ÉTUDE DES SPECTRES D'ABSORPTION PAR PROJECTION

Les milieux colorés exercent sur la lumière une absorption élective, liée à leur nature propre et à leur état moléculaire, qui constitue pour eux des caractères spéciûques comparables à ceux que nous avons -étudiés dans les spectres d'émission.

C'est par Télude des spectres transmis à travers la substance que le physicien analyse l'action plus ou moins complexe qu'elle produit sur la radiation lumineuse ; il note la position relative, le nombre, la largeur et l'intensité des bandes obscures .qui sillonnent le spectre continu produit par une lumière blanche.

Il ne faut pas se dissimuler que ces bandes d'absorption fournissent un critérium moins sûr que les raies brillantes, produites par les métaux réduits à l'état de vapeurs incandescentes; en effet, ainsi que l'intensité de la source, la concentration des liqueurs modifie la largeur et même le nombre des bandes, et Taspect du spectre change complètement avec répaisseur du liquide; de plus, une fente large fait disparaître des franges qui sont très nettes avec une fente plus étroite. Ajoutons encore que les travaux auxquels nous emprunterons les résultats les plus saillants ont le tort général d'être rapportés à des divisions micrométriques et non point aux longueurs d'onde. Malgré ces défauts de la méthode, l'observai ion des spectres d'absorption a conduit à de brillantes découvertes, que nous ne devions point passer sous silence.

Les dispositions expérimentales indiquées ci-dessus pourraient être appliquées dans cette manipulation; mais nous avons cru plus utile de recourir aux projections, pour initier les élèves à ces procédés si précieux pour l'enseignement.

- Etude des spectres d'absorptiok.

Description.

ources luDiineuses employées sont : l'arc vollaïque ou le de Drummond; cette dernière a rinconvénienl m peu faible, mais elle présente, par contre, l'avan-

tre très facilement maniable, et nous n'hésiterons pas commander dans les laboratoires, où l'on n'est pas e projeter à de grandes distances. La dépense par esl guère que de 60''' d'oxygène, dont le pris de peut être évalué à i'''; quant à la dépense en gaz

348 CE&P. XIII. — DE LÀ LDMifiRE BN GfiNÏKAL.

d'éclairage, elle nedépasse paso'', o5 ( * ). L'oxygène se consem sous pression dans un sac de caoutchouc sur lequel on exerce, à l'aide d'une planche mobile à charnières, un efforl de 5o''8 à 6o^';ce gaz est amené par le robinet B {fig. 1 17)10 centre du jet de gaz combustible qui arrive par le robinelA. Le cylindre de chaux est frappé obliquement par le dard de flamme. Le réglage se fait par une crémaillère, qui permet d'élever ou baisser le centre du foyer, et par vis, qui change l'obliquité du cJialumeau.

La lampe Drummond occupe le centre d'une lanterne dont la partie antérieure est fermée par un jeu de lentilles, qui permet de rendre parallèles les rayons émergents; une fente mince limite le faisceau {fig. 118). En avant de cette fente, on dispose, à Sûo""" tout au plus, un» lentille achromatique L de 35o""" environ de longueur focale ifig' 1 19); le prisme P se place à Soo"" en avant, dans la p»sition de la déviation minimum; enfin l'écran se trouve en E. Le milieu absorbant, renfermé dans une cuve faite de laines

de verre, collées à la gomme laque, ou dans des flacons pla's' faces taillées, peut être interposé n'importe où sur le cheiDiR des rayons, mais il y a de sérieux avantages à le mettre W"^ la fente, sur un support S.

aide d'un roulai*

LXXIf ■. — ÉTUDE DES SFECTIES d' ABSORPTION. 34$

Quand on veut opérer sur des vapeurs ou des gaz, on emloie des tubes spéciaux ou des sphères limilées par deux lans parallèles (fig. lao); une double tubulure permet d'y

iDlroduire les gaz voulus; quant aux vapeurs, on les Tormc <lans le récipient même, en cliaufTant une parcelle ou quelques gouttes de la substance, à l'aide d'une lampe â alcool [>romenée sous le ballon.

Hanael opératoire.

L'expérimentateur allume le gaz avant de donner l'oxy- Jîène; les robinets doivent être réglés de telle sorte que la 'ampe brûle sans bruit.

11 est bon de faire tourner le bâton de chaux plusieurs fois *w son support, pour l'écliauffer également et l'empêcher de se briser. Dans le cours de l'opération, on le retournera encore sur lui-même tous les quarts d'heure, de manière ^ présenter à la flamme une surface neuve ; sinon, le crayon se creuserait et rejetterait la flamme en avant, au risque de fendre les lentilles de verre de la lanterne de projection.

î" On procède ensuite au centrage du point lumineux;

35o CHàP. XIII. — DE LA LUMIÈRE EN GÉNÉRAL.

pour cela, on projette d'abord Touverture de la lanterne sur récran. Si le centrage est bon, le disque est uniformément éclairé, comme on le voit en A i^fig. 121) ; si le point lumineux, tout en étant dans Taxe des lentilles, en est trop rapproché, le disque présente, comme en B, une pénombre bleuâtre; ellç serait orangée si le point était trop éloigné

des lentilles. L'apparence du disque C est produite lorsque le point lumineux est hors de Taxe; on corrige cette excentricité, en déplaçant ou en élevant la source de lumière. Ces remarques sont très importantes.

3<» On adapte à la lanterne le bouchon à fente ; après lui avoir donné une direction verticale, on limite sa largeur à I"™ environ.

