ENCYCLOP. CH IM

et développé par Vierordt (1). C’est principalement à ce dernier qnc revient le mérite d'avoir donné, par de longues et patientes déterminations, une base expérimentale sérieuse aux vues théoriques émises par Bunsen. C'est également Vierordt qui a formulé de la manière la plus claire les principes fondamentaux de la méthode et qui, le premier, l'a rendue pratiquement applicable à l'examen des liquides colorés de l'organisme.

Principes de la méthode spectrophotomètrique. — L’affaiblissement que subit un rayon lumineux par son passage à travers une solution colorée ne dépend évidemment, pour une même substance, que du nombre de molécules absorbantes rencontrées par le i-ayon lumineux, c'est-à-dire que l'absorption varie à la fois avec l'épaisseur et la concentration de la solution. Une épaisseur de liquide double produit le même effet absorbant qu'une solution de concentration double observée sous épaisseur deux fois plus faible. Mais il ne faudrait pas conclure de là, que la quaîrfité de lumière observée croît pioportionncllement à l’épaisseur ou à la concentration. La relation est plus complexe. En effet :

Supposons qu’un rayon lumineux, d'intensité égale à I, passant à travers l’unité d'épaisseur d'un liquide coloré, en sorte avec une intensité réduite à après son passage à travers une seconde couche identique à la première, l’intensité sera encore affaiblie dans le rapport @t sera devenue par conséquent i- X - = 11 en résulte qii'après le passage à travers e couches d'épaisseur

égale à 1, l'inlcnsUé lumineuse reslanle 1' sera devenue :

L'expérience montre que. l'intensité de la lumière incidente, qu'elle soit forte ou faible, est toujours réduite par l'unité d'épaisseur de chaque solution colorée, à la même fraction i de sa valeur primitive. Puisque cette intensité peut être quelconque, posons-là égale à l'unité; il vient alors ;

et comme le rapport ^ est constant pour une même solution colorée, la fraction ^T qui représente l'intensité lumineuse restante, ne varie, pour nn

môme liquide, qu’avec e, c’est-à-dire avec l'épaisseur de la solution, et se trouve être, par conséquent, tout à fait indépendante de la source lumineuse employée.

On pourra donc donner une idée du pouvoir absorbant de deux solutions d’une même matière colorante, en indiquant, pour chacune d’elles, les épais-

(l) Vierordt, Die Anwendung des Spectralapparates zur Messunrj, etc., Tiibingen, 1871.

Le même. Die Anwenduny d. Spectralapparates zur P/iotometrie der Ahsorptionsspectren U. zur quant, chem. .inalyse, Tübingcn, 1873. — Le même, Die quantitative Spectralanalysc tn ihrer Ameendunq auf Physiologie, etc., Tübingen, 1876.

ANALYSE SPECTRALE QUANTITATIVE

seurs qui sont nécessaires pour réduire l’intensité d'un faisceau lumineux à une même fraction de sa valeur primitive. Ainsi, soient plusieurs solutions d’une même matière colorante, qui, sous des épaisseurs respectivement égales à:

ramènent l’intensité d’un faisceau lumineux à une même fraction de sa valeur primitive, les pouvoirs absorbants de ces solutions pourront être respectivement représentés par les inverses,

1, 3, 4, etc... s.

Coefficient d'extinction. — Bunsen appelle précisément coefficient d’extinction £, d’une solution colorée, l’inverse du nombre exprimant l’épaisseur sous l iquelle il faut examiner cette solution pour qu’elle réduise au dixième de sa valeur primitive l’intensité lumineuse d’un faisceau incident. — Montrons immédiatement l’intérêt que présente la considération du coefficient d’extinction de Bunsen, en établissant :

1” Que ce coefficient se calcule aisément si l’on connaît la fraction qui représente l’intensité lumineuse restante d’un faisceau qui a traversé une solution colorée — fraction fournie par l’observation photométrique;

2° Que ce coefflcient est directement proportionnel à la richesse en matière colorante de la solution observée. En effet :

Soit un faisceau lumineux incident, d’intensité égale à 1, soit F, l’intensité ajirès passage du faisceau à travers une solution colorée d’épaisseur e ; on a vu que :

d’où

elog

log)

On a, d’autre part, par définition du coefficient d’extinction :

i»= et

Si

n transporte ces valeurs de n' et de p dans l’équation (1), il vient jr^ = tO

- log n= log 10 = 1 logn=2.

20 ENXYCLOPÉDIE CHIMIQIE. - GARNIER ET SOHLAGDENHAUFFEN.

En portant cette valeur de logîi dans l'équation (2), on trouve :

Enfin, si l'on veut s’astreindre, ce qui n’est pas toujours possible, à observer les solutions sous une épaisseur constante de 1 centimètre, e devient égal à l’unité, et il vient :

s = —logr.

Le coefficient d’extinction d’une solution examinée sous une épaisseur égale à l’unité, s’obtient donc en prenant le logarithme négatif de la fraction qui représente l’intensité lumineuse restante.

Ainsi, supposons qu’une solution d’alun de chrome, observée sous une épaisseur de 1 centimètre, réduise l’intensité lumineuse de la région spectrale DUE—D50E, aux 445 millièmes de sa valeur primitive, l’intensité lumineuse restante I est donc repré.sentce par 0,448, et l'on a :

—log0,445 = — (0,64832 — 1)

Le coefficient d’extinction de la solution d'alun de chrome observée est doue 0,35164, pour la région spectrale DUE — D 50 E. — Pour une meme solution, ce coefficient est variable, bien entendu, selon la région spectrale observée. — Si la solution a été examinée sous une épaisseur de e centimètres, le coefficient trouvé est à diviser par e.

On voit donc que le coefficient d'extinction d’une solution s’obtient très aisément, si l’on connaît la fraction qui représente l’intensité d’un faisceau lumineux dans une région spectrale déterminée, l’intensité lumineuse primitive de cette région étant supposée égale à l’unité. — Laissons toujours de côté, pour l’instant, le côté expérimental, c’est-à-dire la manière de mesurer cette intensité lumineuse restante, et achevons d’exposer les conclusions théoriques auxquelles conduit la considération du coefficient d’extinction.

2“ 1,’absorption de la lumière dépend à la fois de l’épaisseur et de la concentration de la solution. Supposons qu’une solution colorée d’une concentration égale à 1 et observée sous une épaisseur e affaiblisse dans une certaine proportion un faisceau lumineux. Pour qu’une solution de la même substance, mais d’une concentration triple produise le même effet absorbant, elle devra évidemment être observée sous une épaisseur égale à-; car, dans ces conditions, les rayons lumineux rencontreront, sur leur passage à travers les deux liquides, un nombre égal de molécules absorbantes. L’intensité lumineuse restante l'étant la mémo iiour les deux solutions, les coefficients d’extinction seront, conformément à la formule qu’on vient d’établir :

Pour la solution de concentration 1,

ANALYSE SPECTRALE QUANTITATIVE

et pour la solution de concentration 3,

Donc, le coefficienl d’extinction d’une solution est directement proportionnel à la richesse de cette solution en matière colorante.

