CORPS SIMPLES

COSMOGRAPHIE

Of

Argent

Mercure

CaiTre

itain

Plomb

Antimoine

Bismuth

Zinc

Carbone.

Soufre.

Phosphore

Bore (borax)

Arsentc

Cobalt

Platine

Nickel

Sodium

Potassium , 2.

Calcium f g*

Silicium ( S

Aluminium \ 3

MaEnésium

Hyuroffène

Fluor (acide fluoriqi

Axote

Chlore

Orygène

Manganèse

Baryum...

Molybdène ,..

Tungstène

Tellurium

Uranium

Zirconium

Titanium

Strontium

Tttrium

Chromiam

Glycinium

Tantalum

Cerium

Palladium

Rhodium

Iridium

Osmium

Iode

Lithium

Sélénium

Cadmium

connut des Anciens.

Basile Talent! n.

Agricole

Paracelse

Brandt 1669

Homberg 1702

G. Brandt 1733

Woods 1741

Cronstedt 1751

Duhamel ) De

Margraar i 1736

Bergmann I à

Scbeele ) 1758

CtTendish . .

Scheele

Butherford .

Scheele

Priestley...

Gahn

Scheele

Delhuart . . .

Mfiller

Thorium . . .

Tanadium..

Lanthanum Didymium..

Erbium ....

Ruthénium .

Klobium . . .

Ceesium ....

Rubidium . .

Thallium...

Indium

Gallium....

D&Tyum....

Klaproth

Gregor

Hope

Gadolin

I Tauqnelin

Hatchett

Klaproth

I WoUaston

I CoUetDescDtilx et Smith- { ton Tennant

Courtois

Arfwedson

Bersélius

Stromeyer

Balard

Bersélius

Sefttrœm

Clans

E. Rose

Bunsen

Crookes

Reich et Richtcr,

Lecoq de Boisbaudran..

Sergius Kern....

Hypothèse de tunité de la matière. — La découverte moderne de réquivalence des diverses forces physiques, gravitation, chaleur, électricité, a conduit des penseurs à reprendre Thypothèse des alchimistes, que les divers éléments pourraient bien être seulement des ^oupements atomiques différents d'un élément unique. On a cherché a interpréter dans ce sens diverses eipériences. Citons-en deux. La première a été, dans ces derniers mois, mise en vive lumière par les travaux de M. Lockyer. Si Ton chauffe un corps dans Tare voltaique, i^ se vaporise en donnant une flamme colorée. En examinant cette flamme au spectroscope (V. Réfraction), on la voit décomposée en raies lumineuses de positions parfaitement déterminées, ayant des longueurs d'onde mesurables. Si Ton opère sous une très faible pression. Parc lumineux s^tend Or, pour un même corps réputé simple, les raies lumineuses varient en nombre, en Ion-

Sieur, en largeur dans diverses régions de l'arc, n en conclurait à Texistence, au sein du corps

simple, d^éléments différents qui se séparent dans ces circonstances spéciales.

B autre part (seconde expérience), si la pression de la masse gazeuse rendue brilUota par l'action électrique augmente, les raies s'élargissent, et Ton peut calculer la pression ^ laquelle, si U loi demeurait constante, le gaz donnerait comme les liquides et les solides un spectre continu, le même pour tous les corps. Cette expérience conduirait à admettre la possibilité de conditions spéciales de température, de pression, etc., où tous les corps deviendraient identiques.

Remarquons bien que, Jusqu'à présent, ranitè de la matière n'est qu une hypothèse propre à inspirer des recherches, une hypothèse de iravailf qu'il faut bien se garder de considérer comme uns vérité déjà démontrée, ou démontrable à courts échéance, ou même simplement probable.

[P. Robin.]

COSMOGRAPHIE. — D'après Tétymologie {kosmos, monde, et graphe, décrire), ce mot signifie description du monde ou de l'univers, La co8mo> graphie a donc en vue le même objet que l'astronomie; mais c'est la partie purement descriptive de cette science. L'Encyclopéaie du dix-huitième siècle définit la cosmographie : a la science qui enseigne la construction, la figure, la disposition et le rapport de toutes les parties qui composent l'univers. > D après Littré, « un cours de cosmographie est l'étude des mouvements des corps cosmiques, abstraction faite de tous les calculs. »

La cosmographie doit être distinguée de la ommologie, qui étudie les lois générales gouvemant le monde physique et particulièrement celles des mouvemonu des corps célestes, et qui constitue la partie théorique de l'astronomie. A fortiori doitelle être distinguée de la cosmogonie, en entendant par là cette branche encore bien peu avancée de la Physique céleste, qui a pour objet les modes de formation et l'histoire des développements des astres. Ces distinctions sont importantes pour l'intelligence des programmes de cosmographie, d'o& l'on doit éliminer toutes les parties de l'astronomie qui regardent la démonstration mathématique des lois, les méthodes d'observation et tout l'attirail des formules nécessaires à l'astronome de profession.

Nous définirons donc simplement la cosmogn' phie en disant que c'est Vastronomie descrintive.

Mais la description des phénomènes célestes peut et doit s'entendre de deux manières, soit oue l'on ait en vue les phénomènes apparents, les mouvements que constate la simple observation, soit que l'on considère les mouvements réels, tels que la science est arrivée à les démêler à travers les complications des apparences. L'explication raisonnée de ces deux ordres de phénomènes est en réalité le but propre que doit se proposer l'instituteur, en faisant un cours de cosmographie.

Un tel cours, d'ailleurs, comporte un promBUO» plus ou moins étendu, plus ou moins complet, suivant le degré d'instruction préalable des élèves auxquels il est destiné, suivant le degré d'initiation aux connaissances astronomiques où le professeur veut conduhre ses élèves ; nous nous Do^ nerons ici à considérer trois de ces degrés :

Le premier .correspondant à un cours de cosmographie à l'usage des éeo>'es primaires :

Le second à un cours de cosmographie pour les élèves des écoles primaires supérieures, ou encore pour les élèves des écoles d'enseigîiement spécial ou professionnel;

Le troisième enfin, à un cours de cosmograp» pour les élèves des lycées ou des collèges qm se destinent aux écoles scientifiques^ ou au bacemu* réat es sciences, .

