II
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des plantes dans une cave, par exemple : les tiges des plantes s’orientent vers les faibles rayons qui filtrent dans les interstices des portes ou par les soupiraux. Ce phénomène se nomme héliotropisme. Mais tous les végétaux ne recherchent pas également la lumière, une trop grande intensité Iumineuse peut même être nuisible au grand nombre. Quelques plantes ne végètent même normalement que dans une demi-obscurité, telles sont l’'Anemone nemorosa, Orobus vernus, etc., presque tous les Champignons; d’autres ont, au contraire, besoin d'une lumière intense, par exemple, l’'Anthericum liliago, la Draba tomentosa, etc.
Certaines plantes se conduisent de façons différentes, suivant l'intensité de la lumière : on observe dans les marais tourbeux des mousses du genre Sphagnum qui sont de couleur rouge à la lumière et verte dans les endrois sombres.
La lumière des différentes heures du jour est variable dans ses actions : quelques plantes sont plus sensibles à la lumière du matin, alors que d’autres semblent mieux vivre sous l'influence de la lumière du midi ou du soir.
Il paraît nécessaire, pour certains végétaux, de recevoir une quantité déterminée de lumière totale ; c’est souvent cette plus ou moins grande intensité lumineuse qui règle la répartition des plantes à la surface du globe et permet, en des localités suffisamment bien exposées, des cultures qui, au premier abord, y sembleraient impossibles.
À égalité de chaleur et d'humidité dans des sols identiques, certaines plantes ne végètent que si elles reçoivent un minimum d'exposition lumineuse par jour et elles évoluent d'autant plus vite que l’exposition lumineuse est plus prolongée.
Tels sont certains Blés de Suède qui mürissent plus rapidement dans cette contrée froide, mais dont les jours d’été sont si longs, que dans nos climats souvent brumeux dans lesquels la durée d’insolation estivale quotidienne est plus courte.
Nous citerons encore, pour montrer cette influence de la lumière, les expérience de Macagno sur la maturation de la Vigne. Ces expériences, dans lesquelles on avait recouvert certaines Vignes de toiles opaques, ont permis de constater que dans ce cas le raisin ne se formait pas ou que la maturation se faisait mal. Ces expériences et tant d’autres remarques prouvent donc l’action nécessaire et bienfaisante de la lumière dans les phénomènes de végétation.
Il paraîtrait par conséquent en agriculture extrêmement intéressant de pouvoir connaître les quantités de lumière reçues en un point donné, de pouvoir comparer ainsi les climats et les années ; peutêtre pourrait-on expliquer la fertilité de localités privilégiés, arriver à mieux déterminer les cultures rémunératrices, mais peut-on mesurer la lumière ?
Sa mesure. — D'après ce que nous avons dit, la nature de la lumière est extrêmement complexe et l'on n’entrevoit au premier coup d'œil que difficilement ce que l’on a à mesurer. Doit-on chercher à évaluer la force vive de ces mouvements, ou en d’autres termes l'ensemble des radiations ? Peut-être, mais jusqu’à présent aucun procédé connu ne donne cette somme et l’on est alors réduit, en admettant certaine proportionnalité qui n'existe pas, à mesurer quelques-unes des radiations et à en conclure la valeur des autres: par exemple, on pourra mesurer les radiations calorifiques ou les radiations chimiques seules et l’on conclura que la lumière avait une intensité proportionnelle correspondante. Cette manière de procéder est défectueuse en principe, comme il est facile de la prouver : par une fraiche matinée d'été, la lumière est bien plus belle que dans une après-midi orageuse ; dans les mêmes jours d'été, la lumière est encore très intense le matin et le soir alors que l’action
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chimique est de beaucoup moins active que dans les heures du milieu du jour.
Cependant nous allons signaler les appareils qui nous paraissent les meilleurs pour effectuer ces mesures. Ces appareils portent le nom d’actinomètres ; il en existe qui donnent la proportion des radiations chimiques, calorifiques ou lumineuses.
Aclinometres chimiques. — Ils sont très nombreux, car un grand nombre de substances chimiques se laissent impressionner par la lumière.
M. Becquerel s’est servi d’une plaque de daguerréotype plongée dans un bain d'acide chlorhydrique et chlorurée par un courant électrique ; la décomposition inverse, c’est-à-dire la réduction du chlorure d'argent par la lumière, donnait naissance à un courant de sens contraire dont on pouvait évaluer l'intensité par un galvanomètre.
Bunsen et Roscoë ont employé l’action du chlore sur. l'hydrogène. C’est probablement le meilleur photomètre chimique connu ; mais l'intensité chimique ne varie pas du tout comme l'intensité lumineuse ; en outre, cet appareil est d’un maniement difficile, n’est pas transportable dans un observatoire météorologique et ne saurait convenir dans l'étude que nous nous proposons.