Rapport d’absorption. — Il résulte de la proposition qu’on vient d’énoncer, que si l’on désigne par c, c', c",... les concentrations respectives d’une série de solutions, par s, e', e",... les coefficients d’extinction correspondants, on peut écrire :

Cette grandeur A, qui est constante pour chaque substance et pour une région spectrale déterminée a été désignée par Yherordt sous le nom de rapport d’absorption. Elle peut être déterminée facilement en mesurant le coefficient d’extinction d’une solution de concentration connue. Sa valeur est alors fournie par la relation :

Mais comme on a d’autre part ;

si l’on a déterminé une fois pour toutes le rapport d’absorption A, d’une matière colorante pour une région spectrale donnée, la concentration inconnue d’une solution quelconque de ce corps, s’obtient aisément en mesurant le coefficient d’extinction de cette solution pour la meme région, et le multipliant par la constante A.

Montrons enfin que les propositions fondamentales qu’on vient d’établir, ne s’appliquent, comme il a été dit au début, qu’à une lumière bomogene. En effet, la plupart des matières colorantes absorbent dans des proportions très variables les diverses couleurs du spectre. Supposons qu’un faisceau lumineux hétérogène, composé de deux couleurs, traverse l’unité d’épaisseur d’une solution colorée, et que l’une des couleurs soit affaiblie dans le rapport l’autre dans ' rapport ~ Le total des intensités lumineuses restantes sera donc ;

Après passage à travers une.deuxième couche d’épaisseur 1, les intensités restantes seront :

somme qui n’est pas égale du tout à

La loi d’absorption n’est donc vraie que pour une lumière homogène.

Analyse spectrale quantitative. — Il est facile, en partant des données théoriques qui précèdent, de poser maintenant les règles générales de l’analyse spectrale quantitative. Étudions d’abord le cas où la solution ne contient qu’uneseule matière colorante.

Dosage d’une matière colorante unique. — La relation fondamentale c = As

que nous venons d’établir peut se traduire ainsi : La richesse en matière colorante d’une solution s’obtient en multipliant le rapport d’absorption A de cette substance, déterminé une fois pour toutes et pour une région spectrale donnée, par le coefficient d’extinction de la solution colorée, mesuré dans la même région spectrale.

11 est impossible de reproduire ici les nombreuses déterminations faites par Vierordt dans le but de vérifier l’exactitude de cette loi. Les quelques résultats que nous aurons l’occasion de citer dans le cours de cet exposé (1), montrent que les écarts observés rentrent en général dans les limites des erreurs inhérentes aux observations photométriques. La grandeur des écarts possibles, variables nécessairement avec l’appareil employé, sera établie plus loin en même temps que la valeur relative des divers spectrophotomètres. — Vierordt a constaté cependant que, dans l’extrémité violette du spectre, où les mensurations^ sont d’ailleurs assez incertaines, le rapport d’absorption cesse d’être constant et qu’il varie un peu avec la concentration. La région violette est donc peu favorable à l’analyse quantitative. Au contraire, dans les parties plus lumineuses du spectre, la loi est très sensiblement vérifiée (2).

Admettons donc l’exactitude du principe énoncé et résumons rapidement les opérations essentielles que comporte une analyse spectrale quantitative. Les conditions générales que doit remplir un spectrophotomètre ressortiront naturellement de cet exposé. — Ces opérations sont les suivantes :

t" Le choix de la région spectrale;

2° La détermination du coefficient d’extinction de la solution colorée;

3" La détermination du rapport d’absorption de la matière colorante étudiée.

Étudions successivement ces trois points.

1" Les régions spectrales les plus favorables à l’analyse sont celles qui présentent pour de petites différences de concentration ou d’épaisseur, des variations notables dans l’absorption lumineuse. Il est donc nécessaire de déterminer au préalable par une série de mesures pbotométriques la marche de l’absorption dans les différentes régions du spectre. Les bandes d’absorption indiquent immédiatement les régions où l’absorption est maxima. Mais il est prudent de

(1) Voyez pages 23 et 26.

(2) Même dans les parties les moins réfrangibles du spectre, il semble que le rapport d’absorption varie un peu avec la concentration. Ainsi v. Noorden {Zeitsch. f. physiol. Chem , t. IV) a constaté que pour l'oxyhémoglobine, dans la région des deux bandes d'absorption, la valeur de A diminue avec des concentrations décroissantes. Settegast {Wiedemann’s Ann. d. Phys.u. Chem., t. VU, p. 2i2), qui opérait b la vérité avec un appareil différent et sur d’autres substances, est arrivé à une conclusion contraire. .Mais ces oscillations sont très légères et négligeables dans la pratique.

ANALYSE SPECTRALE QUANTITATIVE

ne pas s'en tenir à cet égard aux renseignements tout subjectifs que fournit une simple inspection du spectre. C’est ainsi que des mesures pliotométriques montrent que, pour l'oxyhémoglobine, l’absorption est maxima dans la région de la seconde bande (la plus voisine de E), bien que la première semble être manifestement plus sombre (1). Cette étude préalable du spectre est surtout utile, quand la substance soumise à l’analyse ne présente pas de bandes obscures, l’absorption décroissant régulièrement d’un bout du spectre à l’autre (bilirubine, biliverdine). Dans ce cas, on détermine successivement le coefficient d’extinction de la solution sous des épaisseurs variables, en divers points du spectre, et on choisit pour l'analyse une région qui soit sensible, c’est-à-dire qui, pour de petites différences d’épaisseur (ou de concentration), présente des variations notables dans l’absorption. Vierordt a fait ainsi l’examen photomôtrique d’un très grand nombre de substances organiques et minérales (2). Pour l’oxyhémoglobine par exemple, la région la plus sensible va de D 63 E à D 84 E (deuxième bande); pour l’alun de chrome, elle va de Dit E à D80E, etc... En général, les maxima d’ahsorption sont situés dans la partie la moins réfrangible du spectre. C’est aussi dans cette région que la loi d’absorption se vérifie le plus exactement.

2“ Le coefficient d’extinction se calcule d’après la formule établie plus haut ;

on hien, si l’épaisseur du liquide observé est égale à l’unité (1 centimètre).