D ailleurs, nous n'entrerons dans quelques détails que pour les prosrammes des deux premiers degrés. Il est inutile d expliquer la raison de cette

COSMOGRAPHIE

COSMOGRAPHIE

préférence : le but que se propose le Dictionnaire i'.e Péffagogie Tindique suffisamment.

Méthodes cTexposition, — L'ordre dans lequel doivent se classer et se subdiviser les matières d'un cours de cosmographie dépend de la métliode qu^adoptera le professeur : cela va de soi. Mais ici il nous semble à peu près indifférent d'adopter Kiine ou Tautre des deux principales méthodes d'exposition, à savoir la méthode synthétique ou la méthode analytique. Entrons dans quelques détails sur diacune d'elles.

Par méthode synthéti(^ue, nous entendons celle qui procède de Ma réalité aux apparences et de rensemble aux détails. La science astronomique est anjonrd hui parvenue à une connaissance suffisamment complète de l'univers, de l'étendue et de la disposition de ses diverses parties, pour qu'il soit possible de le décrire clairement tel quil est, dans ses deux parties essentielles : d'une part, l'univers sidéral, comprenant la multitude indéfinie des étoiles, des étoiles isolées qui sont autant de soleils semblables à notre Soleil, comme des étoiles réunies en groupes, formant des amas ou nébuleuses stellaires ; comprenant aussi la grande agglomération connue sous le nom de Voie Lactée, dont notre Soleil est une étoile composante. Tous les astres oui composent le monde sidéral, ou, si Ton veut, 1 univers même, ont pour la Terre un caractère commun, qui est celui d'une fixité apparente. Tous paraissent immobiles, à cause de rimmensité des distances qui les séparent de notre monde.

Il est donc permis de commencer le cours de cosmographie par une description des phénomènes célestes propres à l'univers sidéral.

De là, on arrive à l'autre partie du cours, à celle qui a pour objet la région du ciel où se trouve notre globe, le groupe particulier de corps célestes dont ce globe fait partie, et qui a le Soleil lui-même comme centre ou foyer de tous les mouvements de ces corps. C'est le monde solaire^ que le professeur décrira d'abord (en suivant toujours la même méthode) dans son ensemble, faisant Ténumération des planètes et de leurs satellites, de leurs doubles mouvements de rotation et de révolution, puis passant aux comètes qui sont en grande partie de simples satellites du Soleil.

Appliquant à la Terre même les notions générales acquises dans cette description préalable du monde planétaire, le professeur abordera enfin, avec des détails plus complets, tout ce qui est pai^ ticulier à la Terre considérée comme planète. De ses mouvements réels de rotation et de translation il remontera à l'explication raisonnée des mouvements apparents qui en sont la conséquence ; il expliquera le mouvement diurne des étoiles et des autres astres, la succession des Jours et des nuits, les variations de durée de ces phénomènes, le mouvement apparent annuel du Soleil, et enfin la succession des saisons. De même, il rendra compte des phases de la Lune, des éclipses, des stations et rétrogradations des planètes, etc.

Ce qui précède suffit à montrer quelle est la marche à suivre, si l'on veut employer la méthode synthétique pour développer le cours de cosmographie. Cette méthode a certainement ses avantages, en ce sens qu'elle permet de graver dans l'esprit des élèves le tableau d'ensemble de l'tmivers, et qu'elle résume plus clairement pour eux les connaissances acquises en astronomie; mais elle développe moins bien que la méthode analytique, dont nous allons parler, l'esprit de recherche et d'investigation qui est proprement l'esprit scientifique. A notre sens, elle serait surtout applicable au cours du degré le plus élémentaire, suivi par des élèves qui n^uraient que des notions très simples de géométrie.

La seconde méthode suit une marche absolument

inverse. Elle part des phénomènes apparents pour arriver à la conception de l'ordre réel tel qu'il a fini par être deviné, conçu, puis démontré. Le mou^vement apparent diurne, d'Orient en Occident, lé* mouvement opposé du Soleil, ceux de la Luneet des planètes, leurs stations et rétrogradations, etc.. seront les points de départ de chacun des chapitres du cours. Par conséquent, c'est la^ Terre considérée comme planète qui sera décrito'la première ; le jour sidéral et le Jour solaire, la* succession et la variation des Jours et des nuits,des saisons, de Tannée, devront être successivement définis, puis expliqués par la rotation réelle^ de notre globe sur son axe, par sa révoluUon annuelle autour du Soleil et par la combinaison de ses-deux mouvements. Même marche à suivre pourles phénomènes lunaires et pour leur explication.

De la Terre, io professeur passera aux autres^ planètes, à leurs satellites, aux comètes, puis au Soleil lui-même.

Le monde solaire décrit, ce sera le tour des astres fixes, dont il n'v avait eu lieu Jusqu'ici de^ s'occuper que comme des points de repère nécessaires à l'étude des mouvements de la Terre et des planètes.

Nous abrégeons l'exposé de cette seconde méthode, qui est celle généralement adoptée pour le» programmes de cosmographie des écoles et des lycées, et nous abordons la question du contenu de ces programmes eux-mêmes, de leur étendue etde leur degré de rigueur démonstrative.

Mais auparavant, nous ferons une réflexion qui^ nous parait devoir s*appliquer aux uns et aux au-tres, et en tout cas aux deux premiers degrés : c'est que la cosmographie, telle qu'il s'agit de l'enseigner à la grande généralité des élèves, doit être surtout considérée comme une introduction- « à l'étude de la géographie. Pour les élèves seuls

3ui se destinent aux écoles savantes, elle peut épasser les bornes d*une telle adaptation, et former les préliminaires d'un cours d'astronomie. Premier degré. Cosmographie des écoles primai*

res, — Cinq ou six leçons doivent suffire à l'exposé des notions du cours le plus élémentaire. Voici, selon nous, quelles devraient en être la substance et les divisions principales :

1** leçon, — Le ciel étoile. Mouvement diurne.- Lever et coucher des étoiles. Lever et coucher dir Soleil et de la Lune. Mouvement de rotation de la TeiTe.

2* lefon, — Mouvement apparent du Soleil parmi* les étoiles. Jour sidéral et Jour solaire. La Terre se meut autour du Soleil en une année. Les saisons.

3* leçon, — Mouvement et phases de la Lune. La- Lune se meut autour de la Terre. Explication des éclipses de Lune et des éclipses de Soleil.