M. Marchand, de Fécamp, a étudié la réduction des sels de peroxyde de fer en présence de l'acide oxalique. Sous l'influence de la lumière, cet acide s’oxyde et il se dégage de l'acide carbonique. La quantité d'acide carbonique, d'après M. Marchand, est proportionnelle à la quantité de lumière reçue, et il suffit de mesurer ce gaz dans une cloche placée sur une dissolution de glycérine.
M. Guyard a préconisé la réaction de l’iode sur l’ammoniaque, qui dégage de l’azote. Enfin, dans ces derniers temps, M. Duclaux vient de faire une étude remarquable de la décomposition d’un très grand nombre de dissolutions contenant de l’acide oxalique, sous l'influence des radiations lumineuses, sans ajouter, cependant, que ces réactions permettaient d'organiser un actinomètre satisfaisant.
Tous ces appareils, et tant d’autres que nous pourrions citer, sont entachés, outre le vice d’origine de leur principe, de plusieurs autres inconvénients. D'abord, s’il est vrai qu’ils ne fonctionnent pas dans l'obscurité, il faut constater que, pour des causes encore inconnues, ils sont à la lumière quelque temps avant de se mettre en marche, et que des mélanges préparés depuis longtemps ne se comportent pas comme des dissolutions neuves.
En outre, à part l’actinomètre de Bunsen, tous les autres présentent un grave défaut : sous l’influence de la lumière, la dissolution change à chaque instant de composition : on n’agit donc pas à un moment donné sur le corps que l’on étudiait un moment auparavant, et, pour accorder quelque crédit à ces instruments, il faudrait préalablement être sûr que la décomposition est indépendante des variations, des proportions de substances impressionnables. Les beaux travaux de M. Duclaux prouvent précisément qu’il n’en est pas ainsi. Les actinomètres chimiques resteront donc des instruments curieux, mais leur principe est mauvais et ils ne remplissent pas le but cherché.
Actinomèlres pour radiations calorifiques. — Ces appareils sont de prime abord préférables aux précédents. S'ils ne mesurent pas la lumière, ils donnent néanmoins une mesure de radiations qui suivent à peu près la même courbe que les radiations lumineuses. Seulement, il faut remarquer que l'instrument pourra indiquer quelque chose alors qu'il n’y aura pas de lumière du tout, c’est le cas dans la partie ultra-rouge du spectre.
Nous ne rappellerons que pour mémoire le pyrhéliomètre de Pouillet, l'appareil moderne du professeur Crova en est une heureuse modification. M. Crova reçoit la lumière du soleil normalement
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sur un thermomètre qui, à l’origine, était un thermomètre à alcool, et qui aujourd’hui, dans son appareil enregistreur, est une pile thermo-électrique.
L'auteur à pu déterminer, au moyen de cet ingénieux appareil, la valeur et les variations de la constante solaire; maintenant, son appareil, installé à l'observatoire de Montpellier, enregistre chaque jour les intensités des radiations qui nous parviennent. Cet appareil est encore trop nouveau, trop peu répandu pour pouvoir être apprécié à sa
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somme. Il n’est pas bien prouvé qu’à égalité d’intensité lumineuse, cet instrument donne des résultats identiques ou de mêmes différences aux diverses températures. C’est encore un appareil intéressant, fournissant une idée de l'intensité lumineuse, car il est certain que la température indiquée par le thermomètre à réservoir noirci est d'autant plus élevée que la lumière est plus intense, mais la différence ne peut donner aucune idée exacte de l'intensité de ces radiations lumineuses.
Nous aurions à peu près les mêmes critiques à adresser aux actinomètres totaliseurs, qui se composent, en principe, d’un réservoir noirci contenant un liquide, ordinairement un mélange d'eau et d'alcool, et le tout placé, comme le thermomètre de Montsouris, dans une enveloppe en verre vide d’air. Sous l'influence de la chaleur et de la lumière, le réservoir intérieur s’échauffe, le liquide distillé et le volume distillé donnent, suivant les auteurs, une idée de la quantité de lumière reçue. On voit qu’il est impossible de savoir au juste ce que l’on mesure avec Ces actinomètres,
Fig. 285. — Actinomètre enregistreur de M. Crova.
valeur; il paraît dès à présent certain qu’il sera précieux dans les observatoires météorologiques, et que les diagrammes qu’il donnera seront des plus intéressants à comparer avec les résultats des récoltes de l’année.
Ce serait ici le lieu de décrire l’actinomètre d’Arago ou actinomètre de Montsouris. Il se compose de deux thermomètres à mercure, ou de deux piles thermo-électriques, enfermés dans de petits ballons de verre vides d’air. L’un des thermomètres est tel quel; dans l’autre, le verre ou le métal est noirci. On admet que la chaleur obscure ne traverse pas le verre, il ne passe que des radiations lumineuses à travers les petits ballons extérieurs, et celles-ci sont absorbées inégalement par les réservoirs des thermomètres noirecis ou non. Plus la lumière est intense, plus le thermomètre à réservoir noirei indique une température élevée, et la différence de cette température avec celle qu’indique l’autre thermomètre placé dans le même milieu ambiant donne une mesure de la lumière reçue par les appareils. et :
Il est évident qu'il y a bien des restrictions à apporter à ces conclusions ; une partie de la chaleur traverse le verre et le réservoir noirei rayonne vers l’enveloppe, qui s’échauffe plus ou moins selon la rapidité du courant d’air environnant, de telle sorte qu'on ne sait pas trop ce qu’on mesure en
assez préconisés en Italie.