11 exige donc la détermination de l’intensité relative d'un faisceau lumineux qui a traversé une épaisseur connue de la solution colorée, l’intensité primitive du faisceau étant supposée égale à l’unité. Le principe d'une semblable mesure est le suivant : soient deux rayons lumineux (homogènes), A et B, d’intensité égale. L’un, A, est perçu directement; l’autre. B, n’est perçu qu’après passage à travers la solution colorée, et son intensité se trouve donc réduite à une certaine fraction de sa valeur primitive. Cette fraction peut aisément être appréciée en diminuant, à son tour, l'intensité de A, jusqu’à ce qu’elle soit égale à l’intensité restante de B. Si pour arriver à ce résultat, il faut réduire l’intensité de A au quart de sa valeur primitive, c’est que l’intensité de B avait été également réduite au quart par l’action absorbante de la solution. Il en résulte que l’intensité lumineuse restante de B, après passage à travers la solution colorée est exprimée par 0,23. C’est le logarithme négatif de cette fraction qui repré-

(1) Il suffit, pour SC rendre compte de ce fait, de comparer les coefficients d’e.\tinction des solutions de sang ou d’oxyhémogline dans les deux régions spectrales. Ainsi une solution contenant environ 05'',12 d’oxyhémoglobine p. 100, a un coefficient d’extinction de 0,8919" dans la région de la première bande, et de 1,18040 dans la région de la seconde bande.

(2) Faisons remarquer ici que des matières colorantes dont le spectre ne présente aucune bande d’absorption, c’est-à-dire aucune particularité bien apparente, sont néanmoins nettement caractérisées par l’étude pbotométrique de leur spectre, à divers degrés de concentration. — Voy., à cet égard, les ouvrages déjà cités de Vierordt ; Die Anwendung der Specfralapparates, etc., Tiibingen, 1873, et Die quantitative Spectralanalyse, etc., Tttbingen, 1876.

sente, ainsi qn’on l’a expliqué plus haut (p. 20) le coefficient d extinction cherché (1). Il suffit donc, oh le voit, d’imaginer un dispositif qui permette : 1° de réduire progressivement l'intensité de A, à une fraction à chaque instant connue de son intensité primitive ; 2° de constater que l’intensité de A est bien devenue égale à l'intensité restante de B. Les diverses solutions qu’a reçues ce problème seront étudiées plus loin.

On comprend que la concentration (ou l’épaisseur) de la solution observée doit être choisie de telle sorte que l’absorption dans la région spectrale étudiée ne soit ni trop forte ni trop faible. Une dilution trop forte, ou une épaisseur trop faible, abaisse le coefficient d'extinction et diminue l’exactitude du dosage. Des solutions trop concentrées, au contraire, donnent un spectre trop obscurci et rendent la mesure pbotométrique incertaine.

3° Le coefficient d’extinction d’une solution colorée étant proportionnel à la quantité de matière dissoute, n’exprime que la concentration relative de la solution.

La richesse absolue peut être calculée à l’aide de la relation fort simple établie plus haut :

La détermination du rapport d’absorption A, de la matière colorante qu’on veut étudier est donc une opération préliminaire indispensable. La valeur de A s’obtient en prenant le coefficient d’extinction d’une solution de concentration c connue. 11 vient alors :

Par concentration, Vierordt entend le poids de malière colorante contenu dans un centimètre cube de la solution examinée (2).

Comme cette valeur de A doit être fixée une fois pour toutes et doit servir de point de départ à tous les dosages ultérieurs, on prendra la moyenne d’un nombre de déterminations aussi grand que possible. Ainsi, soit à fixer le rapport d’absorption do l’alun de chrome pour la région spectrale DUE—DoOE. A cel efifet, on détermine au spectropbotomètre le coefficient d’extinction d’une série de solutions d’alun do chrome (au moins une dizaine) de concentrations variables. En divisant respectivement les concentrations par les valeurs correspondantes de E, on obtient une série de valeurs du rapport d’absorption cherché. Le tableau ci-après résume quelques déterminations faites avec des solutions d’alun de chrome. Dans la première, colonne figurent les concentrations des solutions;

(1) Afin d’éviter ce calcul, Vierordt a dressé une table des coefficients d’extinction allant de 0,999 à 0,001. Cette table donne directement, vis-à-vis de l’intensité lumineuse trouvée au spei^rophotomètre de cet auteur, le coefficient d’extinction clierché. Rappelons que si la solution a été examinée sous une épaisseur de e centimètres, le coefficient d’extinction trouvé est à diviser par c.

(2) Dans scs premières publications, Httfner avait désigné par c la richesse en matière colorante de 100 centimètres cubes de la solution. 11 en résultait que les rapports d’absorption étaient représentés par des nombres 100 fois plus grands que ceux de Vierordt. Mais afin d’éviter des confusions, Hufner a adopté plus tard la convention de Vierordt.

ANALYSE SPECTRALE QUANTITATIVE

dans la seconde, les intensités lumineuses restantes après passage à travers une épaisseur de liquide de 1 centimètre; dans la troisième, les coefficients d'extinction correspondants. Une quatrième colonne comprend les rapports d’absorption A, calculées chaque fois d’après la formule A = -. La moyenne de ces résultats représente une valeur de A, d’autant plus approchée qu’elle, résulte d’un nombre plus grand de déterminations. On contrôlera aisément l'exactitude du résultat obtenu, en calculant à l’aide de cette moyenne et des valeurs correspondantes de s, la concentration des solutions employées. Ce sont ces concentrations calculées qui figurent dans la cinquième colonne. L’appareil employé était celui de Vierordt.

c=Ae

Moyenne . . . ,

On voit que les coefficients d’extinction sont très sensiblement proportionnels aux valeurs correspondanfes de c et que les écarts entre les concentrations vraies et les concentrations calculées à l’aide de la valeur moyenne de A sont très faibles.

Il arrive souvent, principalement pour les liquides d’origine animale, qu’il est impossible d’isoler la matière colorante et par conséquent de déterminer son rapport d’absorption. Il faut se contenter alors d’exprimer, au moyen |du coefficient d’extinction, calculé toujours pour une même épaisseur de liquide, les richesses relatives en matière colorante.

