ÉCRAN

Nous avons encore à découvrir quelques propriétés fort remarquables du calorique rayonnant. Nous n’avons considéré que ce qui se passe à la surface des corps ; il faut pousser plus loin notre investigation et voir ce qui arrive lorsque le calorique doit traverser les corps. Cela nous conduit à parler de ce qu’on appelle les écrans.

Le calorique qui vient frapper sur un corps peut le traverser, si ce corps n’a pas une épaisseur trop considérable , ou être arrêté si ce corps est opaque. Les corps peuvent être opaques pour Se calorique, et ne pas l’être pour la lumière, de sorte qu’ils laissent passer les rayons lumineux et arrêtent les rayons calorifiques.

En général , le calorique traverse les corps transparens : nous l’avons déjà reconnu pour l’air; il peut aussi traverser les liquides, les corps solides qui sont transparens. On a découvert à cet égard quelques propriétés très remarquables. Four bien étudier cette transmission du calorique à travers les corps, i! faut remarquer que la transmission n’est jamais

complète, au moins pour les rayons de chaleur que nous avons à notre disposition. Il y a deux portions, une portion qui passe librement et continue sa route, tandis qu’uneautre portion est absorbée par le corps; de manière que si Ton veut mesurer le calorique ainsi transmis à travers les corps, au moyen d’un thermomètre qui reçoit les rayons qui traversent , il faut nécessairement pouvoir tenir compte des rayons qui sont renvoyés ou absorbés par l’écran.

Ainsi les rayons passent immédiatement à travers le verre, mais seulement une partie; il y en a le dixième qui passe, il y en a donc les neuf dixièmes qui sont retenus ou réfléchis. Mais le résultat de l’absorption du calorique par le verre est nécessairement d’échauffer le verre. Or, une fois que le verre est échauffé, il rayonne à son tour, et ses effets vont s’ajouter à ceux des rayons qui sont transmis directement. Afin de distinguer ce qui est dû à la transmission de ce qui est dû ensuite à la chaleur émise par l’écran lui-même, voici comment il faut procéder.

Imaginons un corps échauffé, par exemple, un boulet rouge, et ayons un thermomètre à une certaine distance. En ne mettant pas d’écran , il y a un certain effet sur le thermomètre , on observe cet effet qu’on appelle Y effet direct'; on met ensuite l’écran, et on trouve que l’effet est devenu beaucoup plus petit; on note ce second effet. Enfin, l’on met sur le côté de l’écran opposé au corps une couche noire, et alors, au moyen de cette couche, les rayons sont arrêtés en totalité et ne peuvent plus arriver jusqu’au corps. On défalque l’effet produit dans cette nouvelle circonstance de celui qui était produit lorsque l’écran n’était pas noirci, et la différence donne l’effet immédiat produit par le calorique transmis à travers l’écran.

Cette propriété du calorique, de traverser les corps, a été observée il y a fort long-temps, mais les résultats les mieux étudiés et les plus complets sur cette matière sont dus à Laroche , physicien , qui est mort depuis plusieurs années , étant encore fort jeune. Le résultat le plus important auquel Laroche est parvenu , est que le calorique peut traverser certains corps, et qu’il les traverse en quantité qui croît dans un plus grand rapport que leur température.

Lorsque le corps a une température de 100 degrés, il passe à travers le verre une quantité de chaleur que nous représentons par A ; en élevant la température du corps à 200, à 5oo degrés, il devrait passer 2^, 5 A, si la quantité de chaleur qui passe à travers le verre était proportionnelle à l’élévation de la température. Mais tel ne serait point le résultat

obtenu, et on trouverait que la quantité de chaleur transmise croîtrait clans un plus grand rapport.

En effet, en prenant un cube rempli de mercure bouillant cpii était à 346 degrés, et ensuite du cuivre chauffé à 960 degrés : voici les résultats obtenus par Laroche.

Température des corps chauds.

Effet sans

écran.

Effet avec

écran

transparent.

