de ces derniers ont la propriété d’absorber la lumière ; mais cette faculté d’absorption ils ne l’exercent pas à l'égard de tous les rayons indistinctement: elle se borne pour quelques corps à celle d’un certain rayon coloré , et chacun d’eux réfléchit les rayons qu’il n’absorbe pas. Un corps rouge absorbe les autres couleurs , réfléchit le rouge et donne à l’œil la sensation du rouge. Un corps blanc réfléchit tous les rayons ; un corps noir les absorbe complètement. Les puissances réfringentes et dispersives moyennes des corps ne sont pas proportionnelles entre elles ; dans quelques-uns des milieux qui réfractent , l’angle moyen de réfraction est plus grand , tandis que l’angle de dispersion est plus petit ; et dans d’autres l’angle moyen de réfraction est plus petit 9 tandis que l’angle de dispersion est p!us grand : la connaissance du pouvoir moyen de réfraction d’une substance donnée 11e peut donc nous mettre en élat de déterminer son pouvoir de dispersion , et vice versa.

La réfraction double a lieu dans les corps cristallisés. Si un rayon lumineux traverse un cristal dont Informe primitive n’est ni un cube ni un octaèdre, ce rayon est divisé en deux spectres nuancés des sept couleurs prismatiques. L’un de ces spectres suit les lois développées précédemment ; l’autre obéit à des lois particulières qui ont fait l’objet des recherches des physiciens les plus célèbres , mais dont la découverte paraît due à lTuygens. La réfraction double et la polarisation de la lumière n’ont que des rapports indirects avec la chimie, et nous entraîneraient dans des considérations qui sont étrangères à la science qui nous occupe.

LUMIERE, u

La lumière absorbée par les corps leur fait éprouver des changemens plus ou moins sensibles. Les plantes végètent péniblement dans l’obscurité; leur couleur est toujours blanche , et elles ont peu de saveur : si on les expose à la lumière , leur couleur devient verte et leur saveur beaucoup plus forte. Les animaux mêmes ont besoin de la présence des rayons solaires, et leur couleur paraît dépendre de l’influence chimique de ces rayons; en comparant entre eux des animaux vivans sous les pôles et sous les tropiques, ainsi que les parties de leurs corps exposées à la lumière , et celles qui ne le sont pas , on reconnaît la justesse de cette opinion. Mais la lumière agit d’une manière plus évidente sur certaines substances des trois règnes. Elle détruit assez facilement plusieurs couleurs végétales et animales ; la couleur des oxides rouges de mercure et de plomb devient plus légère lorsque ces oxides sont exposés au soleil ; dans la même circonstance les sels blancs d’argent noircissent très promptement, et l’argent peut être également ramené à l’état métallique. L’oxide d’or peut être réduit de la même manière. On supposait que ces réductions d’oxides étaient dues à l’action calorifique des rayons solaires ; mais plusieurs chimistes, parmi lesquels on remarque Wollaston , se sont assurés que le chlorure d’argent est plus rapidement noirci lorsqu’il est placé en dehors du rayon violet, et entièrement audelà de la limite du spectre prismatique. Les expériences délicates ont été répétées et en partie vérifiées. Bérard de Montpellier a fait voir que la propriété chimique était la plus intense à l’extrémité violette du spectre , et s’étendait même au-delà de cette extrémité. Du chlorure d’argent humide, exposé dans le spectre , n’éprouve aucune altération s’il est tenu dans la sphère du rayon rouge : s’il est tenu en deçà il noircit légèrement, et cet effet croît à mesure qu’il passe par les rayons orange , jaune , vert , bleu , indigo ; il atteint son maximum dans le violet. Du gayac , exposé aux rayons violets , passe promptement

du jaune au vert : un mélange gazeux d’hydrogène et de chlore abandonné à l’influence de ces rayons fit sur-le-champ explosion. La lumière produite parles gaz du charbon , par celui de l’huile, ne change pas la couleur du chlorure d’argent; elle ne produit aucune action sur un mélange d’hydrogène et de chlore.

Telles sont les principales propriétés de la lumière, autant qu il nous a été possible de les examiner dans un cadre aussi rétréci ; elles suffisent pour nous la faire considérer comme un corps; mais ce qui la distingue particulièrement , ce sont les trois propriétés particuîères qui manquent aux corps matériels. La première de ces propriétés est le pouvoir qu’elle a d’exciter en nous la sensation de la vision ; la seconde est la vitesse prodigieuse avec laquelle elle se meut toutes les fois ! ffu <;lle je sépare d’un corps avec lequel el!e était corni f,ine.e 5 ^ troisième est qu’on n’a jamais trouvé ses molécules dans un état de cohésion capable de oroduire des masses d’une dimension perceptible. Il ne nous resterait plus qu à parler des différentes sources d’où la lumière peut être émise sous formes visible*; ces sources sont : i° le soleil et les ^toiles ; 2° la combustion ; b la chaleur; 4° la percussion ; 5° le frottement ; b° 1 expansion; 70 la pression subite d’un gaz. Ces differentes sources sont tellement liées à. celles qui produisent le calorique qu il suffira de les examiner dans 1 etude de ce dernier ao-ent.