Cas d'un mélange de matières colorantes. — t” On a supposé jusqu’à présent des solutions colorées ne contenant qu’une seule substance. Qu’arrive-t-il lorsque le liquide examiné au spectrophotomètre contient deux matières colorantes pouvant coexister sans décomposition? Des considérations théoriques font prévoir que chaque corps agira sur la lumière comme s’il était seul dans la solution, et que le coefficient d’extinction du mélange sera égal à la somme des coefficients d’extinction que l’on observerait, si chacune des deux substances occupait seule toute la masse du véhicule. Vierordt a montré que l’expérience vérifie parfaitement cette hypothèse. 11 a constaté, par exemple, qu’une solution contenant par litre 08%03t2 de permanganate de potasse, plus 5 grammes de bichromate de potasse, présente dans une certaine région spectrale un coefficient d’extinction de 0,64017. Or si l’on a déterminé préalablement les rapports d’absorption de chacun des deux sels pour cette région, on peut calculer facilement, à l’aide de la relation que le cofficient d'extinction de la

solution serait de 0,2989 si elle ne contenait que le permanganate, et de 0,3o6I si elle ne contenait que le bichromate, ce qui ferait un coefficient total de 0,6ob0. Pour une série d'autres mélanges, les résultats furent les suivants (I) :

(1) Ces expériences constituent un moyen indirect de s’assurer que deux matières colorantes peuvent coexister, dans un même liquide, sans décomposition. U suffit de faire deux séries succès-

Coefficients d'eilinction Coefficients d'extinction

Ces résultats traduits algébriquement, donnent une formule permettant do doser simultanément deux matières colorantes qui coexistent dans un mélange. 11 sufit, pour cela :

I" D’être sùr que le liquide ne contient que ces deux substances colorantes;

2“ De connaître le rapport d’absorption de chacune d'elles, dans deux régions spectrales déterminées ;

3“ De mesurer au spectrophotomètre le coefficient d’extinction du mélangedans les deux régions.

En effet, désignons par :

X, le poids de l’un des corps par centimètre cube du mélange;

A et -V, ses rapports d’absorption, connus d’avance, pour deux régions .spectrales;

y, le poids de l’autre substance, par centimètre cube du mélange;

A, et A’,, ses rapports d’absorption, connus d’avance, pour les mêmes régions spectrales ;

E, E', les coefficients d’extinction du mélange dans ces mômes régions.

On peut écrire que le coefficient d’extinction du mélange est égal à la sommo des coefficients d’extinction de chacune des deux substances. On aura donc :

D’où l’on tire :

AA'(E'A’, —EA,I A.A',—AjA' A,.V, lEA —E'A'l A.V,—A,A' ’

On verra plus loin comment Hüfner a appliqué cette formule au dosage simultané de l’oxyhémoglobine et de l’hémoglobine dans le sang.

2“ 11 peut arriver fréquemment, surtout.dans des recherches physiologiques, qu’on ne soit pas renseigné du tout sur le nombre et la nature des matièrescolorantes contenues dans un liquide, ou encore qu’à côté d’une substanceconnue (hémoglobine, par exemple), on soupçonne l’existence de produits

sives de délevminations : Dans la première, on sépare les deux matières colorantes que l’on introduit chacune dans une cuve distincte. Les deux solutions sont successivement traversées par le faisceau lumineux et leurs actions absorbantes s’ajoutent ; dans la seconde, on observera le liquide résultant du mélange des deux solutions. Si les coefficients d’extinction observés dans les. deux cas pour un certain nombre de régions spectrales (et calculés, bien entendu, pour une même épaisseur de liquide) sont identiques, c’est que les deux substances n’exercent pas l'une sur l’autre d’action chimique capable de modifier leurs propriétés optiques.

ANALYSE SPECTRALE QUANTITATIVE

d'altération dont l'action absorbante viendrait fausser les résultats. La méthode spectrophotométrique est loin d'ètre désarmée dans ce cas.

En effet, soient A, et les rapports d'absorption d’une substance dans deux régions spectrales, et soit c la concentration d’une solution dont les coefficientsd'extinction dans les deux mêmes régions sont Sj et ^3. 11 vient évidemment :

Pour une solution de la même substance, mais de concentration différente c',, on aurait encore ;

Le quotient des coefficients d'extinction que présentent les solutions d’unematière colorante dans deux régions spectrales, est donc constant et égal à l’inverse du quotient des rapports d'absorption relatifs à ces mêmes régions (t).

Inversement on peut dire que si un liquide, soumis à des précipitalions fractionnées de nature variable, présente dans deux régions spectrales des coefficients d'extinction dont le quotient est constant, ce liquide ne contient qu’une seule matière colorante.

De plus la valeur de ce quotient permet d’identifier la matière colorante du liquide étudié avec une substance déjà isolée.

Choisissons immédiatement un exemple bien topique. On verra plus loin que le spectrophotomètre a été appliqué au dosage de l'oxyhémoglobine du sang. Dans ce but, Tlüfner a déterminé une fois pour toutes la valeur de la constante A, à l'aide de solutions titrées d'oxyhémoglobine cristallisée, bien pure. 11 suffit alors de mesurer au spectrophotomètre le coefficient d’extinction des solutions sanguines étendues et agitées au contact de l’air, pour pouvoir calculer immédiatement la richesse de ces liquides en matière colorante, d'après la formule :

Mais on admet ainsi implicitement : 1° que le sang ne contient qu’une seule matière colorante, l’oxyhémoglobine ; 2» que cette substance se comporte optiquement de la même façon dans les solutions sanguines étendues et dans

(I) Voici quelques vérifications expérimentales directes de ee principe, empruntées ii Yierordt. En mesurant les coefficients d’extinction de trois solutions de bichromate de potasse, il a trouvé pour les régions E80F —F et F21G —F32G;

Solution à 1«%23 p. 1000 . .

-28 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQLE. — GARNIER ET SCHLAGDENHAUFFEN'.

les solutions préparées avec la matière colorante cristallisée. 11 serait possible en effet que, dans le sang, d’autres substances, notamment la matière colorante jaune du sérum, ou peut être aussi des produits d’altération de l’oxyliémoglobine, produisissent un effet absorbant sensible et par suite préjudiciable à l'exactitude des résultats. D’autre part, il est probable que, dans le globule, l’oxjdiémoglobine est faiblement combinée à des substances encore mal déterminées, et l’on peut se demander si, même dans le sang étendu d’eau, des phénomènes 4e ce genre ne viennent pas ajouter quelque chose aux effets optiques de l’oxyhémoglobine pure. On démontre aisément, en appliquant le théorème énoncé ci-dessus, que ces craintes ne sont pas justifiées.^ Citons, par exemple, quelques déterminations faites sur le .sang de cheval par Bücheler(l), sous la direction de Hüfner.