4* leçon, — Les planètes. Distinction des planètes et des étoiles. Les planètes circulent comme la Terre autour du Soleil ; leurs satellites. Les comètes. Le monde solaire.

5* leçon. — Les constellations. Les étoiles sont des soleils, ou le Soleil est une étoile. Distances des étoiles.

6* leçon, — Notions sur les étoiles doubles, sur les amas stellaires, les nébuleuses, la voie lactée.

Il est bien évident que ce programme ne fait ou indiquer la matière des leçons, la disposition du cours, et qu'il peut et doit être complété par des détails sur la constitution physique des astres, eo insistant sur la similitude des planâtes entre elles et avec la Terre, sur celle du Soleil et des étoiles, et en entrant au besoin dans quelques développements sur les astres les plus connus, les montagnes de la Lune, les terres et les mers de- Mars, l'anneau de Saturne, la composiiion du Soleil, de façon à piquer la curiosité des élèves. Le professeur étendra ou restreindra ce programme en raison de l'intelligence ou du degré d'instruc-

COSMOGRAPHIE

COSMOGRAPHIE

tioii des enfants. Ceux d*entre eux qui auraient des connaissances suffisantes en aritîimétiqae et en géométrie pourraient aller jusqu'à Texposô dos .^ois do Kepler, à des notions très simples sur la gravitaiioi) et les marées. Il est plus facile, en pareille matière, d*étendre les programmes, que de les maintenir dans les bornes de rintelligible. Il faut s'arrêter là oà l'esprit de Tenfant ne voit plus clairement ce qu'on lui enseigne.

Deuxième degré. Cosmographie des icolet primaires supérieures, — Dans ce cours, le programme comportera un plus ^and nombre de leçons et un exposé plus détaillé, plus complet des Dotions de cosmogr&piiie. On peut le rédiger en une douzaine de leçoi>s dont Tordre serait, par exemple, celui que nous allons indiquer :

V leçon. — Mouvement diurne et rotation de I» terre. Notions sur la forme spbérofdale du globe terrestre et sur les mesuies géodésiques des méridiens. Aplatissement des pôles. Dimensions de la Terre.

2* /eçon. — Preuves du mouvement de rotation, *Jour sidéral. Coordonnées équatoriales des étoiles. Longitudes et latitudes des lieux géographiques,

3* leçon. — Mouvement propre apparent du Soleil. Mouvement annuel de translation de la .Terre. Orbite terrestre. Inclinaison et parallélisme de l'axe terrestre. Inégalité des Jours solaires. Jouir et temps moyens. L'année.

i* leçon. — Variations de durée des jours e: des nuits aux différentes latitudes. Les saisons^ La précession des équinoxes. — Pour ces quatre premières leçons, V« Terre, Jour, Année^ Saisons, Calendrier, Latitude et Longitude.

5* leçon. - La Lune, satellite de la Terre. Mouvement apparent et phases. Mouvement réel et orbite de la Lune. Explication des phases. Pbéno-' mènes des éclipses de Lune et de Soleil. -> V. Lune^ Eclipse,

6* leçon. — Le Soleil. Distance et dimensions. Mouvement de rotation. Notions sur les taches, les protubérances, l'atmosphère et la constitution physique et chimique du Soleil. — Y. Soleil.

1* leçon, — Les planètes. Leurs mouvements propres, stations et rétrogradations. Orbites des planètes, et lois do Kepler. Notions sur la constitution physique des planètes principales. Hypothèse de Laplace. — V. Planètes, Terre.

%f leçon, — Les comètes. Orbites cométaires. Comètes périodiques. Étoiles filantes et bolides. Lumière zodiacale. <— V. Comètes^ Aérolithes.

9* leçon, — Le ciel étoile. Les constellations. Nombre des étoiles de diverses grandeurs. Fixité apparente des étoiles. — V. Etoiles.

l^o leçon. — Distances des étoiles. Les étoiles sont des soleils. Constitution physique des étoiles. Étoiles doubles, multiples, variables. — V. Étoiles,

11* leçon. — Amas stellalres et nébuleuses; Voie lactée. Notions sur la structure de l'univers. — V. Étoiles, Soleil, Terre.

U* leçon. — Notions sur la gravitation et son identité avec la pesanteur. Marées. Applications de l'astronomie au calendrier, à la navigation. Cadrans solaires. —V. Attraction, Marée, Calendrier^ Navigation^ Cadran solaire.

Pour toutes les leçons, consulter en outre l'article général Astronomie.

Ce programme renferme tout ce qu'on peut regarder comme étant du domaine de l'astronomie descriptive, de sorte qu'il pourrait également servir au cours de troisième degré. La différence n'est pas tant dans la matière même que dans le plus ou moins de riguour de l'exposé on des méthodes de démonstration.

11 nous reste maintenant & insister précisément sur les méthodcR d'exposition des deux programmes tracés plu ; haut, ainsi que sur les protédûs auxiliaires propres à faciliter la tâche du

maître et à rendre plus accessible aux élèves Fin telligence de leurs aiverses parties. On peut ranger ces modes d'exposition ou de démonstntioi en trois catégories, susceptibles d^ètre employées séparément et successivement ou simultanément : 1° les observations; 2** les dessins et cartes ou atlas cosmographiques; 8^ les appareils mécaniques.

1 . Observations. — Le professeur, surtout dans le cours élémentaire, devra avoir, le plus souvent possible, recours aux observations directes. Nous allons en donner quelques exemples.

Rien de plus simple cjue de faire observer au enfants le mouvement diurne des étoiles, celoi du Soleil ou de la Lune, de faire remarquer, outre le lever et le coucher des astres, les cercles de plos en plus grands qu'ils décrivent à mesure qu'ils approchent de la zone circumpolaire ; de faire voir que, dans cette zone, les étoiles ne se lèvent ni ne se couchent iamais, de faûre remarquer enfin rimmobillié de l'étoile polaire. Ces observations, faites par les belles nuits d*été, seront autant d'occasions de noter les constellations principales et les étoiles les plus remarquables. Le professeur insistera sur le fait que les étoiles ne se lèvent ni ne se couchent aux mêmes heures aux époques successives de Tannée, de sorte que l'aspect du del étoile varie d'un jour à l'autre : c'est ce qui démontre et le mouvement apparent du Soleil et le mouvement réel de translation de la Terre. Le mouvement beaucoup plus rapide de la Lune s'observera d'une nuit à 1 autre ou encore dans la même nuit.