Un appareil beaucoup plus sérieux, plus précis, a été construit et étudié dans ces dernières années par le professeur Lengley.
Get appareil est fondé sur l’inégale conductibilité d’une mince couche de platine, suivant l'inégale intensité des radiations recues. C’est un peu l’actinomètre de Siemens, fondé sur les propriétés du sélénium, mais on à évité d’une manière heureuse les erreurs dues à l'emploi d’un métalloïde aussi altérable. Le ruban de platine est illuminé par un spectre provenant d’un réseau qui lui-même reçoit d’un héliostat la lumière du soleil dans une direction fixe.
La conductibilité est mesurée par un galvanomètre. M. Lengley est arrivé à de bien curieuses conclusions, après une longue étude de son bolomètre. « Le spectre est loin de figurer une courbe continue, il y à des radiations qui sont plus ou moins transmissibles, certaines ne se transmettent pas. En somme, les radiations se transmettent d'autant mieux que les longueurs d'onde sont plus grandes, ainsi la chaleur obscure se transmet mieux que la chaleur lumineuse. » Conclusion étrange et inattendue : il serait établi, d'après Lengley, que nous ne voyons pas le soleil ou le ciel avec la couleur qu'ils ont en réalité. Cet appareil intéressant n’a pas été encore, à notre connaissance, étudié en Europe.
Actinomètre pour radiations lumineuses. — Ce serait le meilleur de tous, s'il existait; malheureusement, la mesure des intensités lumineuses seules est très difficile en pratique.
On ne peut comparer avec succès que deux Iumières de même couleur, ce que l’on fait au moyen des photomètres. Or la lumière du ciel change souvent, et l’on doit alors, à chaque instant, changer la nature ou la couleur de la lumière qui sert de comparaison, ou bien modifier, avec des dissolutions ou des verres colorés, la teinte de la lumière solaire, mais alors on ne sait plus trop ce que l’on mesure ; et de plus, grand inconvénient, ces appareils ne peuvent pas être transformés en enregistreurs.
On a bien parlé, pour donner la solution de ce problème, du radiomètre de Crookes. C'est un petit
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moulinet construit avec de légères ailes de mica noircies d’un seul côté; tout le système se renferme dans une ampoule de verre dans laquelle on a fait le vide. Sous l'influence de la lumière, ce petit moulinet se met à tourner On ne sait pas parfaitement pourquoi, et il est difficile, comme on le conçoit, d'adapter un compteur de tours. On pourrait, il est vrai, le construire autrement: soutenir, au moyen d’une suspension bifilaire, une petite lame de mica noircie sur la moitié de sa surface, c'est-à-dire une moitié noire sous un des fils, une moitié blanche sous l’autre et mettre le tout dans une ampoule vide. On mesurerait (?) l'intensité lumineuse par la torsion du fil.
Comme on le voit, presque tous les appareils décrits sont ou peu pratiques, ou incomplets, ou inexacts. On conçoit que le problème est en principe très difficile, et que l'on ne sait pas trop même, si l’on obtenait une mesure exacte, ce que l’on en pourrait conclure pour l’action de la lumière sur les végétaux, qui absorbent peut-être, comme nous l'avons fait pressentir, un tout autre ensemble de radiations que ce que nous pouvons mesurer.
En somme, que convient-il de faire dans la pratique pour cette étude intéressante ?
Le bolomètre, l’actinomètre de Bunsen, n'étant admissibles que dans des laboratoires bien installés, nous conseillerions d’avoir recours à l'appareil du professeur Crova ; on sait ce qu’il donne et l’on sait qu’on pêut, avec son aide, mesurer et enregistrer la totalité des radiations solaires calorifiques. À son défaut, on emploie quelquefois, dans les observatoires, l’héliomètre de Campbell, qui donne simplement le nombre d'heures pendant lesquelles le soleil a brillé.
L'appareil de Campbell se compose d’une boule de verre, qui sert de lentille convergente et qui envoie un petit cône lumineux et chaud sur une feuille de papier combustible roulée en cylindre
Fig. 256. — Héliographe de Campbell construit par M. Pellin.
autour de la sphère et à la distance focale. Si le soleil brille, le papier est brûlé au point correspondant, et, comme il est gradué en heures et orienté parallèlement à l'axe du monde, on voit qu’en le relevant le soir on peut savoir quand et combien de temps a brillé le soleil. Ce petit appareil, peu coûteux, est assez à recommander.