Le tableau suivant indique dans les deux premières colonnes les coefficients ■d’extinction s'j que présentent une série de solutions étendues de sang de cheval, dans deux régions spectrales (D 32 E — D 33 E et D 63 E — I) 84 E) ; dans ta troisième, les valeurs du quotient ^

D’autre part, en déterminant les rapports d’absorption A, et A'„ de Voxijhémoglobine cristallisée de sang de cheval pour les mêmes régions spectrales, Bü- •cheler a trouvé :

■Ao = 0,001360 A', = 0,001031

d’où

Ces résultats montrent : 1» que le rapport ^ est sensiblement constant, ce qui

indique que le sang de cheval étendu d’eau ne contient qu’une matière colorante exerçant un effet optique sensible; 2- que la valeur moyenne de ce rap-

188^ Keimtniss des P/’erdeblutfarbstoffs, Dissort, inaug. Tübingen,

LES DIVERS SPECTROPHOTOMÈTRES.

port 1,338 se confond sensiblement avec celle du quotient = 1,32b déterminé il l'aide de la matière colorante pure, et que par suite on est en droit d’appliquer à l’analyse du sang, les constantes fournies par l’oxyhémoglobine cristallisée.

Au contraire, toute altération de la solution sanguine, — introduction do quelques bulles d’oxyde de carbone, réduction spontanée d’une partie de l’oxyhémoglobine en hémoglobine, production de méthémoglobine, etc..., — se traduit aussitôt par une valeur nouvelle et sans cesse variable du quotient

II est inutile, ce semble, de faire ressortir davantage combien un moyen d’investigation aussi délicat est précieux pour l’étude des liquides colorés de. l'organismé, et notamment pour identifier ou distinguer des substances encore mal connues, préparées par des procédés différents (1).

LES DIVERS SPECTROPHOTOMÈTRES.

On a expliqué plus haut (p. 17 et p. 23j le problème photomélrique auquel aboutit pratiquement la méthode qui nous occupe : deux faisceaux de lumière, primitivement égaux en intensité, mais dont l’un est ultérieurement modifié par la solution à analyser, sont décomposés par un prisme et fournissent chacun un spectre; il s’agit de comparer l'intensité lumineuse que présentent ces deux spectres, mai.s seulement dans une portion limitée de leur étendue. Les appareils employés à cet effet se composent essentiellement d’un spectroscope auquel viennent s’ajouter les pièces du photomètre.

Deux méthodes photométriques principales ont été adoptées (2). La première consiste à amener au contact les deux images qu’il s’agit de comparer et à faire varier l’intensité de l’une d’elle jusqu’à ce que les deux plages ainsi juxtaposées paraissent également éclairées. De là la dénomination de photomètres ou spectrophotomètres à faisceaux juxtaposés. Tel est le principe des appareils employés par Bouguer, Foucault, Becquerel, Crova, Zoellner, Wolf, Clan, Vierordt, Hütner, et appliqué par ces savants à l’étude de diverses questions de photométrie ou de spectrophotométrie.

Dans la seconde méthode, les deux faisceaux lumineux à comparer, après avoir été polarisés à angle droit, empiètent l’iin sur l’autre, et la partie commune est reçue sur un polariscope. L’œil est averti alors de l’égalité des deux faisceaux par le phénomène de la disparition des franges complémentaires dans la partie

(1) C'est ainsi que récemment Môrner s’est servi de cette méthode pour étudier les matière.'^ colorantes, encore si mal définies, des tumeurs mélaniques {Zur Kenntniss von den Farbsloff'en der melmiotischen Geschwülste, in Zeitsch. f. physiot. Chemie, t. Xi, p. 66. — Voyez également : Vierordt, Die Quantitative Spectralanalyse in ihrer Anwendung au/' Physiologie, etc., Tübingen, 1876, et Lamliling, Arch. de physiol., 1888.

(2) Voyez à ce sujet : Trannin, Mesures photometriques, in Journ. de phys., 1876, t. V, p. 297, et Thèse de la Faculté des sciences, Lille, 1877. — Crova, Études des radiations, etc., in Ann. de chim. et de phys., (5), 1880, t. XIX, p. 472, et Description d'un speetrophofo>7ièlre, Ihid., (5), 1883, t. XXIX, p. 336. — Branly, Dosage de l'hémoglobine par les procédés optiques, Ibid., i,ô\ 1882, t. XXVIl, p. 239.

■commune. Ces photomètres sont dits à faisceaux superposés. Sur ce principe sont fondés les appareils (photomètres ou spectrophotomètres) de Jamin, Wild, Crookes, Trannin, liranly.

Il n’entre pas dans le plan de cet ouvrage de faire ici une description complète de tous ces instruments, d’autant plus que les pièces essentielles varient fort peu dans la plupart d'entre eux. Nous nous contenterons donc de choisir un ou ■deux types dans les deux grandes classes que nous venons d’établir. Nous insisterons surtout sur les appareils de Vierordt, de Ilüfner et de liranly, les seuls qui aient servi jusqu’à présent à des recherches de chimie biologique.

A. Spectrophotomètres à faisceaux juxtaposés.

Le plus simple des appareils de ce genre est le spectrophotomètre à fentes variables de Vierordt (1). Cet appareil repose sur ce principe que rintensité lumineuse d’une région .spectrale est proportionnelle à la largeur de la fente.

Il diffère essentiellement d’un spectroscope ordinaire, à trois branches, par une disposition spéciale de la fente du collimateur, qui est limitée, d’une ■part par une pièce fixe A (voy. fig. 7), de (l'autre par deux plaques mobiles H et C, mues chacunes par une vis micrométrique. Ces vis, dont le pas est de 0""",2, portent l’une et l’autre un tambour f, t' dont la circonférence est divisée en cent parties égales et qui permet d’apprécier, par conséquent, le t/500 de millimètre. La fente a b du spectroscope se trouve donc partagée en deux moitiés superposées a b, ac, indépendantes l’une de l'autre, et dont la largeur peut être lue sur les tambours gradués sans que l’observateur soit obligé de quitter l’oculaire. Ces deux demi-fentes donnent dans le spectroscope deux spectres superposés, dont les intensités peuvent être modifiées à volonté. D’autre part, afin qu'on puisse examiner isolément une région restreinte des deux spectres, le plan focal de l’oculaire est occupé par deux écrans mobiles qui pénètrent de ciiaque côté dans la lunette et dont les bords, nettement taillés en biseau, permettent de découper une bande lumineuse verticale dans des régions correspondantes des doux spectres.

Enfin le micromètre est remplacé dans cet appareil par une petite fente rectangulaire mobile à l’aide d’une alidade qui joue sur un arc gradué. Lorsqu’on éclaire cette fente, son image se projette, dans le spectre sous forme d’une bande lumineuse rectangulaire que l’on peut promener dans tout le champ en faisant aller et venir l’alidade. C’est à l’aide de cette image que l’on repère, une fois pour toutes, les lignes Fraiinhofer. Pour cela, on fait tomber sur la fente du collimateur un faisceau de rayons solaires, et on détermine à quel degré de l’arc gradué correspond l’alidade, lorsqu’un des bords, le bord droit par exemple, de l’image de la petite petite fente, coïncide avec une raie de Eraunhofer. On repère ainsi successivement les raies les plus importantes. Je suppose maintenant qu’on veuille découper dans le spectre une bande lumi-

(1) Vierordt, Die garnit. Speciralanahjse, etc... Tübingen, 1876.