L'observation des phases lunaires, de la position de la Lune par rapport au Soleil et à la Terre, pourra se faire avec la môme facilité et frappera l'esprit des enfants plus que les figures de géométrie.

Les phénomènes des éclipses seront aussi parai ceux que le maître ne manquera point de faire observer si l'occasion s'en présente. S^il possède une lunette d'approche, une simple longue-vue, il ponm faire voir la configuration du globe de la Lune, les trous ou cratères, les ombres de ses montagnes, et même, si le grossissement est suffisant, les satellites de Jupiter, l'anneau de Saturne.

La variation des hauteurs méridiennes du Soleil sera, parmi les phénomènes astronomiques, sn des plus importants à faire observer, sauf à en demander l'explication à d'autres procédés.

Il est bien entendu que ces simples observations, que nous recommandons aux instituteurs primaires, ne seraient pas moins fhictueuses pour les cours supérieurs. Ici, seulement, les autres moyens sont plus nombreux, plus complets, plus à Is po^ tée des professeurs et des élèves.

2. Cartes, dessins, atlas. — Une carte, à grande échelle, des deux hémisphères célestes ; un planisphère donnant les constellations visibles sv l'horizon de Paris ; une carte du système des orbites des planètes et des comètes, et une série de dessins représentant l'aspect des principaux corps célestes et les détails télescopiques, quelques comètes, amas stellaires et nébuleuses, suffiraient amplement à aider l'intelligence des descriptions du maître. Pour les cours plus élevés, il y aurait lien de dresser des atlas astronomiques plus complets. Cela manque en France ; mais, en Angleterre, eu Allemagne, aux Etats-Unis, des atlas de ce genre existent, tandis que c*est à peine si, en France, on trouve, au début des atlas géographiques, quelques représentations imparfaites des phénomènes célestes. La vole est ouverte dans ce sens, cependant, et nous nous sommes efforcé d'y contribuer pour notre part,

8. Appartils eosmog^phiques. — Nous comprenons, sous cette rubrique, tous les moyens matériels de représentation des phénomènes célestes.

COSMOGRAPHIE

COULEUR

tous les moyens mécaniques ayant pour objet l'explication des mouvements apparents et réels des astres.

Les globes célestes et terrestres sont au nombre de ces moyens. Tout le monde les connaît, si tout le monde ne sait pas en tirer tout le profit possible. Ceci est Taffaire des maîtres.

Quant aux appareils mécaniques, ils sont assez nombreux, et on ne peut guère leur reprocher que d'être, par leur prix, assez difficilement accessibles aux écoles, surtout aux écoles primaires. On peut y suppléer par des moyens fort simples.

Avec ime lampe munie de son globe qui figure le Soleil, deux boules d'inégales grosseurs, représentant la Terro et la Lune, quelques autres boules figurant les planètes, on peut aisément faire comprendre aux enfants les plus imporunts des phénomènes dont la description fait Tobjct d'un cours de cosmographie.

Quoi de plus simple que d*expliquer ainsi :

1* Le mouTement de rotation ne la Terre sur son axe et la succession du jour et de la nuit, le mouvement apparent diurne des étoiles, la division du ciel étoile en zones circumpolaires, où les étoiles ne se lèvent ni ne se couchent, et zones équatoriales, où elles décrivent des portions croissantes ou décroissantes de leur cercle diurne ;

3* L'égalité du jour et de la nuit aux deux équinoxes, et les inégalités croissantes ou décroissantes du jour et de la nuit, selon les latitudes, et aux diverses époques de l'année ; tout cela résultant de la position inclinée de Taxe terrestre sur l'orbite ou sur l'écliptique, ainsi que de son parallélisme dans tout le cours de la révolution. En promenant la boule qui représente la Terre autour d'une table ronde ou ovale, ayant la lampe Soleil à son centre ou à son foyer, et en arrêtant la première dans diverses positions principales, la démonstration sera aussi claire que possible ;

3» Les phénomènes des éclipses de Lune et de Soleil, la raison pour laouelle les éclipses ne peuvent avoir lieu à chaque lunaison, les particularités des éclipses totales on partielles et même des éclipses annulaires de Soleil.

On a construit, à diverses époques, en France et à l'étranger, dos appareils mécaniques ayant .pour objet la représentation et Texplication des mouvements de la Terre, de la Lune et des planètes. II existe des spécimens fort intéressants de ce genre dans les musées, notamment au Conservatoire des arts et métiers ; mais, tout ingénieux que soient ces appareils (il en est dont les mouvements sont réglés par des rouages d'horlogerie), ils ont le grave inconvénient d'être fort coûteux. Un planétaire, construit par MM. Lerebours et Secretan, ne coûte pas moins de 360 francs. Les planétaires de J. Felkl, à Rostock, coûtent de 30 à 300 florins. Coux de E. Schott, à Vienne, valent de 2Î à 66 tbalers. Les appareils nommés Tellurien et Lunarien, se bornant à la représentation des mouvements de la terre et de la lune, sont cotés de C à 34 thalerë. Tous ces prix sont inabordables pour la plupart de nos écoles. Nous en citerons, on France, de plus accessibles et qui ont été faits spécialement en vue de l'enseignement dans les lycées et les collèges : tels sont ceux de M. Henri Robert. Il est à désirer que nos éditeurs et constructeurs résolvent, dans la fabrication de ces procédés matériels, après tout fort utiles, le problème de la simplicité et du bon marché, unis à la rigueur et à l'exactitude des représentations des phénomènes.

En attendant, c'est aux professeurs, aux instituteurs à suppléer à cette lacune du matériel de notre enseignement; nous avons essayé de leur donner^ dans cet article, une idée des moyens qu'ils pourront mettre en œuvre dans ce but. Le jour où la cosmographie sera sérieusement enseignée, où des

cours gradués, depuis le plus élémentairo JnsqiTà celui des lycées, initieront progressivement nos enfants à ces connaissances si importantes, les méthodes se perfectionneront de plus en plus, les li* vres écrits sur ce sujet s*amélioreroilt pareillement, et les moyens, procédés, appareils de diémonstraitlen ne manqueront plus. [Amédée Guillemln.]

COTON. — V. Textiles (Plantes).

G«)TYLÉDOIf . — V. Tige.

