CHAP. I. — MWFAGATION DE LA CHALEUR

nent, est encore plus profire à montrer œ phénomène : outes parts, aufeoor de loi, en reçoit une impression êe ciinhuiy uidis que Tair emrironnant qui ne le touche pas conserve a poi rès son état de nepos et sa température primitiTe. Ainai, le» }rps qui sont édiaufies jusqu'à donner de la Inmière ont fm lème temps un poui^oir émissify c'est-à-dire qu'ils ont la piotiété à'émettre autour d'eux, dans tous les sens, de la chakur ni traTerse l'air , comme la lumière traTeise les milieux. £a^ lanes. C'est d'après cette analogie que l'on dit, en parlaat clialeur, des rayons calorifiques^ des rayons de calorique is rayons de chaleur y comme on dit, îles ret^'mis lumineuse ira crayons de lumière.

206. Pmrvwi p éilaaif, -*- Le pouvoir émissif ou ponpoir rayas^ 'nt^ dont nous venons de parler, n'existe pas seulement don» » corps qui sont assez chauds pour émettre k la fois* de la Insère et de la chaleur ; nous allons faire voir qu'il appartient \ us les corps indistindement ; qu'il peut bien diminuer quand température diminue, mais qu'il ne peut pas cesser d'eiisler; H se manifeste encore dans un boulet refroidi au point de ^tre plus visible dans les ténèbres comme dans un boulet Tca^ indissant de feu ; dans l'eau à la température ordinaire, comme us Teau bouillante; dans la glace, dans le mercure coifgelé^ Gn dans tous les ccnps, quelque froids qu'ils puissent être. DVia ^t que tout corps est, par rapport à la chaleur, ce qu'est, par ^le, la flanune d'une bougie par rapport à la lumière; de Js les points de la flamme par4ent des rayons lumineux qui se mandent an loin dans l'espace : de même, de tous les point» Q corps quelconque, froid ou chaud, partent sans cesse de» ons de chaleur qui traversent ' l'air et se propagent librement [u a ce qd^ils rencontrent quelque corps qui les arrête- ^our montrer cette oontinueQe action du pouvoir émissif, on )osc en présence l'un de l'autre, à ô ou 6 mètres de distance^ X grands miroirs sphériques ou paraboliques de cuivre poli, manière que leurs axes soient coïncidents (Pi>. 37, Fio. 1); foyer du premier on met un boulet chauffé au rouge blanc, du charbon allumé , dont on active la combustion avec vm ^et; au foyer du second l'on met un morceau d'amadou ; noins d^une minute on vcKt Vanuulou s'enflammer comme su t en contant avec le feu« Cette expérience prouve évidem««<

ment le pouvoir émissif du corps incandescent qui est au foyer du premier miroir, car les conditions de l'expérience ne permettent pas de supposer que ce soit l'air chauffé de proche en proche qui vient enflammer le corps combustible; le coton-poudre substitué à T amadou, rend l'expérience encore plus prompte et plus fi-appante.

Si au boulet rouge on substitue un boulet chauffé seulement à 300*, et au corps combustible un thermomètre ordinaire, on voit le thermomètre monter rapidement : donc à 300* le boulet a aussi un pouvoir émissif.

Maintenant, si au boulet à 300* on Substitue un vase rempli d'eau bouillante, ou d'eau à 90®, 80* ou 70*, il sera bien possible que le thermomètre focal du second miroir n'accuse aucune élévation de température très-perceptible; toutefois cela ne prouve pas qu'à cette température les parois du vase cessent d'avoir un pouvoir émissif, mais seulement que dans ces circonstances le thermomètre ordinaire est trop peu sensible pour en accuser les effets. Alors, il faut avoir recours à des moyens thermométriques plus délicats : soit au thermomètre à air représenté dans la figure 2, soit au thermoscope de Rumford (Fig. 4), smt au thermomètre différentiel de LesUe (Fig. 3), soit au thermomultiplicateur de M. Melloni (Fig. 5, 6, 7). Quelques mois suffiront pour faire comprendre l'usage de ces appareils.

Le thermomètre à air est simplement une boule de 3 ou 4 centimètres, soufflée à l'extrémité d'un tube d'environ un millimètre de diamètre ; ce tube est recotubé et porte à la fois un renflement dans sa courbure et un entonnoir à son extrémité, afin que le liquide cd ne puisse ni retomber dans la boule, ni s'échapper par le haut. Lorsque ses dimensions sont connues, il est facile d'en calculer la sensibilité au moyen des lois de la dilatation de l'air ; mais Ton comprend qu'il est impossible de le graduer, parce que le liquide reste soumis à la pression atmosphérique, et parce qu'il permet à l'air de sortir et de rentrer.