4° Pour trouver la position convenable de la lentille, on cherche à former sur Técran une image nette de la fente: c'est alors seulement que le prisme est disposé sur le chemin des rayons. Cette opération est facilitée par l'usage d'un petit écran à main, par lequel on suit la marche du faisceau. Le prisme doit être mis à la déviation minimum ; pour s'en assurer, on le fait tourner autour de son axe vertical, toujoui's dans le même sens, jusqu'à ce que l'image spectrale devienne stationnaire et retourne en sens inverse.

5<» Le milieu absorbant est enfin disposé contre la fente; en plaçant tour à tour la cuve à plat ou de champ, on fait varier fort simplement l'épaisseur de la substance et l'on obtient k' même effet que si Ton concentrait la liqueur.

Résultats.

Les substances minérales possèdent des spectres d'absorption qui sont généralement mal définis, et partant peu inté-

LXXir' M. — ÉTUDE DES SPECTRES d'aBSORPTION. ' 35 1

ressants; exceptons-en toutefois le permanganate de potasse» les sels de didyme, le chlorure d'erbium, Talun de chrome et l'azotate d'urane.

Une solution étendue de ok'',i par litre de permanganate de potasse, observée sous une épaisseur de lo™", donne sept bandes dans le vert et le bleu; les quatre bandes vertes se confondent quand on augmente Tépaisseur ou la conceatration, tandis que les bandes bleues prennent une plus grande intensité.

Les solutions de chlorure de didyme offrent une teinte jaunâtre, lorsqu'elles sont concentrées, et rose violette lorsqu'elles sont très diluées. On peut faire usage d'une liqueur assez chargée de substance pour paraître jaunâtre sous une épaisseur de iS"""*: dans ces conditions, le spectre est sillonné do raies et de bandes, parmi lesquelles nous signalerons une bande large dans le jaune (X = 58o) et une autre plus étroite dans le vert (X=i52o); trois raies sont nettement visibles dans le bleu.

Le chlorure d'erbium montre dans le spectre quatre raies bien définies, dans le rouge, le jaune, le vert et le bleu; il ne faut pas trop élargir la fente pour cette observation.

L'alun de chrome donne une large bande dans le vert et une raie dans l'orangé.

Enfin l'azotate d'urane produit des raies distinctes dans le bleu (*).

Mais les réactions spectrales des matières organiques sont beaucoup plus remarquables ; non seulement ces substances fournissent des spectres d'absorption caractéristiques, mais encore elles présentent des modifications curieuses sous l'action de réactifs spéciaux, qui permettent de les reconnaître avec une certitude absolue. Nous ne nous occuperons que des spectres du sang et de la chlorophylle.

Le sang doit sa coloration à une matière protéique, ap- ^^\éQ hémoglobine, donile spectre d'absorption est caractérisé par deux larges bandes, situées l'une dans le jaune, l'autre dans le vert; ttoôô d'hémoglobine donne un effet sensible. Il suffît, pour observer ce spectre, d'introduire deux gouttes de

(') Cf. LeCO;? de BoiSBAUDRAN. loc. cit.

332 CHàP. XIII. — DE LA LUMIÈRE EN GÉ^fÉRAL.

sang dans 5<^ d*eau : les globules se détruisent par l'action de l*eau, et leur matière colorante, c'est-à-dire rhémoglobine, se dissout.

Les bandes de l'hémoglobine sont d'une netteté remarquable ; la première bande, étroite et foncée, confine à la raie du sodium par son bord le moins réfrangible; la seconde, moins noire et mieux fondue, se termine à la raie E. Ces caractères sont assez faciles à distinguer, et aucune confusion n'est possible avec le suc de cerises, les infusions de bois du Brésil ou de garance, le vin rouge, les couleurs d'aniline, le carmin de cochenille ou le picrocarminate d'ammoniaque. Le sang possède, du reste^ deux réactifs spectraux qui ne laissent subsister aucun doute; les agents réducteurs, comme l'hydrogène sulfuré, le sulfhydrate d'ammoniaque, le lartrate d'étain, le sulfate de protoxyde de fer, font disparaître les deux bandes et les remplacent par une bande unique, placée dans l'intervalle des précédentes ; cet effet n'est que passager. Les alcalis et les acides, qui transforment l'hémoglohine en hématosine et en hémine, modifient son spectre; un peu d'alcool ammoniacal donne une bande diffuse dont le milieu est en D; l'acide tartrique ou acétique produit une bande dans le rouge vers la raie C.

Ces caractères sont tellement faciles à observer, que la recherche des taches de sang est devenue une opération très simple (.*).

Les spectres de la chlorophylle, si bien étudiés par M. Chautard (*), ne présentent pas moins d'intérêt que les précédents; pour les observer, il suffit de contuser rapidement une plante verte dans un mortier de porcelaine, de l'arroser d'alcool à 36* et de filtrer à l'abri d'une trop forte lumière. On observe dans le rouge une large bande très noire, une deuxième entre le rouge vif et l'orangé, une troisième à la naissance du jaune ol du vert, une dernière enRn dans le vert; au delà du bleu, Fabsorplion est complète, même avec des liqueurs très éien- (luos. Kn solution concentrée, on ne voit qu'un peu de rouge.

M. Chautard considère la première bande comme spéci-

(' ^ Vi»TOR Fi'MoriF, />Jf sprrtres d*absorptîon du sang, 1871. v'^ J. r.iiwr.vRU, l.^s spectres Je la chlorophrUe, iS^o.