DE LA LUMIÈRE

La sensation de la vue est produite par des rayons qui proviennent de la lumière du soleil ou des corps enflammés. Deux opinions différentes ont été émises sur la nature de la lumière. Suivant l’une d’elles, tout l’espace est rempli d’un fluide délié et subtil , qui , mis en mouvement par le soleil ou par des corps lumineux, étend ses vibrations jusqu’à l’œil, et rend visibles les corps qui ont produit ces mouvemens. Mais , suivant la théorie de Newton , la lumière est supposée être un fluide subtil composé de molécules particulières de matières, qui, se détachant continuellement des corps lumineux, pénètrent jusqu’à l’œil, y produisent les sensations de la vue, ou la perception des objets dont elle provient, ou dont elle est réfléchie.

Propriétés physiques. — La rapidité des rayons lumineux est une des propriétés étonnantes de la lumière : ils traversent un espace de plus de 32,ooo myriamètres par seconde; ce qui ferait huit minutes à-peu-près pour arriver du soleil à la terre , tandis qu’un boulet de canon , dans sa rapidité ordinaire, mettrait trente -deux ans à parcourir la même étendue, qui est de 3 2,000,000 de lieues.

L’extrême «ténuité des molécules de la lumière est indiquée par leur rapidité , puisque l’nnpulsion donnée aux corps mobiles est en proportion de la masse multipliée par la vitesse; si l’une ou l’autre , ou toutes les deyx , sont augmentées , la force d’impulsion est augmentée proportionnellement. On conclut de là que si les molécules de lumière n’étaient pas extrêmement petites, leur rapidité les rendrait dangereuses à l’organe de la vue; la rapidité de leurs mouvemens peut également être sentie, par la facilité avec laquelle ces mo-

lécules traversent des corps solides et transparens, sans qu’elle éprouve une diminution appréciable.

Réflection. — Lorsqu’un rayon de lumière tombe perpendiculairement sur une surface polie, il est renvoyé dans la môme direction; mais si le rayon tombe obliquement, il retourne à l’extrémité opposée d’une perpendiculaire élevée au point où le rayon tombe, et à une distance égale de cette ligne. L’angle que le rayon forme avec la perpendiculaire se nomme angle d’incidence, et l’angle qu’il fait avec la même ligne, lorsqu’il est réfléchi, se nomme angle de réflection . L’égalité invariable de ces deux angles est le fondement d’une loi d’optique, que l’angle d’incidence est égal à l’angle de réflection.

Réfraction. — Si un rayon de lumière passe perpendiculairement d’un milieu dans un autre, comme de l’air dans l’eau, ou de l’eau dans l’air, il se meut dans la même direction; mais s’il passe obliquement, il se rompt et prend une autre direction : c’est ce qu’on nomme réfraction. Si l’on plonge un bâton dans l’eau, il paraît brisé à l’endroit où il rencontre sa surface, ce qui est dû à la réfraction des rayons.

Lorsqu’un rayon passe d’un milieu rare dans un plus dense , il se réfracte ou se brise vers la perpendiculaire ; mais il se réfracte à sa jonction avec elle, lorsqu’il passe d’un milieu dense dans un plus rare. La quantité de cette réfraction est estimée d’après la densité du medium , à cette exception près , qui est très remarquable , que le pouvoir réfractif des corps combustibles est en plus grande proportion que leur densité. Newton, observant ce fait dans l’eau et le diamant, conjectura qu’ils étaient des corps combustibles ; ce que des expériences multipliées ont prouvé.

Prisme. — Si l’on fait pénétrer un rayon dans une chambre obscure, à travers une ouverture pratiquée dans un volet, il se réfléchit sur la muraille, et forme un rond lumineux; mais si l’on interpose un prisme triangulaire, le rayon est nonseulement réfracté , mais il apparaît sous une forme oblongue et la séparation des sept couleurs primitives a lieu. Cette

figure se nomme spectre solaire , et on la divise en 36o parties; la couleur , l’ordre et la proportion des sept rayons ont lieu ainsi qu’il suit: rouge, 45 parties; orangé, 27; jaune, 48; vert, 60; indigo, 40; violet, 80. Comme ces rayons se réfractent sur différentes parties du spectre , leur réfrangibilité n’est pas la même. Les rayons qui sont le plus au centre, sont les moins réfractés , tandis que ceux qui sont aux extrémités le sont davantage. Aucun changement ne peut être produit sur les rayons par de nouvelles réfractions ou réfactions.

Transparence et opacité. — Dans son passage au travers de certains corps , comme l’eau et le verre , la lumière ne paraît souffrir aucune interruption ; mais elle en éprouve nécessairement, en passant au travers des corps solides, tels que le bois, la pierre. On nomme ceux-ci opaques, et les autres transparents. Cette diversité des propriétés des corps n’est pas dépendante de leur densité ; car l’eau ou le verre sont plus denses que le bois. Suivant Newton , les molécules qui composent les corps transparens sont d’une égale densité, uniformément arrangées; et la lumière qui les pénètre est également attirée ; tandis que les molécules des corps opaques étant de densité différente et diversement agrégées, les molécules de la lumière ne sont plus attirées également, et leur direction, continuellement détournée, est finalement interrompue.