GOULEUR. — Physique, XXXL — La cotrfeur est l'impression produite sur l'organe de la ywt% par la lumière qu'envoient les corps lumineux et par celle que refléchissent ou difibsent les corps éclairés et dont les teintes varient avec l'eut 4e la surface et la nature des substances réflécfaSssantés. Ce mot exprime donc à la fois les qualités particulières qui olstinguent les rayons lumineux, et la propriété des corps de renvoyer telle ou telle espèce des rayons qui les ont frappés, tout aussi bien que la sensation spéciale produite dans Vasil par chacun d'eux.

CTest à Newton que Ton doit les premières études précises sur les colorations si diverses que les différents objets donnent à la lumière. Il a le premier montré que la lumière blanche n'est pas, comme on le croyait avant lui, simple et inoivisible, mais qu'elle s'analyse par réfraction * dans un prisme et présente sept couleurs : violet, mdigOt bleu, vert^ jaune, orangé, rouge, fondues les unes dans les autres, différentes par leur réfrisH gibillté, indécomposables, mais capables par leor mélange de reproduire le blanc il a appelé coutew*s simples ces sept couleurs apparentes dans le spectre solaire et dans relui des principales sources lumineuses artificielles; couleurs composées, celles qui résultent de leur mélange en proportions diverses ; couleurs complémentaires, celles dont te réunion produit du blanc.

La décomposition par le prisme de la lumlève solaire donne la raison des brillants météores que l'on remarque parfois dans Tatmosphère et dont la cause a été si longtemps inconnue. Les rayons du soleil, en pénétrant dans les fines véslciâes d*eau des nuages qui se résolvent en pluie, s^ décomposent, s^ réfléchissent et donnent lieu na. arcs-en-ciel aux riches couleurs disposées comme celle» que l'on obtient par le prisme dans une chambre obscure.

Les diverses sources lumineuses artificielles sV nalysent avec autant de facilité et décèlent aussi les qualités spéciales de leurs rayons. On y trouve tontes les nuances du spectre solaire, mais anree des différences marquées dans les intensités et les proportions relatives. La flamme d^un bec -de gas ou d'une bougio émet en abondance des rayons rouges, orangés et jaunes, peu de bleus et de violets. La flamme du roagnésiunf, au contraire, produit une lumière remarquable par Tabondance des rayons les plusréfrangibles. Considérées isolément^ toutes ces sources apparaissent blanches ; mais quand on les compare à la lumière du soleil, elles apparaissent avec la couleur qui domine dans dlacune d'elles. Cette couleur dominante dans une lumière artificielle est aussi celle qui domine dans le spectre que l'on obtient en la regardant avec un prisme : les flammes ronges, jaunes, vertes ou bleues donnent des spectres où la couleur principale est le rouge, le jaune, le vert ou le bleu.

L'anal vse prismatique s'applique également k l'étude de la lumière réfléchie ou transmise par les corps éclairés. L'expérience a montré que cette lumière est formée d*un plus on moins grand nombre de couleurs simples, lors même que les rayons éclairants appartiennent à la lumière blanche ou à l'un quelconq[ue des rayons du spectre. Les corps colorés modifient donc la couleur de la lumière ; et les phénomènes produits sont assez nombreux et divers peur qu'il soit utile de mettre

COULEUR

COULEUR

Qn peu de clarté dans leur étad^ et d*examîner id^abord le passap^e de la lamière dans les corps transparents, puis le renvoi des rayons lumineux «par les corps opaques.

La lumière transmise par un corps transparent -ne Test Jamais intégralement; chaque corps exerce une action élective sur telle ou telle région du spectre, laisse passer certains rayons et arrête les autres. Un verre rouge doit sa couleur spéciale à •ce qa*il laisse passer tous les rayons rouges et absorbe la plus grande partie des autres. Un second irerre rouge placé à la suite d*un premier n'absorbe qu'une très faible portion de la lumière qu'il .reçoit, parce que le premier a arrêté à peu près tout ce que le second est incapable de transmettre. •Il résulte de cette expérience qu'un milieu coloré d*une épaisseur suffisante ne doit laisser passer -qu^une seule des couleurs du spectre, la sienne ^propre; et quMl peut dès lors servir à obtenir une lumière simple ou monochromatique.

Un milieu transparent incolore est celui qui laisse passer, dans les mêmes proportions, toutes Jcs espèces de rayons colorés ; la lumière blanche qui y pénètre en sort blanche.

Quelque^ substances possèdent la propriété de présenter des colorations variables selon Tépaisseur qu'elles offrent au passage de la lumière. La cause en est duc à l'inégale transparence pour les rayons des diverses couleurs. Tels sont les vins rougps vieux qui, sous une faible épaisseur, paraissent d'un Jaune paille, et vus en plus grande masse d'une couleur rouge accusée. C'est le poLychroUme ; U est plus ou moins prononcé, mais une analyse minutieuse le constate dans la plupart des corps.

L'étude des corps opaques est moins simple que celle des corps transparents. La lumière qu'ils reçoivent s'y partage en effet en trois portions or-

• dinairement inégales : l'une est réfléchie, l'autre diffusée, le reste absorbé. La diversité des rayons lumineux qui y tombent, les actions différentes

' oue chacun y subit suivant la nature du corps et l état de sa surface, font du phénomène de la génération des couleurs quelque chose de très com-

^ plexe, mais dont la cause primordiale est la décomposition de la lumière.

^influence de la réflexion est la plus facile à suivre. Il semble au premier abord qu'elle ne modifie pan la lumière ; et cependant on peut s'assurer par l'expérience qu'elle lui imprime une coloration appréciable. Que l'on projette sur un écran blanc un rayon solaire réfléchi par un miroir de

• cuivre poli, il paraîtra d'un blanc pur ; mais si on le force à se réfléchir successivement sur plusieurs miroirs semblables, il prendra une teinte rouge

. prononcée. Chaque substance réfléchit donc de préférence certains rayons, qu'elle fait ainsi valoir

' <lans la lumière renvoyée.

Ce phénomène est bien plus saillant dans la réflexion irrégulière qu'on nomme diffusion et qui

• est propre à tous les corps. On le met en évidence -en montrant que des substances très brillantes

• avec la lumière du Jour apparaissent complètement noires si on les éclaire avec des rayons lumineux

Qu'elles ne sont pas capables de diffuser. On claire des fleurs de toutes nuances avec la lumière jaune monochromatique que donne la flamme de Talcool salé ; et on constate que les couleurs Jaunes conservent seules leur éclat et que les plus éclatantes des autres apparaissent noires. ' Un corps n'a donc pas par lui-même de couleur propre, sa nuance est intimement liée à la nature

• des rayons qu'il reçoit et qu'il peut transmettre.