SPECTROPHOTOMÈTRES A FAISCEAUX JUXTAPOSÉS.

lieuse allant de DU E à DoOE. On sait que D correspond, je suppose, à la, division 23,2, et E à la division 22,2 de l’arc gradué. Une simple proportion fait trouver que D H E correspond à 24,9. On fait alors coïncider l'alidade avec la division 24,9 et, éclairant la petite fente, on fait glisser l’écran de gauche jusqu’à ce que son bord coïncide avec celui de l’image. On repère d’une façon analogue la région D 50 E.

On commence ordinairement par donner aux deux fentes une largeur correspondant à un tour complet de la vis, c’est-à-dire à 100 divisions du tambour, et on les éclaire à l’aide d’une lampe à pétrole que l’on dispose de telle façon que les deux spectres paraissent également lumineux. D’autre part, on isole à l’aide des écrans la région spectrale qu'on veut étudier. Si, maintenant, on place devant l’une des fentes une solution colorée, on modifie le spectre correspondant à cette fente, et, pour apprécier l’intensité lumineuse restante de la plage étudiée, il suffit de rétrécir la fente, demeurée libre, jusqu’à ce que la plage spectrale •que fournit cette fente soit égale en intensité à la plage correspondante du spectre affaibli par l’absorption. Si les deux fentes avaient d’abord une largeur égale à 100, et si la fente libre a été réduite à 0,30, il est clair que l’intensité de la lumière transmise par la substance absorbante est elle-même les 0,30 de la lumière incidente. Soit e l’épai.sseur de la couche ob.servée ; il vient :

log 0,30

Pour étudier le pouvoir absorbant des liquides, Vierordt se sert de cuves spéciales imaginées par Schultz (1), et que Iliifner et ses élèves ont également adoptées. Ces cuves sont constituées par de petits vases en verre, à faces parallèles, dont le fond est occupé par un cube en flint complètement noyé dans le liquide à analyser. La cuve est disposée devant la fente de l’appareil, de telle sorte que la face supérieure du cube soit bien horizontale et que l’image qu’elle j)roduit dans le spectre sous forme d’une ligne obscure coïncide avec la limite de séparation des deux spectres. Cette limite peut être rendue fort nette, en donnant aux deux fentes un écartement notablement différent. Les deux spectres, d’inégale intensité, sont alors séparés par une ligne foncée, très fine, qui apparaît avec une grande netteté.

C'est avec cette ligne qu’il faut faire coïncider la mince baiide obscure qui représente l’image des arêtes de la face supérieure du cube. .4 cet effet, le support sur lequel est installée la solution porte un plateau auquel on peut iin])rimer, au moyen d’une vis, des mouvements très lents dans le sens vertical. Les parois de la cuve doivent présenter un écartement de H millimètres. L’épaisseur du cube étant de 10 millimètres, il en résulte que l'un des spectres correspond à une épaisseur de 1 millimètre, l’autre à une épaisseur de H millimètres de, la solution colorée.

Tout se passe donc comme si l’un des spectres était produit directement par la solution lumineuse, l’autre après passage à travers une solution colorée, de 10 millimètres d’épaisseur (2). Lorsque la cuve en question est remplie d’eau

(I l Vierordt, Die quant. Spectralanalyse, etc... Tübingen, 1876, p. 116.

(2) Les dimensions de la cuve et du flint ne sont pas toujours WLactement

que l’on vient

distillée, les deux spectres doivent avoir exactement la même intensité lumineuse pour la même largeur des deux fentes. Si l'un des spectres paraît plus éclairé, c’est que la source lumineuse n’occupe pas une position convenable, ce qui fait que l’éclairement des deux fentes n'est pas identique. — On emploie avantageusement comme source lumineuse une lampe à pétrole munie d'une mèche plate de 2 centimètres de large, mieux encore d’une mèche ronde de 18 à 20 millimètres de diamètre, et que l’on place à 15 centimètres environ de la fente, de telle façon que le bord supérieur de la mèche soit un peu au-dessous du prolongement de l'axe du collimateur.

Lorsque le pouvoir absorbant de la solution est très considérable, il devient difficile de mesurer avec exactitude l’intensité lumineuse restante, à cause du trop faible éclairement des plages étudiées. On peut, à la vérité, remédier en partie à cet inconvénient en augmentant l'intensité du faisceau incident, c’està-dire en donnant primitivement aux deux fentes une largeur plus grande. Mais alors, tandis que l’une des fentes doit être rétrécie considérablement, l’autre reste très large et le spectre qui lui correspond devient, par rapport à l’autre, très impur, par suite de la superposition de radiations de réfrangibilité différentes en un même point du spectre. Il se produit alors une notable différence de ton dans la couleur des deux surfaces à comparer. De là le conseil donné par Y'ierordt, de ne jamais réduire la largeur de la fente au delà du ijiO de sa valeur primitive. La difficulté peut être tournée en produisant on partie l’affaiblissement du spectre pur, au moyen de verres fumés dont on a mesuré à l’avance le pouvoir absorbant pour chaque région spectrale. Un faible rétrécissement de la fente suffit alors pour amener l’égalité entre les deux plages. L’emploi des verres fumés est gênant; mais, le plus souvent, on peut éviter de s’en servir, en diluant convenablement les liquides à analyser.

Enfin, il faut signaler encore quelques précautions spéciales dont dépend en grande partie l’exactitude des déterminations.

Il est indispensable que les bords des écrans restent parallèles aux raies de Fraunhofer, ou, ce qui revient au même, aux bords de la fente du spectroscope. Si cette condition n’est pas remplie, les régions spectrales observées ne se correspondent pas exactement dans les deux spectres; et comme l’absorption lumineuse varie souvent très rapidement d’une région à l’autre, il peut en résulter des erreurs grossières dans la détermination de l’intensité lumineuse restante. Or, les pièces dont l’ensemble délimite la fente du spectroscope doivent, d’une part, être séparées de temps en temps de l’appareil, dans le but de

d’indiquev. II est donc nécessaire de les vérifier à l'aide d'un bon sphérométre, et de calculer, s^il y a lieu, le chiffre par lequel il faut multiplier le coefficient d'extinction pour (orrifter l’erreur. Voici, par exemple, les dimensions trouvées pour deux cuves et leurs cubes en flint :

Écartement

Épaisseur Épaisseur Épaisseur CoelHcient

du flint. du liquide inférieur. active. de correction

L’épaisseur active était, par suite, de 10”"',069 et 20"“,009 au lieu de 10 et 20 millimètres. L’écart est donc faible pour la première cuve et tout a fait négligeable pour la seconde. (Lamblin", Ües procédés de dosage de Vhémoglobine. Thèse, Nancy, 1882.)