Effet avec e’eran noirci.

Différence.

Rapport.

Voilà un résultatde la plus haute importance qu’on énonce en disant : la quantité de chaleur qui traverse immédiatement le verre , ce sont les expressions de Laroche , est d’ autant plus grande relativement à la totalité de celle qui est trans?nise dans le même verre , que la température de la source est plus élevée.

Un autre résultat fort curieux et que je ne ferai qu’énoncer, c’est que le calorique qui a déjà traversé un écran éprouve une diminution relativement moindre lorsqu’il traverse un second écran.

Enfin lorsqu’on prend des écrans de diverses épaisseurs, on conçoit très bien que les épaisseurs doivent avoir une influence ; en effet, Laroche a trouvé qu’un écran d’un verre épais qui était au moins aussi transparent qu’un autre écran très mince, laissait passer beaucoup moins de calorique que l’écran mince, mais que la différence était d’autant moindre que la température était plus élevée.

Voilà les principaux résultats que Laroche avait obtenus en 1812 ; résultats qu’on trouve dans le Journal de physique pour cette année 1812, tome y5.

Mariotte, dans son Traité des couleurs , fait cette remarque qu’un carreau de verre mis devant un miroir destiné à être exposé aux rayons du soleil pour les concentrer, n’empêchait pas que ce miroir n’enflammât également bien les corps placés à son foyer : et il observa que cela n’a pas lieu pour le feu d’un foyer; de sorte que Mariotte avait reconnu une différence entre le calorique envoyé du soleil et le calorique qui sort de nos foyers; il considérait celui-ci comme étant composé en quelque sorte de parties plus grossières.

En 1726, M. Dufay, dont on trouve le travail dans les Mémoires de l9 Académie de cette année, trouva que le calorique passait à travers le verre, et la preuve la plus frappante qu’il ait puen donner, c’est qu’il a enflammé des corps par le moyen de miroirs paraboliques. En mettant à l’un des deux miroirs des charbons embrasés e«t à l’autre un morceau d’amadou, il enflammait l’amadou à 18 pieds; quand il ne mettait pas d’écran entre les miroirs, il enflammait de même après avoir mis un écran; seulement alors il fallait rapprocher les miroirs.

Dufay avait reconnu que quand les sources de chaleur sont très faibles, l’épaisseur du verre a une très grande influence, mais que quand les sources de chaleur sont très élevées, la perte causée par l’épaisseur du verre devient de plus en plus petite.

Enfin, Dufay reconnut que le calorique était susceptible d’être réfracté comme la lumière; c’est-à-dire que le calorique, quand il traverse le verre , y entre non pas suivant la même direction, mais en se rapprochant de la verticale; de manière que des rayons de calorique qui émanent d’un corps parallèlement entre eux, si on leur présente une lentille, sont réfractés de même que l’est la lumière, et on obtient alors un foyer qui est très intense. Dufay était parvenu à enflammer différens corps en plaçant au foyer d’une lentille des corps très échauffés, et en faisant passer les rayons qui partaient de ce foyer de chaleur à travers une lentille, et en les recevant sur un miroir qui les réfléchissait ensuite à son propre foyer. Cette même expérience avait également été faite par le fameux Herschel.

Herschel s’était aussi occupé des phénomènes de la chaleur; et en considérant celle qui sort d’un poêle, il avait reconnu que la chaleur était produite non pas par les rayons de lumière, comme on pourrait le croire de prime abord , mais par des rayons différens, qui étaient les rayons calorifiques, et il l’avait constaté par l’expérience suivante : En présentant un miroir devant un poêle, il était parvenu à enflammer des corps placés au foyer de ce miroir, en même temps qu’il y avait à ce foyer une grande intensité de lumière. Il mit ensuite un écran entre le poêle et le miroir, et alors il 11’y eut plus de chaleur au foyer, mais il y eut encore la même intensité de lumière; d’où il conclut que ce n’était pas les rayons lumineux qui échauffaient, mais bien les rayons calorifiques.