La transmission de la lumière ne se fait pas également par tous les rayons. Le rayon jaune et le rayon vert pâle sont ceux qui en transmettent le plus ; le rayon violet est celui qui en transmet le moins.

Propriétés chimiques. — La lumière , est sujette aux lois universelles de l’attraction , comme tous les autres corps : elle entre en combinaison chimique avec beaucoup de substances ; et, lorsque ces substances sont placées sous certaines circonstances, la lumière qui s’était combinée en est alors dégagée. Cette espèce de lumière qui est appelée phosphorescente , pour la distinguer de celle qui est accompagnée de chalem ,. sc dégage des matières minérales, animales et végétales.

Exp. I. — Que l’on calcine des écailles d’huîtres dans un feu ouvert, qu’on les réduise en poudre passée au tamis, et qu’on en mêle trois parties avec une de fleur de soufre; qu’on introduise ensuite le mélange dans un creuset, et qu’on l’expose à une chaleur rouge pendant une heure; lorsque cette matière est réfroidie , on en prend la partie la plus pure, et on l’introduit dans une fiole bien bouchée; c’est ce qu’on appelle pyrophore de Canton, du nom de celui qui l’a découvert. Lorsqu’on l’expose aux rayons solaires, ou même au jour ordinaire, pendant quelque temps, la lumière qui s’en dégage alors dans l’obscurité est assez forte pour faire distinguer les objets. Mais il perd cette propriété , si on le tient à l’obscurité. Lorsque la lumière est faible, ou presque éteinte, on peut l’augmenter en plongeant la fiole dans de l’eau chaude. Cette expérience démontre que la lumière est alternativement absorbée et démise , sans produire aucun changement sur la substance avec laquelle elle est combinée.

Exp. II. — Que l’on calcine des écailles d’huîtres, et, les conservant entières , qu’on les expose aux rayons solaires ; en les mettant ensuite à l’obscurité, il se dégage une belle lumière, souvent irisée. Quand cette lumière est éteinte , on la renouvelle en exposant de nouveau les écailles au soleil ; la lumière irisée est augmentée , si on a employé du fer ou du charbon dans la calcination.

Exp. III. — En plaçant , dans une chambre obscure , un cristal rhomboïdal de carbonate de chaux, sur une lame de fer rouge brun, en peu de temps, un beau rayon de lumière blanche apparaît, comme si toute la masse était allumée.

Exp. IV. — Que l’on mette une quantité de fluate de chaux concassé sur une lame de fer de la même température, une grande quantité de lumière pourpre se manifestera.

Exp. Y. — Que l’on divise un hareng frais longitudinalement , qu’on en mette 7 grammes coupés de travers , dans une solution de 7 grammes de sel d’epsom , dans 56 grammes

d’eau froide; vers la fin du second jour, on aperçoit un cercle lumineux à la surface du liquide; et lorsqu’on secoue la fiole qui contient le mélange, il apparaît une belle lumière pendant un jour ou deux. De pareilles expériences peuvent être faites avec le sel ordinaire, l’eau de mer et le sel de elauber, aussi bien qu’avec d’autres poissons (Trans. Phil. 1800).

Dans les deux premières expériences, la lumière paraît avoir été absorbée et dégagée. Dans celles faites sur le carbonate de chaux et le fluate de chaux, il paraît que la lumière y est entrée comme une des parties constituantes de ces minéraux, dont elle est dégagée par l’application de la chaleur; mais elle ne se recouvre pas par une nouvelle exposition aux rayons solaires : cette lumière paraît être un des élémens de la matière organique, qui se sépare au comméncement de la décomposition.

Sources de la lumière. — La grande source de la chaleur , aussi bien que celle de la lumière, est le soleil. Les expériences des philosophes modernes ont prouvé que les rayons solaires sont de trois espèces : i° les rayons qui produisent des couleurs; 20 les rayons qui procurent la chaleur, et 3° les rayons qui ne produisent ni lumière ni chaleur d’une manière perceptible , mais qui ont quelques effets chimiques remarquables. Les rayons qui produisent les couleurs sont compris dans le spectre solaire; ceux qui ont le plus d’effet sur le thermomètre, sont les rayons rouges, et ceux qui produisent le plus d’effets chimiques, sont les rayons violets, à l’extrémité opposée du spectre. Ces derniers rayons sont ceux qui ont le plus de pouvoir pour réduire les sels et les oxides métalliques.

De la combustion. — La combustion est une autre grande source de lumière. Des corps enflammés dégagent toujours de la lumière , de sorte qu’elle doit être une des parties constituantes des substances employées dans ces procédés. Quelques corps produisent de la lumière, lorsqu’ils sont élevés à une certaine température, sans être en combustion. Le fer,

^6 ÉLÉMK1VS DK CHIMIE PRATIQUE

chauffé à 335° centigr., devient visible dans l’obscurité; il est brillant à 4oo°, lumineux dans le crépuscule à 473°. 33, et brillant en plein jour lorsque la température excède 598°. 88 centigr.

De la percussion — On dégage également de la lumière par la percussion , comme lorsqu’on frappe l’un contre l’autre des morceaux de cristal de roche, de quartz, de pierre à fusil et d’acier ; en frottant deux morceaux de sucre cristallisé, il se dégage des étincelles de lumière visibles dans l’obscurité.

SECTION II