IL
D faut remarquer,- cependant, que les rapports des pouvoirs missifs de ces substances, et par suite ceux de leurs pouvoics ibsorbants et réflédussants, pourraient peut-être ne pas se conerrer les mâmedà toute température et pour toute espèce de haleur : en e^osant, par exemple, à la chaleur solaire, du oir de fumée et du carbonate de plomb, il arrive en effet qu^fls essent d^avoir des pouvoirs absorbants égaux, le carbonate de lomh réfléchissant beaucoup plus de cette chaleur que le noir e fumée ; ce qui tient, soit à une variation réelle du rapport, >it à la détermination trop peu précise que Ton en peut ùàre à I température ordinaire.
Si l'on voulait déterminer directement le pouvoir réfléchissant iT la méthode de Leslie, on pourrait le faire ausû en exposant 1 avant du foyer du miroir (Fig* 9) des plaques planes des flerents corps, et en mettant la boule focale du thermomètre ifîérentiel au foyer des rayons réfléchis. La source de chaleur ^tant la même, les excès, de températive de la boule focale raient entre eux comme les pouvoirs réfléchissants, n y a cependant une distinction importante à fiûre eh. ce qui uche le pouvoir réfléchissant des corps : sur le miroir métaUile le mieux poli, la réflexion de la lumière, nest jamais assez rfaite pour qu'on ne distingue pas la surface, et pour que Ton ^soupçonne pas jusqu'à un certain pointJa couleiu* même, du ^taL Outre la réflexion réguUère, il y a donc, en général, ux autres actions qui se produisent, savoi? : une sorte de ré* xion irrégidière qui disparse dans tous les sens une portion, de lumière inddente aansTaltérer, et une sorte, àe pouifoir dif-sfifqui disperse aussi dans tous les sens une autre portion de lumière, nuiis apt*ès l'avoir altérée, après lui avoir imprimé coloration particulière qui appartient à la nature du corps.
A mesure que les surfaces sont moins polies , la réflexion régiw lière (Jiminue , et le pouvoir difTusif augmente ; mais il est difficile de démêler ce qui arrive à la réflexion irr^uUère, et il est surtout difficile de juger si la lumière réellement absorbée change dans une grande proportion. Ce qui arrive à la lumim paraît arriver à la chaleur, comme nous le verrons plus loin (882); toutefois, il est peut-être plus diflBcile encoi^e de démêler ce qui appartient à la réflexion irrégulière de ce qui appartient au pouvoir difUisif.
816. ÉqvUlbre de température dans «me eaeelste ^«elMiqne* — Réflexleii du freld. — Il i*ésulte de ce qui précède, que, quand TéquiUbre de température est établi dans une enceinte quelconque, chaque corps perd autant de chaleur qu'il en absorbe ; sa perte va réparer en partie les pertes de tous les corps qu'il voit<f et réciproquement son gain résulte" de l'émission que tous ce^ corps font vers lui. Cet échange mutuel et constant maintient donc en rapport continuel toiis les corps du système , de telle sorte qu'aucun de ces corps ne peut éprouver une modification de température, sans que tous les autres àfinstant participent à cette modification, mais dans des rapports tariables à raison de leur grandeur, de leur distance et de leurs pouvoirs calonfiques;
Ainsi, une bougie allumée que Ton introduit dans un appartement change à Tinstant par son émission de chaleur la temperature de tous les corps, comme elle <;hange leur clarté par son émission de lumière. Un morceau de glace produirait un eBèt analogue, mais d'une intensité différente. Le thermomètre qui en serait voisin' baisserait de suite ou monterait, suivant quii se trouverait par l'équilibre antérieur au-dessus ou au-dessous de zéro, et son mouvement serait d'autant plus considérable qu il verrait le morceau de glace sous un angle plus grand, ouquu en serait plus rapproché. Lorsque le thermomètre baisse, ce n'est pas que la glace ne lui envoie pas de chaletnr, mais elle lui en envoie moins que les corps que sa présence vient cadicr an thermomètre , et auxquels elle se substitue ; alors le ihennoinetre, perdant autant et recevant moins, doit nécessairement s abaissen Si l'on veut augmenter cet effet, il Suffit de mettre le thermomètre au foyer d'un miroir et le morceau de gla<* ^^ avant ; car le thermomètre voyant la glace directement et par
CHAP. I. — ÉQUILIBRE ET TEMPfiRATURE. 517
réflexion , refiiel sera le même que si Ton aToit augmenté les d»inensions du morceau de glace , ou que si on Tavait approché pins près du thermomètre. Cette expérience de la réflexion du froid parut d'abord paradoxale ; on essayi^ d'en tirer la preuve qu'il existe réellement des rayonê frigorifiqueê ■: mais Ton voit avec quelle simplicité elle s'explique, et comment elle devient trae conséquence nécessaire des principes que nous avons déve* loppés.