Du Calorique.

Nous connaissons le calorique par ses effets : nous | appelons chaleur la sensation que font éprouver les corps dont la température est plus ou moins élevée , et calorique la cause inconnue de cette sensation.

Le calorique est donc considéré hypothétiquement comme un fluide extrêmement subtil dont les molé- : cuies sont douées d’un pouvoir répulsif indéfini et qui, par leur distribution en proportions diverses dans les

c°rps, modifient la cohésion et produisent les trois états differens gazeux , liquide et solide. D’autres pli y* siciens admettaient que les rayons calorifiques , accompagnant toujours les rayons lumineux, n’étaient qu’une modification de la lumière ; mais les dernières découvertes de M, Herschel , confirmées en 1 8 1 3 par Béraid, démontrent que le calorique est un corps distinct, ou au moins que ce serait en vertu de certains changemens qui nous sont inconnus , par exemple dans la vitesse, que la lumière aurait le pouvoir de produire de la chaleur.

Nous admettrons que le pouvoir calorifique et les pouvoirs colora ns et éelairans des rayons lumineux suivent des lois différentes. Existe-t-il dans le spectre solaire deux espèces de rayons, ou bien est-ce en vertu de certains changemens que la lumière acquiertle pouvoir de produire de la chaleur ? Ce sont des questions que l’état

borné de nos connaissances ne nous permet lias de résoudre. 1

Tout corps rayonne ou envoie du calorique dans tous les sens; si cette émission a lieu de la part d’un corps p onge dans 1 air ou dans un fluide quelconque à une plus basse température , le corps se refroidit en cédant son excès dechaleur au milieu dans lequel il est pWé |usqua ce qu’il atteigne exactement sa température: mais si un deuxième corps plus froid reçoit sur sa surface quelques-uns des rayons émis , il les absorbe en partie, et la quantité de calorique qu’il émet étant moins grande que celle qu’il absorbe, il s’échauffe, et cet dfet continue jusqu’à ce qu’il y ait équilibre de temleiature entre les deux corps. Cette expérience offre [uatre genres de phénomènes : i° émission de la chaeur d un corps quelconque , pouvoir rayonnant : 2° aborption de la chaleur, pouvoir absorbant : 3° transmssion du calorique à travers les molécules d’un corps yuctyi«é; 4° punie du calorique lancée par un

ps et lefleehie sur la surface d’un autre corps , pouoir réfléchissant. 1 ’* 1

POUVOIR RAYONNANT, ABSORBANT, REFLECHISSANT. Le

pouvoir rayonnant d’un corps varie avec la nature de ce corps. Les expériences de humfoi t et Leslie ont prouvé que l’état de la surface influe sur le refroidissement, ou , ce qui est synonyme, sur le pouvoir rayonnant d’un corps. Ces expériences ont ete laites en disposant deux miroirs concaves en lace 1 un de l’autre. Le corps chaud était placé au foyer du premier miroir, et le thermomètre au loyer du secoue. Les physiciens ont démontré qu’une surface noire et dépolie rayonne plus fortement qu’une surface manche e! polie. Le pouvoir absorbant suit les mêmes lois que le précédent. Us ont en outre observé que le degre il inclinaison avait de l’influence sur l’absorption , et toutes choses égales, les rayons qui arrivent perpendiculairement sur la surface étaient absorbes plus facilement. Le pouvoir réfléchissant est en raison inverse des pouvoirs rayonnant et absorbant ; ainsi une surface noire et dépolie réfléchit moins que la même surface blanche et polie. Les tables suivantes indiquent les pouvoirs rayonnans et réfléchissais de plusieurs corps.

Pouvoir rayonnant de diverses substances.

Pouvoir réfléchissant de diverses substances.

Noir de famée. . .

Papier à écrire 9$

Cire à cacheter 9°

Glace ^5

Plombagine 7 5

Plomb terni 45

Plomb net *9

Fer poli 1 5

Feuilles d’étain 12

Or, argent et cuivre. ... *2

Laiton

ioo‘?

Argent -

Feuilles d etain » .....

Acier * •

Plomb ...

Étain sur lequel on avaiî

coulé du mercure. . .