L'absorption vient à son tour exercer une part prépondérante dans la formation des couleurs. La lumière pénètre dans les divers corps colorés ; elle y éteint telle ou telle portion de ses rayons, •comme dans les corps transparents; le reste est! refléchi ou diflusé par la surface ou par des par- 1

ticnles intérieures, et le résultat final est Im couleur sensible du corps considéré. La coloration d'un corps opaque a donc toujours pour cause première un phénomène d'absorption qui est suivi de réflexions régulières ou irrégulières. A vrai dire, il n'y a pas de corps complètement opaques, puisque tous, réduits à une épaisseur de plus en plus mince, deviennent plus ou moins transparents; et les changemenu de structure qui y surviennent y font valoir ou l'absorption lumineuse ou la réflexion et on modifient l'aspect.

Le nombre des couleurs est infini, puisque les couleurs simples peuvent être combinées de mille manières, et que chaque nuance peut encore être mélangée de pllis ou moins de noir et de blanc et offrir une très grande variété. Pour les définir, on les rapporte à dfes objets naturels bien connus pris comme termes de comparaison, tels que les animaux, les fleurs, les pierres précieuses. Cest ainsi qu'on dit : un lilas clair ou foncé, un Jaune serin, un bleu turquoise, un rouge groseille, etc. Mais cette nomenclature est bien insuffisante ; et elle repose sur des données trop peu précises pour présenter quelque utilité dans l'industrie de la teinture et dans l'art du peintre. M. Chevreul a essayé de remédier à cet inconvénient et de faire cesser la confusion en établissant, sur des données scientifiques, une classification des couleurs industrielles. •

M. Chevreul donne aux mots tcn et nuance des valeurs différentes définies sans ambiguïté. U appelle nuance le résultat du mélange des couleurs pures, l'une modifiant l'autre sans la ternir. Il appelle ions les différents degrés d'intensité dont une couleur est susceptible, suivant que la matière

3ui la présente est pure ou mélangée simplement e blanc on de noir. La oamme est Tenscmble des tons d'une même couleur ; elle présente des tons édaircis, c'est-à-dire mélangés de blanc» on rabattus, c'est-à-dire mélangés de noir.

Pour appliquer ces principes, il a imaginé le cercle chromatique. C'est un cercle divisé en soixante-douze secteurs égaux. Sur trois secteurs équidistants sont placées les trois couleurs principales : jaune, rouge et bleu ; puis, à égale distance de chacune d'dles, celles qui résultent de leur mélange deux à deux, l'orangé, le vert, le violet; et enfin le cercle est comploté par les nuances intermédiaires, ce qui donne soixante-douze nuances passant graduellement de Tune à l'autre.

Le cercle est divisé par vingt cercles concentriques qui font dans chaque secteur des cases. Au centre est un petit cercle complètement blanc, à partir duquel chaque nuance se fonce en perdant du b anc Jusqu'à devenir pure, puis s'assombrit de plus en plus par des proportions croissantes de noir jusqu'au bord du disque qui est d'un noir absolu.

Le tout forme mille quatre cent quarante couleurs dont chacune peut être définie par un numéro d'ordre, et retrouvée toujours identique à elle-même avec la plus grande facilité.

Expériences, — 1. Décomposer un rayon lumineux qui pénètre dans une chambre obscure, par un prisme, et projeter l'image colorée sur un écran.

Observer la décomposition de la lumière d'une bougie en la regardant à travers un prisme.

2. Mélanger une dissolution rose d'un sel de )iickel avec une dissolution bleue d'un sel de cobalt, on obtient un liquide qui parait incolore.

Placer sur une table noire un disque Jaune et un disque blanc, entre eux une glace verticale sans uin ; se poser de manière que l'image réfléchie de l'un des disques se superpose à l'autre vu à travers la glace, le tout parait blanc.

3. Eclairer une chambre à la flamme de l'alcool salé et constater l'aspect des objets diversement colorés.

COULEUKb

COURANTS

4. Vérifier sur une eau de -vie vieille versée dans un verre conique que la teinte se fonce avec répaisseur du liquide.

5. Dessiner un disque de Newton avec six secteurs contenant chacun les sept couleurs du spectre, le faire tourner rapidement, il apparaît blanc.

Le même, avec des interruptions de couleurs, donne un aspect différent suivant la couleur mas-

[Hâraucourt]

COURANTS aériens et marins, ~ Météorologie, I. — Courants aériens, — Les vents, envisagés seulement dans la localité où ils soufflent, sont doués d'une extrême variété dans leur force et leur direction. Il n'en est plus ainsi lorsque l*on considère dans leur ensemble Tatmospiière terrestre et les grands courants qui s'y produisent.

Si> par la pensée, on se place en un point circonscrit de la surface d'un êrand fleuve aont le lit est irrégulier, et si, au lieu d'embrasser l'ensemble du courant, on limite son attention au point occupé, on verra souvent, surtout sur les bords, l'eau tourbillonner sur elle-môme et marcher successivement dans tous les sens. Il serait alors difficile d'en conclure la direction vraie du courant général. Il en est de môme des vents, avec cette différence nue les fleuves aériens, sans lits délimités, se déplacent aisément à la surface du globe, et qa'une môme localité peut se trouver alternativement en plein courant, ou sur ses bords, ou même en dehors de son action. Ce sont les graadeslois de la circulation de l'atmosphère que nous voulons résumer ici.

Sur tout le pourtour du globe, et dans le voisinage de l'équateur, se trouve une zone, assez irrégulière surtout quand elle traverse les continents, dans laquelle la température moyenne de la couche atmosphérique est plus élevée que dans les parties situées de chaque côté.

On sait Tcffet que produit un corps chaud placé dans l'intérieur d'un appartement relativement froid. Au contact do ce corps, l'air s'échaufl'e, se dilate, devient plus léger; il monte vers le plafond, déterminant ainsi dans les parties froides un contre-courant descendant qui compense TefTot du premier. Si rien, d'autre part, né vient troubler 10 phénomène ainsi produit, une circulation régulière s'établit allant, par le haut, du corps chaud aux parois froides et, par le bas, des parois froides au corps chaud. Pareil 60*61 se produit naturellement dans Tatmosphcre et sur une immense échelle. Sur toute la zone à température maxima, l'air monte en une nappe ascendante qui se manireste par divers effets.