Le thermoscope de Rumford se compose de deux boules tz et 6, réunies par un tube recourbé dont la partie horizontale a 3 <hi 4 décimètres de longueur. V index j i/, d'alcool ou d'acide sulfurique, reçoit les pressions opposées de l'air des deux réservoirs, et il marche jusqu'à ce que les pressions soient égales ; le point PU il se fixe pour une égalité parfieûte de tenqpérature et de près-

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«on est le zéro de rînstniment, et IVcart qu'il prend de paît et iaulre est à peu près proportionnel à la. diflférence de tempëraiire des boules. Ces mouvements de l'index sont en général ex- 3rimés par des divisions arbitraires ; mais il serait facile de les iyaluer en degrés centigrades, soit par l'expérience, en disposant lutour des boules des vases destinés à recevoir, l'un de la glace ondante, l'autre de l'eau à 1* ou 2*; soit par le calcul, au noyen des dimeilsions de l'appareil et du coefficient de dilataion des gaz.

Le thermomètre différentiel de Leslie (Fig. 3) repose sur le nème principe ; seulement, les réservoirs et le tube sont eh gèlerai de plus petite dimension ; les branches verticales sont plus ongues et plus rapprochées , et la colonne liquide cd prend orlinairement naissance dans l'une des boules pour s'étendre jus- |«au milieu de la branche verticale de l'autre boule; il peut se Taduer comme le précédent.

Le thermo-multiplicateur de M. Melloni se compose d'une ile thermo-électrique analogue à celle que nous avons décrite M", n*285, Pl. 21, Fig. 15, 16), et d'un multiplicateur ■"^-sensible. La pile/7, soigneusement noircie aux deux bouts Tec du noir de fumée, doit être montée sur un pied (Pl. 37, 'iG. 5) et mise à l'abri des courants d'air et du rayonnement itérai au moyen des étuis a ou & ; celui-ci sert aussi comme réacteur pour concentrer sur la pile un 'plus gi*and nombre de ayons de chaleur. Le galvanomètre ou multiplicateur est repré- ^nté dans la figure 6 : le fil de cuivre qui le compose a environ feux tiers de millimètre de diamètre, et 7 ou 8 mètres de loueur ; il fait sur le cadre de métal quarante tours, qui sont symétriquement disposés de part et d'antre de la ligne moyenne ^ une largeur de 4 centimètres. Les aiguilles, bien choisies, tmantées et compensées avec soin, sont liées entre elles, comme ' représente la figure 7 ; leur système est suspendu à un fil de ocon au sommet de la cloche c, au moyen de l'ingénieux méanisme rf, qui permet de l'élever ou de le baisser à volonté en >urnant le bouton /"(Fig. 6). Les extrémités du fil du multipliaieur correspondent aux deux trous /w, /i. Après avoir posé appareil sur un support solide ù l'abri de toute vibration, l'avoir ûs de niveau pour que le fil de suspension soit au centre du adran divisé, et l'avoir dirigé dans le méridien des aiguilles, il

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ne reste plus qu*à établir sa eommunicatiOQ avec la pile,- ce qui se fait au moyen des spires extensibles g^ A, dont les chevilles terminales se plantent dans les trous x, 7 de la pile, et m^ n du multiplicateur. Alors, la moindre difierence de température qui existe entre les extrémités noircies de la pile se manifeste par une déviation des aiguilles qui se lit sur le cadran divisé. On doit distinguer ici la déçialion impulsive et la déçiation définitive^ c'est-à-dire, le maximum d'écart que T aiguille atteint par son premier mouvement d'impulsion, et Técart où elle s'arrête après une série d'oscillations. M. Melloni a très-habilement saisi les rapports constants qui existent entre elles, et qui permettent de déduire l'une de Tautre, lorsqu'on a préalablement dressé une table de ces rapports pour chaque appareil. Il en résulte un grand avantage \ car, en observant les déviations impulsives, une expérience ne dure que 10 ou 12 secondes, tandis qu'elle devrait durer plusieurs minutes s'il fallait attendre l'équilibre. Quant au rapport qui existe entre la déviation définitive et la difTérence de température des soudures de la pile, cm peut aussi l'obtenir aisément, sinon d'une manière absolue, au moins d'une manière relative ; car M. Melloni ayant constaté, par des expe» riences analogues à celles que nous avons indiquées (t. P*", n^SSO), que, dans les piles de bismuth et d'antimoine, l'intensité du courant est proportionnelle à la différence des températures des soudures, tout se réduit à chercher le rapport qui lie les intensités du courant aux déviations de l'aiguille; pour cela, M. Md» loni prend deux sources constantes de chaleur, par exemple, deux lampes de LocateUi; il les dispose sur Taxe de la pile. Tune à droite, l'autre à gauche, et il les fait agir successivement en otant ou en remettant les éorans qui arrêtent leur action calorifique. Les distances sont choisies pour que l'une donne , je suppose, 40^ de déviation à droite, et l'autre 35^ de déviation à gauche ; cela constaté , on les fait agir simulumément, et l'on obtient 15® de déviation à droite; donc 15^4 partir du zéro équivalent aux 5^ compris entre 35 et 40. On conçoit qu*en variant ces expériences il est facile de dresser une tabie a deux colonnes : la première , exprimant les déviations définitives observées ; la seconde , exprimant des degrés de déviation qu'on observerait si l'écart de l'aiguille n'aflaiblissait pas Tactton qu'elle éprouve de la part du courant. Dans les appareils de