SPEC.TUOPHOTOMÈTIiES A FAISCKAVX JUXTAPOSÉS.

débarrasser les bords de la fente des poussières qui sy accumulent très rapidement. D’autre part, la lunette oculaire qui porte les écrans, est également mobile autour de son axe ; il faut donc s’as.surer soigneusement avant cbaquo série d’expériences que les bords des écrans sont bien parallèles à une raie de Fraunhofer ou à la raie D fournie par la flamme de sodium.

En outre, il est bon de vérifier de temps en temps, à l’aide du microscope, l’intégrité des vis micrométriques qui servent à mesurer les intensités lumineuses, en s’assurant qu’à une même indication des deux tambours correspond réellement une égale largeur des deux fentes. Les liquides examinés doivent être, absolument limpides, ainsi que les parois de la petite cuve et le cube en flint. 11 est bon enfin de choisir un éclairement tel que les intensités lumineuses ne soient pas trop fortes. L’œil de l’observateur doit être placé bien en face de l’oculaire, de telle façon qu’il aperçoive une égale hauteur des deux plages, et la comparaison doit se faire rapidement en évitant de fixer trop longtemps le champ lumineux.

L’appareil de A’ierordt est, comme on le voit, fort simple. Sa construction et son réglage ne présentent aucune difficulté sérieuse. Il donne plus de clarté dans le violet et le bleu que les appareils basés sur l’application des lois de la lumière polarisée, appareils dont la description va suivre. li comporte, il est vrai, théoriquement une cause d’erreur, à laquelle on a fait allusion plus haut, c’est que le spectre correspondant à la fente la plus large est moins pur que l’autre. Pratiquement, cette erreur n’a que peu d’influence, si la largeur des fentes n’est pas très différente.

Elle est diminuée encore si l’on fait usage d’une fente à rétrécissement bilatéral, c’est-à-dire construite de telle façon que, sous l’action de la vis micrométrique, les deux lames métalliques qui limitent la fente se déplacent simultanément l’une vers l’autre, pour se rejoindre exactement dans le plan vertical passant par l’axe du collimateur. Cette modification apportée, il y a quelques années, au spectroscope de Vierordt est très avantageuse.

La comparaison des deux plages lumineuses se fait avec une erreur qui est environ de f/60, mais qui peut s’abaisser jusqu’à f/70 ou f/80 lorsque les conditions de l’observation sont favorables. L’erreur est d’autant plus faible que la juxtaposition des deux plages est plus exacte, c’est-à-dire que la ligne obscure qui sépare les deux champs est plus fine. Or, la face supérieure du cube en flini produit toujours dans le champ une image, sous forme de ligne obscure, qui gêne un peu la comparaison des deux champs et qui fait que l’erreur d’une détermination isolée oscille entre 1/50 et 1/60.

Hüfner (1), à qui l’on doit une série de recherches si intéressantes sur la spectrophotométrie du sang, a essayé de modifier l’appareil de A’ierordt en imaginant un dispositif qui permît d’affaiblir l’intensité lumineuse de l’un des spectres sans altérer en aucune façon la pureté des couleurs. L’appareil de Hüfner est fondé sur l’emploi de la lumière polarisée dont l’affaiblisseinenl peut s’obtenir, dans une proportion à chaque instant connue, par la rotation

(1) Hüfner, üeber quantitative Spectralanalyse und em neices Spectrophotometer, in Jour», f. prakt. Chem., t. XYI, 1877. — Le même, Repertorium f. Experimentalphysik; t. XV, p. 116-U8. — Voy. aussi : y. Noorden, Zcitsch. f. phyfiol. Chemie, t, IV, p. 9.

E.NCYCLOP. CHIM. V

3f ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE. — GARNIER ET SCHLAGDENHAUFFEN.

d^in nicol. A cet effet, l’une des moitiés de la fente reçoit, par rintermédiaire d’un prisme à double réflexion totale, un fai.sceau de lumière préalablement polarisé à l'aide d’un nicol, l’autre moitié reçoit le faisceau de lumière naturelle modifié par l’effet absorbant de la solution. Entre le collimateur et le prisme est installé, sur le trajet du faisceau polarisé, un nicol mobile, dont la rotation peut être lue sur un cercle divisé. Le spectroscope est à vision directe et l’orientation dans le spectre se fait à l’aide des deux écrans mobiles de Vierordt qui se meuvent horizontalement dans le plan focal de la lunette. On utilise dans ce but la partie des deux écrans qui fait saillie, de chaque côté de la lunette. C’est cette partie extérieure de chaque écran et la coulisse, dans laquelle glissent ces écrans, qui portent une graduation spéciale, servant à repérer une fois pour toutes les lignes de Fraunliofer, et ensuite, dans chaque expérience, la région qu’on veut observer.

On comprend qu'il faille, avant chaque série d'expériences, établir l’égalité d'intensité entre le faisceau de lumière naturelle et le faisceau polarisé, ce dernier étant affaibli par le fait de la polarisation et des réflexions qu’il a subies. A «et effet, on a disposé, en avant de la fente, sur le trajet du faisceau de lumière naturelle, un prisme compensateur, mobile devant la fente à l’aide d’une vis. Ce prisme se compose d’une lame en verre, d’épaisseur uniforme, constituée par l’accolement de deux prismes à angle très aigu, l’un en verre fumé, l’autre en flint. 11 est bon de faire remarquer ici que le verre fumé n’est jamais complètement incolore et qu’il absorbe par suite inégalement les diverses couleurs du spectre. Do là, la nécessité d’amener devant la fente des épaisseurs variables de terre fumé, selon la région spectrale que l’on observe. — Il n’est, du reste, pas nécessaire du tout de connaître le pouvoir absorbant des diverses parties de ce prisme, qui n’a absolument rien de commun avec les verres fumés de Vierordt.

L’emploi de l’appareil est fort simple. On isole d’abord à l’aide des écrans la région spectrale que l’on doit observer; puis le nicol mobile étant au zéro, c'est-à-dire sa section principale coïncidant avec celle du nicol fixe, on donne aux deux plages spectrales que l’on va observer un égal éclairement à l’aide du prisme compensateur. La .cuve de Schultz, contenant la solution colorée, est «nsuitc disposée devant la fente, de telle façon que le faisceau lumineux, qui traverse le cube, tombe sur le nicol, tandis que le faisceau lumineux, affaibli par l’épaisseur de liquide sus-jacent au cube, pénètre par la fente libre. Il se produit ainsi dans l’appareil deux spectres superposés, l’un modifié par le milieu coloré, l’autre, plus lumineux, produit par le faisceau polarisé. On tourne alors le nicol mobile jusqu’à ce que les deux plages juxtaposées soient d’égale intensité. Soit a l’angle de rotation du nicol; l'intensité lumineuse restante sera :

Le coefficient d’extinction se calcule ensuite aisément. Si l'épaisseur du liquide observé est de t centimètre, et l’angle a égal à o3«49', il viendra par exemple :

c = — log r.