En premier lieu, l'ascension tend à produire sur le pourtour de la terre une raréfaction de l'air à, laquelle correspond une diminution de la pression barométrique. Le baromètre est en effet plus bas de quelques millimètres dans la zone équatoriale que dans les régions voisines. L'appel d'air qui en résulte va produire les alizés dont nous parlons plus loin.

D'un autre côté, l'air, en montant, se refroidit graduellement ; sa capacité pour la vapeur diminue, et comme la quantité de vapeur qu'il renferme ne diminue pas encore, cet air, déjà très humide à la surface des mers, se rapproche de plus en plus de son point de saturation qu'il atteint bientôt. L'air continuant à gagner de plus grandes hauteurs, une partie de sa vapeur se condense en nuages et en pluie. Aussi, la région occupée par la nappe équatoriale ascendante est-elle marquée par une ceinture de nuages permanents qui fait le tour à peu pi-ès complet de la terre. C'est Vanneau de nuages ûp.s météorologistes, le pot au n»ir des marins: les pluies et les orages y sont fréquents et d'une grande violence. L'anneau de nuages se

déplace à la surface du globe avec le soleil qu*il suit d'un peu lom ; il promène ainsi ses pluies du sud au nord de l'équateur dans la première moitié de Tannée, du nord au sud dans la seconde. Au centre de la région parcourue, nous trouvons donc chaque année deux saisons pluviales ; vers sa limite nord, nous n'en trouvons qu'une, celle des pluies d'été; vers sa limite sud, nous n'en trouvons également qu'une, mais correspondant à notre hiver.

Enfin la vitesse générale de l'air, s'y dirigeant vers la verticale, y devient à peu près nulle dans le sens horizontal; la zone occupée par la nappe ascendante est aussi ce que les marins nomment la région des calmes équatoriaux. Il serait plus exact de dire la région des ùrises ou des vents variableSf car le calme y est souvent interrompu par des coups de vents orageux.

De chaque côté de la nappe ascendante, nous trouvons à la surface des mers deux courants se dirigeant des tropiques vers l'équateur : ce sont les alizés. Leur direction serait celle de chaque méridien si la terre était immobile ; le mouvement de rotation diurne du globe les incline vers l'ouest. Tous les points de la surface terrestre tournent avec la môme vitesse angulaire de \b' par heure ;ils décrivent chaque jour un cercle complet dont le centre est placé sur l'axe terrestre. Mais les rayons de ces cercles croissant du pôle à l'équateur, le chemin parcouru, et, par suite, la vitesse Iméaire croit dans le môme sens. Une masse d'air prise au tropique a donc, do l'ouest à l'est, une vitesse moindre qu'à l'équateur. Il en résulte que l'air qui est entraîné par les alizés vers la nappe équatoriale ascendante retarde de plus en plus à mesure qu'il se rapproche de l'équateur; et, comme nous ne jugeons que des vitesses relatives, que nous rapportons tous les mouvements à nous-mômes que nous considérons comme immobiles, cet air nous semble rétrograder vers l'ouest La direction des alizés va donc du nord-est vers le sud -ouest dans l'hémisphère nord, et du sud-est vers le nordouest dans l'hémisphère sud. Cette direction, gé« ncrale sur les océans, est encore modifiée d'un lieu à l'autre pir faction propre des continents.

Les alizés soufflent avec une grande régularité. La double zone qu'ils occupent à la surface du globe se balance seulement un peu au cours de chaque année suivant la position occupée par la zone des calmes. Leurs limites tropicales changent moins toutefois que leurs limites équatoriales, les-

Quelles, ainsi que nous l'avons déjà dit, suivent 'un peu loin les déplacements du soleil. On doit toutefois faire une exception pour la mer des Indes. En hiver, la nappe équatoriale ascendante descend au sud de l'équateur; les alizés du nordest y régnent donc sur de vastes surfaces. En été, cette nappe passe rapidement sur le continent indien. L'alizé du nord-est disparaît ; l'alizé du sudest franchit la ligne pour remonter jusque sur les terres indiennes ; mais alors il gagne des parallèles dont la vitKSse va au contraire en diminuant à par» tir de l'équateur; il prend donc graduellement de l'avance sur la surface de la mer et se transforme à partir de l'équateur en vent du sud, puis du sud-ouest. Ces vents du nord-est en hiver et du sud-ouest en été constituent ce quo l'on nomme les moussons de l'Inde. Le passage de l'un à l'autre est le renversement de la mousson. C'est l'époque des typhons ou tempêtes tournantes de ces mers, qui deviennent alors redoutables.

Outre la régularité de leur régime des vents, les zones des alizés sont en outre caractérisées par la constance de leur ciel. Les nuages y sont rares et les pluies encore plus, sauf pour les côtes exposées aux moussons.

Nous avons vu l'air des régions tropicales arriver à l'équateur et s'y élever dans un pian vertical :

COURANTS

COURANTS

co n'est que. la première moitié de la circulation atmosphérique. La nappe équatoriale ascendante, arrivée à une certaine hauteur, s'y divise en deux nappes allant, au contraire, de Téquateur vers les tropiques : elles constituent les contre^/txés. L'effet de la rotation terrestre se produit sur eux comme sur les alizés. En tenant compte du renversement de leur direction, on comprend que, g'éloignant de Téquateur, ils doivent prendre de Favance sur le mouvement terrestre, comme la mousson d*été, et incliner de plus en plus vers Test, en soufflant du sud*ouest vers le nord-est dans rhémisphère nord, et du nord-ouest vers le sud-est dans Thémisphère sud.

Les contre-alizés se tiennent d^abord àde grandes hauteurs et, comme ils se sont dépouilles de leur excès de vapeur en traversant Tanneau de nuages, il est rare qu'ils en conservent quelques débris flottants. A mesure quMls s'éloignent de Téquatcur. Us s'abaissent progressivement, et Té chauffement qui résulte pour eux de ce mouvement de descente compense et au-delà le refroidissement très lent qui résulte de leur marche vers le pôle. Dans le voisinaee des tropiques, ce mouvement de descente s'accélère beaucoup et une grande partie du contre-alizé vient rejoindre Falizé, terminant ainsi le double circuit complet oui s'opère de chaoue côté de la nappe équatoriale. Une notable portion de Tair échappe toutefois à ce retour direct à l'alizé, et forme le grand courant du S.-O. qui domine dans nos régions tempérées do l'hémisphère nord , courant auquel correspond le courant du N.-O. dans l'hémisphère sud.