$ 2. Phénomènes généraux de la chaleur rayonnante dans
les substances diathermanes.
Ce que nous allons dire sur ce sujet est extrait en totalité des belles redierches qui ont été £eiites par M. Melloni, et qui sont publiées dans les Anrtales de Chimie et dans les Comptes ren^ dus de VJcadémie des ^sciences (de 1833 à 1839). C'est, comme le dit M. Biot dans le rapport très-remarquable qu'il en a Élit à l'Académie des sciences (t. XIV), « uù nouveau chan^ de découvertes que M. Melloni a exploité avec une sagacité , une adresse et une patieoce inimaginables, m Nous avons » regretter de ne pouvoir en donner ici qu iine idée très-succincte.
817. Bes MdbstMiee^ atfteraiMea et élatherauuiea. ^— Les substances qui arrêtent la chaleur rayonnante, comme les corps opaques arrêtent la lumière, sont appelées substances atherma^^ nés : au contraire , les substances qui livrent passage à la dialeur rayonnante, conmie les corps <haphaiies livrent passage à la lumière , sont appelées substances diathermanes. Ainsi , l'air est an corps diathermane , et nous allons voir que les corps -solides et liquides peuvent aussi avoir des diathermanéités différentes^ suivant leur nature, leur ^aisseur, l'état de leur surface, la na* tore de la chaleur qui se présente pour les traverser, etflw
218. Toas.le« «•lya <iapha«cni me uomt pas égalniart <!»• ftftjMMUie»» et tmimm les esipa opa^ttea »• rnmrnt pas égalememt atherfluuMs. — L'appareil qui sert à ces etpériences est le dienna- multiplicateur (Fio. 5,6), dont nous avons déjà parlé (â06^ : les sources de dialeur sont la lampe LocateUi /; la ^ire de platine k portée au rouge par la combustion de l'alcool ; la plaque de cuivre îioircie /, portée à 400* par une lamp^ à alcool ; enfin le cube q , rempU d'eau bouillante , dootr on
maiatient aussi la température au moyen d'une lampe. Ces sources constantes de chaleur se mettent tour à tour sur le support ^, qui peut être approché ou éloigné de la pile ; des écrans o, composés de deux feuilles minces de kdtoh , sont mobiles à charnière sm^ leur tige , et peurent être abaissés du releyés instantanément; enfin, des supports ayant des ouvertures de grandeur, convenable sont destinés à recevoir les plaques des différents corps que Ton veut soumettre à rexpérience. Maintenant, si Ton essaye les diverses sources de chalem*, qu'on note les déviations impulsives correspondantes pour en déduire les déviations définitives, et par suite l'expression des intensités, pais, qu'après cela on interpose sur le trajet de la chaleur successivement des lames r de sel gemme, d'ahm , * de verre noirci , de quartz ti'ès-ehiumé , etc. , pour obtenir aussi les intensités coiv i^Bspondantes , on reconnaît , en les comparant aux premières : que le sel gemme laisse passer la preste totahté de la chaleur, quelle que soit la source; que l'alun n^en laisse jamais passa* qu'une portion très-peûte , et d'autant plus petite que la température de la source est moins élevée ; tandis que le verre noir et le quartz enRimé, qui sont assez opaques pour laisser voir à peine le disque du soleil , laissent passer une portion de chaleur beaucoup plus grande que l'alun, bien qu'«lk soit décroissante aussi avec la température de la source.
Ainsi, le sel gemme est très-diathermane, et l'est également pour toutes les sources; l'alun excessivement peu, et d'autant moins que la température de la source est moindre; le verre noir et le quartz enfumé ont une diathamanéité très-étonnante si on la compare à leur opacité, mais elle diminue aussi avec la tenipérature de la source.