= — 2 log cos ôj" 19'.

SPECTROPHOTOMÈTRES A FAISCEAUX JUXTAPOSÉS.

Uemarquons encore, qu'avec cet appareil, rinstallation de la cuve devant la fente est singulièrement facilitée. On sait coml)ien il est important, dans l'appareil Vierordt, de faire co'incider exactement avec la ligne de séparation des deux spectres, la petite bande obscure que projette dans le spectre la face supérieure^ du cube en flint. Ici, au contraire, on a un certain jeu dans l'installation de la cuve qui peut se trouver indifféremment un peu plus haut ou plus bas. Il suffît, en effet, qu’un faisceau lumineux assez large, ayant traversé horizontalement le cube, à une distance d’ailleurs quelconque de la surface de celui-ci, soit recueillie par le nicol pour être renvoyé ensuite dans le collimateur par le prisme i> réflexion totale. En d’autres termes, les deux faisceaux ne sont pas, comme dans l’appareil de Vierordt, juxtaposés pendant tout leur trajet, mais seulement au moment précis de leur entrée dans le collimateur. Il en résulte que la séparation des deux spectres est marquée par une ligne très fine qui est produite par l'une des arêtes du prisme à réflexion totale, et qui s’efface presque totalement lorsquel'égalité des deux plag'es est atteinte.

Cette circonstance qui facilite considérablement les observations, jointe à lu pureté des spectres obtenus, font de l’appareil de Ilüfner un instrument à la fois plus exact et plus commode que celui de Vierordt. L’égalité d’éclairement des deux régions spectrales s’apprécie avec une approximation de 1/70 et même de I /80.

Le spectrophotomètre de M. Crova, signalé plus haut, est fondé sur un principe analogue (I).

On a construit encore d’autres spectrophotomôtres à faisceaux juxtaposés, mais basés sur un principe un peu différent, à savoir l’égalité d’intensité des deux faisceaux polarisés à angle droit. Tel est, par exemple, l’appareil de Clan.

Le .spectrophotomètre de Clan (2) comprend un spectroscope, c’est-à-dire un collimateur, un prisme et une lunette; entre la lentille du collimateur et hprisme sont intercalées.les pièces du photomètre, à savoir un prisme biréfringent qui est ici un prisme de Wollaston, puis un nicol. La rotation du nicol permet d’amener ces deux images à égalité d’éclat. Le nicol produit donc ici le même effet que la fente variable de Vierordt.

La fente verticale du collimateur est divisée en deux par une bande horizontale de laiton noirci. La lumière qui vient de chaque demi-fente est dédoublée par le prisme de Wollaston en deux faisceaux polarisés à angle droit. Les deux image.' de chaque demi-fente sont déviées en sens contraires, et verticalement, car l’angle réfringent du prisme est horizontal. Il en résulte que l’image totale de la fente se compose de quatre images partielles fi, f^', /j, f\, disposée.l’une au-dessus de l’autre, une image ordinaire alternant avec une image extraordinaire. Dans la partie moyenne de cette image totale, une image de la fente supérieure est contiguë à une image f\, de nom contraire, de la fente inférieure ; ces deux images sont polarisées à angle droit. Ce sont là les deux seules image.utiles, puisqu’on s’arrange de façon à masquer les deux autres. Les deux faisceaux

(!' .4. Crova, Description cTtcn spectrophotomètre, in Ann, de chim. et de phys., (5), ISSfî. I. XXIX, p. 336.

(2) Voyez : Branly, Dosage de l’hémoglobine du sang par les procédés optiques, in Ann. dr chim. et de phys., (5), t. XXVii, p. 246, et H.-W. Yogcl, Prakt. Spectralanalyse irdisrher Stoffe, NOrdlingen, 1877, p. 343.

KNCYCLOPÉDIE CULMIiJUE- — GARNIER ET SCHLAGDENHADFFEN.

forrespondant aux deux images utiles traversent ensuite le nicol N (fig. 8) et prennent alors un éclat relatif, qui dépend de l’angle que la section principale du nicol c la section principale du wollaston W. Au sortir du nicol, les faisceaux

lonibent s

1 prisme P, qui les étale en spectre. Les couleurs de même réfrangibilité se correspondent sur une même verticale, car on a eu soin de tourner le wollasto n jusqu’à ce que les raies de Fraunhofer fussent en prolongement dans les deux spectres.

Ces spectres sont observés avec une lunette astronomique. Dans le plan focal de l’oculaire sont *"=• disposées deux plaques noir¬

cies servant à isoler une région déterminée des deux spectres.

Supposons les deux demi-fentes également éclairées, et admettons que l’affaiblissement dû aux absorptions et aux réflexions par les pièces de l’appareil soit le môme pour les deux faisceaux. Il est évident que lorsque le nicol est à Ao" de la section principale du wollaston, les deux spectres ont la môme intensité I. Si maintenant on tourne le nicol de 43" dans un sens ou dans l’autre, on éteint soit l’iin soit l’autre des deux spectres. Enfin en plaçant une substance absorbante devant l’une des fentes, l’intensité de la lumière qui en émane est diminuée et devient F; pour rétablir l’égalité d’éclat, il faut donner une nouvelle position au nicol. Soit a l’angle de rotation du nicol (supérieur à 43") compté à partir de la position du nicol pour laquelle l’un des deux spectres est éteint ; il vient alors :

l'= 1 cot^a

OU. on posant, comme précédemment, 1 = 1:

r =r cot-a.

Telle est la valeur de l’intensité lumineu.se restante. On sait comment on en déduit le coefficient d'extinction (I).

B. Spectrophotomètres à faisceaux superposés.

Au lieu de juxtaposer les deux faisceaux polarisés à angle droit, que l’on doit comparer entre eux, on peut les superposer en partie. Il suffit alors d’examiner la partie commune avec un polariscope. On constate que l'égalité des deux faisceaux est atteinte par la disparition des franges dans cette partie commune. — Nous choisirons comme type de cette- catégorie d’instruments celui que M. Branly (2) a appliqué au dosage de l’oxyhémoglobine du sang et dont nous empruntons la description au mémoire de l’auteur.

(1) Pour les délails du réglage et des conditions de sensibilité de T,appareil de Clan, voyez les mémoires spéciaux cités plus haut.