La zone de descente de chacune des deux nappes des contre-alizés est accusée par des caractères qui sont la contre-partie de ceux que présente la nappe équatoriale ascendante. Autant cette dernière est régulière et stable, autant la première (;st mobile, irrégulière et fragmentée. La zone des calmes équatoriaux est limitée des deux côtés par les alizés, qui, tout en convergeant, portent tous los deux vers l'ouest. Les nappes tropicales produisent bien, là où elles descendent, un calme plus ou moins complet; mais elles sont bordées du côté du pôle par le surplus des contre-alizés qui continuent à porter vers l'est et qui se traduisent par le grand courant du S.-O. des régions tempérées de rhémisphère nord, ou par le grand courant du N.-O. des régions correspondantes de l'hémisphère sud. Au contraire, sur leur bord équatorial, régnent des vents plus faibles soufflant du N. etN.-E., et d'où naissent les alizés. Comme d'ailleurs ces masses d'air sont toujours circonscrites, elles semblent tourner sur elles-mêmes de l'ouest à l'est par le nord, dans notre hémisphère; c'est-à-dire dans le sens des aiguilles diine montre, sens contraire à la rotation des tempêtes tournantes, ou cyclones, d'où leur vient le nom d'anticyclones. La descente du contre-alizé produit en même temps une surcharge dans la pression atmosphérique. Le baromètre est en effet très sensiblement plus haut, dans cette zone, que dans la zone équatoriale et que dans une partie des régions extratropicales. En second lieu, l'air en descendant s'échauffe parce ou'il est de plus en plus comprimé Sar le poids des couches supérieures. Il devient onc, en même temps, plus sec. La région où s'effectue cette descente participe du beau temps des régions alizées.

Dans ce grand mouvement de double circulation continue dont le centre moteur est dans la zone des calmes équatoriaux, ce qui nous touche le plus, en France, est précisément cette portion du contre-alizé qui, après s'être abaissée vers le sol, et au lieu de retourner directement à l'alizé, continue sa rotation en longeant la surface terrestre. Son origine fait donner à cette masse d'air en mouvement le nom do courant équatorial. Après I

avoir couru du S.-O. au N.-E., ce courant s'incline peu à peu vers rO.,puis vers le N.-O., puis enfin vers le N. et le N.-Ë. Au lieu donc d'effectuer la fin do sa rotation dans le sens de la hauteur de l'atmosphère, il l'effectue à la surface même de U terre. La question de hauteur disparaissant, U question de latitude reste seule. Tant qu'il se rapproche du nord, quil gagne des pays pins froids, ce courant est numide, chargé de nukets et de pluies ; il charrie les bourrasques et les orages.

Au cours des saisons, il se déplace avec le soleil du sud au nord, ou du nord au sud. De plus, il acouiert un surcroît d'activité en automne ou dans r hiver, parce que, notre hémisphère se refroidissant, son atmosphère se contracte et oue l'air y afQne du midi. Dans le printemps ou 1 été, il faiblit an au contraire par l'effet inverse. Hais en dehors de ces causes générales, des circonstances particulières, qui nous sont encore inconnues, font que le courant équatorial nous envahit ou nous quitte ; qu'il aborde à peine notre pays ou bien s'élève

λlus haut vers le nord pour se déverser sur TAl* emagne, la Russie ou même le continent d'Asie. Son activité, son ampleur, comme la position de son lit, sont donc très variables, ce qui distingue entre elles les années comme les saisons, n domine généralement en France dans les années ou les saisons pluvieuses. C'est à lui que nous devons la douceur de nos hivers, soit parce qne, venant de l'océan, il est par lui-même tiède et humide, soit parce qu'il développe dans l'Atlantique un courant à peu près parallèle qui baigne no« côtes des eaux tièdes amenées des régions équatoriales.

Courants marins. — Nous retrouvons dans les

fands océans une circulation complète analogue celle de Tatmosphère.

Les régions équatoriaies de l'Atlantique sont incessamment traversées par les deux alizés qui portent à l'ouest en convergeant. Sous l'influence du frottement persistant qui en résulte, les eaux superficielles de la mer sont entraînées vers l'ouest ; arrivées sur les côtes du Brésil, elles se divisent en deux courants. L'un, le plus faible, descend vers le sud en longeant les côtes de l'Amérique méridionale ; l'autre, le plus abondant, remonte vers le golfe du Mexique. Dans la zone tempérée règne au contraire le courant équatorial porunt vers l'est, moins constant, il est vrai, mais encore très fréquent. Les eaux de l'Atlantioue nord sont donc poussées de l'Amérique vers l'Ëarope; et comme celles de la région équatoriale possèdent une vitesse acquise en abordant les côtes d'Amérique, les deux courants inverses se rejoigneut par un fleuve abondant d'eaux chaudes qui constitue le Gulfstream, rivière du golfe. Ce nom, ap- Sliqué d'abord au courant qui débouche du golfe u Mexique par le canal de Bahama et longe les côtes des Etats-Unis, s'est ensuite étendu à tonte la masse des eaux qui en dérivent vers l'Europe. Peu large mais très profond à son origine, il s'é» taie progressivement à la surface de la mer qui, sur son parcours, fume en hiver, comme c une chaudière en ébullition». Sa température peut être alors de IS à 16 degrés plus élevée que celle de l'air. Dans la dernière partie de son parcours, le Guirstrcam s'étale sur les côtes de TEurope, de l'Espagne au cap Nord. Ses eaux s'v divisent en deux branches. L'une retourne au sud en longeant les côtes de France, d'Espagne et de Portugal, et restitue ses eaux au courant marin de l'équatenr. L'autre s'élève vers le nord-est, le long des côtes d'Irlande, d'Ecosse, de Norvège, et paraît s'étendre jusqu'au pôle, où Kane a entrevu une mer libre. Le contre-courant compensateur descendrait vers le sud dans les parages de l'Islande, an Groenland, du Labrador, et passerait ensuite, an