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H. MeUoni, les deux coloones de cette table coïncidaient jusqu'à âO*, c*est-à-*dire, que jusqu'à cet écart rinten&âté était proportionnelle k la déviation ; mais, pour 25, 30, 35, 40 et 45* de déviations observées , la deuxième colonne de la table donne %7j 35, 4.7 y 62 et 83*. Cependant, par divers artifices ingénieux, H. Melloni a en général réd^iit toutes ses observations à ne produire que des écarts i^érieurs à 30*.

n serait diflScite d'estkner directement, sur Vappareil lui* nên^e , à quelle différence de température corre^ond une déviation d'«n demi-degré, <|ui est très-iaoilement observable : Buds Ton y parviendrait aisément par le calcul , en construisant une pile dont les éléments , de dimension connue , fussent assez longs pour que les soudures pussent être maintenues à des températures fixes, observées avec de bons ihennomètres centigrades. Il suffirait, pour cela, d'^pliq^r les principes .que bous avcms développés (t. P**, cbap. vi, Electro^magnétisme) sur les intensités des courants.

Si nous reprenons oïaintienant F expérience des mâ*oirs , en mettant au foyer du second Tun des appareils que nous venons de déerire, et au foyer de l'autre im corps quelconque d'un ou dçux èécanéiU'es d'étendue, il noi^ssera facile de constater que ce corps exerce toujours instantanément une action calorifique, pour peu ^ sa températiure surpaA$e la température ambiante. Ce petit excédant de temp^ture est la seule condition du succès de reipérienee. Donc, si Ton opère dans un air qui soit à quelques degrés au-dessous de zéro , un morceau de gkcc donnera de la chaleur au foyer du second miroir, et, si Ton opère à 45^ audeisous de oéro , comme on pourraiit le faire dans les régions bmales , un m^ceau de mercure congelé et fondant donnera de la chaleur au foyer du second miroir. Donc enfin, tout corps a un pouvoir émissif , quelque froid qu'il soit.

Toutes les expériences , excepté la combustion de Tamadou ou du eoton^pmi^, pourraient se faire avec wbl seul miroir, «1 Cayer duquel on mettrait 'l'appareil thermométrique; on peut même se passer de^miroir lorsqu'on emploie le thenno<-multiplifcateur ; il suffit «iloi^ d'ajuster Télm conique i sur le botit de la 1^ qui doit fecevoir Taetion de la chaleur.

sûr. w^wMAm *l«»rto»t. — Tout corps a un pouvoir absor<baat qui est aussi en action eontinuelle pour réparer les pertes

dues au pouvoir émissif. Cette proposition est de toute ëyidence pour les appareils dont nous venons de faire usage, car ïkne s'échauffent au foyer du second niiroir que parce qu'ils absorbent la chaleur émise par le corps chaud du premier miroir; mais elle doit s'étendre à tous les corps indistinctement , car tous ces corps s'échauffent au soleil, et tous sans exception prennent une température plus haute que la température de Tair; ce qui est bien une preuve que ce n'est pas l'air qui les réchauffe. Il y a plus, tous les corps froids se réchauffent aussi dans une enceinte TÎde où ils sont suspendus ; donc , ils absorbent de la chaleur émise par les parois de l'enceinte. Nous verrons tout à l'heure que le pouvoir absorbant peut, comme le pouvoir émissif, varier d'un corps à l'autre dans des limites assez étendues;* mais il ne peut, non plus que lui, cesser d'exister ni cesser d'agir.

fi08. Pouvoir réfléchissant. — Les corps ont en général un pouvoir réfléchissant par lequel ils renvoient, sans l'absoiber, une portion plus ou moins grande de la chaleur rayonnante qu'ils reçoivent de toutes les surfaces environnantes , à peu près comme les corps réfléchissent, soit régulièrement, soit irrégulièrement, une portion de la lumière qui vient les frapper. l« miroirs qui nous ont servi sont une preuve bien décisive de cette réflexion de la chaleur , car ils ne s'échauffent pas , même dans l'expérience où l'on enflamme l'amadou. Mais le raisonnement sufHt pour indiquer que ce pouvoir existe dans la plupart des corps et qu'il est complémentaire du pouvoir absorbant, caria somme des quantités de chaleur absorbées et réflédiies doit toujours reproduire exactement la totalité de la chaleur incidente; par conséquent l'un de ces pouvoirs augmente quand l'autre diminue, et, pour que le pouvoir réfléchissant fi\t nul, u faudrait que le pouvoir absorbant filt total, ce qui n'arrirei comme nous le verrons, que pour les surfaces soigneusement recouvertes de noir de fumée : au contraire, les surfaces métalliques polies ont un grand pouvoir réfléchissant et un faible pou* voir absorbant. Ces notions générales vont nous servir à établir les principes fondamentaux de la dhaleur rayonnante.

209. Prbielpo ée l*é««lUbre liobUe ée teaapératwe. — Concevons une enceinte fermée de toutes parts; suj^>osons, pour plus de simplicité, qu'elle ait la forme sphérique, qu'elle soit vide , et que tous ses points aient au même d^rë le poutoir de