219. Lm «mxtité-ée ehalenv réfléelile perpeadieslrniveaiemC sur lés émrnx, Daees 4*«me plaq«e dlaetlMnaiaBe eaC A pem pr^ès emiÊktmmtm es égale A -^^ de 1» ekftleur Ineldeste. — Si Ton Teprésente par 100 l'intensité de chalevr qui tombe sur une plaque de sel genune, l'intensité de celle qui passe est tot^o^u^ OT^, quelle que soit la source. Ainsi, la quantité abscnrbéè oa réfléchie sur ses deux faces est 7,7; ce qui 'donnerait bien envi^ ron -^ s'il n'y avait pa^ d'absorption sensible. Or, des plaques d'un millimètre ou de plusieurs centimètres d* épaisseur donnant le miéme résultat, on est dqà porté à conclure qu'en effet le se
CHAP. I. — REFLEXIONS SUR UN CORPS DIATHERMANË. 8l9
gemme n'atténue la chaleur que par réflexion, et non par àb* sorpûoD. -
Cette oondnsion devient une certitude par les expériences suÎTajites.
On prend, d*unepart, 1 plaque de verre de 8 millimétrés d'épaisseur, et, d'une antre part, 0 plaques de verre pareil, la p'remière db 2 millimelares , et les autres d'épaisseur variable, mais formant avec la première une épaisseur totale de 8 m'illimèti^s : Fintensité du faisceau transmis par la plaque de 8 millimètres est 23; ceUe du faisceau transmis par les 6 plaques est .15; l'cibsorption étant la même, rafTaibUssement dû au groupe de 6 est IcfTet seul de la réflexion. Pour déterminer ce qui appartient à la première et à la deuxième surface, on peut donc raisonner comme si Tabsorptiop étaij: nulle : soient i l'intensité du faisceau incident, r, / les proportions qui seraient réfléchies à la première et à la deuxième surface si l'intensité primitive était I unité, l'intensité du faiséeau qui tombe siu* la deuxième sur- Face du verre de 8 millimètres sera i (1 — r), et celle du faisceau transmis par cette deuxième surface, / (1 — r) (1 — r') : c'est lussi l'intensité qui serait transmise par le premier verre du ^oupe de 6 ; mais il est facile de voir que Fintensité du faisceau o^nsmis par le sixième veiTC de ce groupe, après les six recelions extérieures et les six réflexions intérieures, serait défiiitivement / (1 — rf (1 — r')*; le rapport de ces deux intensités îstdonc (1 — rf (1 — r')*, qui est égal au rapport de 15 à 23 lonné par l'expérience; on en déduit (l — r) (1 — r') =0,918 ; ^' conséquent la proportion réfléchie par une réflexion exté- ■ieure et une intérieiffe est 1 — 0,918 = 0,082, ou environ ^, »mme pour le sel gemme. Le cristal de roche taillé perpendiiilairement à l'axe donne encore le même résultat. On peut lonc tirer de là ces deux conséquences : 1® que le sel genune l'absorbe qu'une proportion insensible de la chaleur qui le ti*aerse; 2** que la réflexion perpendiculaire sur la première et la leuxième surface d'une plaque de sel, de verre ou de quartz, le s'exerce que sur -^ de la chaleur incidente.
220. bflwenee de l^épalssenr des plaques dlathermaBes, >< «omp^BlttoB des flux de ehalenr émis par dlITéreiites sonrees »B transmis par dlITéreates plaques. — Nous venons de constater ce fait remarquable, que le sel gemme n'aibsorbe aucune
portion sensible de chaleur rayonnante, du moins jusqu'à l'épaisseur de 3 ou 4 centimètres; mais il est le seul corps qui possède cette diatliermanéitë absolue ; toutes lès autres sub^nces absorbent des proportions, plus ou moins grandes de chaleiH*, et ces absorptions varient avec Tëpaisseur des plaques et la nature des sources «calorifiques, suivant des lois très-compliquëes.
Voici le tableau des résultats que présentent, à cet égard le verre,. le cristal de roche limpide çu enfumé, Thuile <le colza, et l'eau distillée.
