A. PIZZARELLO. — COHÉSION DES LIQUIDER

36°, 8 au repos; la moyenne des observations faites après une descente variant de i loo" à 6oo"* donne 87**, 99 ; cette moyenne, après une montée d'environ 1000", est 38**, i3.

Pendant la montée, la température devrait descendre, d'après les lois de la Thermodynamique, si Ton ne tenait pas compte des différences qui s'introduisent, au point de vue physiologique, dans la fréquence du pouls et des mouvements respiratoires. La machine humaine n'est pas comparable à elle-même quand elle accomplit ou non un travail, et ces divergences avec la théorie de la chaleur ne font que marquer la complexité du problème.

H. DUFET.

A. PIZZARELLO. — La coesione nei liquidi misurata per raezzo del calore che easi acquistano o perdono nel riscaldarsi o nel raffreddarsi (Sur la cohésion des liquides mesurée au moyen de leurs chaleurs spécifiques); Macerata, 1880.

Les valeurs adoptées par MM. Hirn ( * ) et Cantoni ( ^ ) pour les capacités calorifiques absolues des liquides doivent être beaucoup trop élevées, car elles ont été déduites de celles def gaz hydrogène, oxygène, azote, sans tenir compte du travail intra-molécuiaire absorbé par l'affinité mutuelle des atomes constituants. Seul le mercure, avec sa molécule monoatomique, étant, d'après l'auteur, même à l'état liquide, dénué de toute autre résistance interne que la cohésion, pourrait fournir avec quelque rigueur une base numérique aux applications des lois de Wœstyn et de Dulong et Petit. Malheureusement il y a là une impossibilité expérimentale, et c'est seulement à l'aide de divers rapprochements de chiffres qu'est indiquée la nécessité de réduire au tiers toutes les capacités calorifiques de M. Hirn. Cela permet de supprimer certaines difficultés que M. Hirn avait signalées lui-même, et de faire concorder avec les données expérimentales quelques valeurs de la cohésion déduites de celle du mercure par de simples rapports d'ascension capillaire, tandis qu'il faut rejeter totalement les valeurs expri-

(' ) Théorie mécanique de la chaleur, Paris, 187^.

(') Relazione ira alcune propriété, termîche ed altre proprietà fisiche dei corpi.

mées par Cantoni en fonction des chaleurs de réchaufTement, de dilatation y d'évaporation et de désagrégation.

A. GuÉBH4llD.

ARCHIVES DBS SGIERGES PHTSiaUES ET NATUBELLES (DE ftEHËVE).

Z* période, t. III et IV; 1880.

P.-F. DENZA. — Variations de la déclinaison magnétique déduites des observations régulières faites à Moncalieri dans la période 1870-71, t. III, p. [47-x5i.

Après avoir indiqué les valeurs moyennes de la variation de la déclinaison à Moncalieri pour chaque mois de Tannée 1870-71 et pour chaque année de 1870 à 1878, Fauteur compare ces résultats à ceux recueillis dans les deux Observatoires de Milan et de Rome.

Bien que non entièrement comparables, les trois séries offrent entre elles un accord plus que suffisant dans la marche soit mensuelle, soit annuelle du phénomène.

J.-M. CRAFTS. — Sur la densité du chlore à de hautes températures, t. 111,

Sur la densité de quelques gaz à une haute température, t. III, p. 342-347. Quelques remarques sur la densité de vapeur de l'iode, t. IV, p. 164-172.

J.-M. CRAFTS et F. MEYER. — Sur la densité de vapeur de Tiodfe, t. IV,

En octobre 1878, M. Victor Meyer a décrit une nouvelle forme d'appareils pour la détermination de la densité des vapeurs, et dans une série de Notes qu'il a publiées dans le Bulletin de la Société chimique de Berlin, pour la plupart en commun avec M. C. Meyer, se trouvent de nombreuses déterminations faites à des températures très variées. M. Meyer prend un vase cylindrique à longue tige, en verre, en porcelaine ou en platine, rempli d'air et chauffé à une température qui doit rester constante au moins pen-

dant les quelques minutes que dure rexpérience. On y introduit une quantité pesée d'une substance qui se transforme en vapeur ou qui se décompose en donnant un gaz, et le gaz ou la vapeur chasse une quantité équivalente d*air. On mesure le volume de l'air, et pour avoir la densité on compare son poids avec celui de la substance employée. Pour les températures inférieures au rouge sombre, un bain de métal ou une substance en ébullition suffit pour maintenir une température constante; pour aller plus loin, MM. Meyer chauffent un cylindre en porcelaine directement dans la flamme du fourneau à double paroi de M. Perrot, en réglant par des expériences préliminaires l'arrivée du gaz, de manière à obtenir une série de températures constantes.

L'un des résultats les plus curieux obtenus par M. V. Meyer est celui qui se rapporte à la densité du chlore (*). M. Meyer introduit dans son appareil un poids connu de chlorure de platine qui se décompose en mettant en liberté du chlore pur, et il mesure le volume d'air déplacé. Il a conclu de ces expériences que la densité du chlore à haute température est anomale et tend vers un nombre égal à la moitié seulement de la densité normale 2,44 (^)'

M. Crafts a modifié l'appareil primitif de M. Meyer. Le réservoir chauffé dans le four Perrot communique avec un tube manométrique divisé et maintenu dans un bain d'eau à une température constante. Ainsi disposé, l'appareil est un véritalbe thermomètre à air des indications duquel on déduit les températures. Dans les expériences de M. Meyer, on devait les calculer à l'aide de mesures calorimétriques.

Dans un premier groupe d'expériences, M. Crafts a étudié la densité de vapeur de l'iode et du brome du commerce. Pour le brome on a trouvé 5,24 à 445** (densité théorique, 5,27); à la plus haute température obtenue dans le four Perrot, et que M. Crafts évalue à i524**, il a trouvé 4)39 et 4>48. L'iode a donné 8,659 à 445** (densité théorique, 8,795), et à la plus haute température du four Perrot 6,01 et 5,93. Ce dernier résultat est d'accord avec les expériences de M. V. Meyer sur la densité de vapeur de l'iode.

(*) Beriehte der chemischen Gesellschaft, t. XII, p. i4a6; 1879. (*) M. Meyer donne ftctuellement la valeur 3,00 pour la densité anomale du chlore {Archives, t. IV, p. 6^3 ).

Pour le chlore, M. Crafts a modifié l'appareil de manière à y introduire un volume connu de chlore gazeux, et il a trouvé que le volume d'air déplacé était sensiblement égal. Le chlore conserverait donc aux températures les plus élevées sa densité normale, contrairement aux résultats obtenus par M. V. Meyer dans ses expériences sur la décomposition par la chaleur du chlorure de platine.

Dans un second travail, M. Crafts a étudié par la méthode de M. V. Meyer la densité de Tammoniaque, et il a trouvé que, si Ton transvase 10'''' de ce gaz dans un cylindre rempli d'azote pur et chauffé à i3oo°, au premier moment 10", 3 d'azote seulement sont déplacés ; mais le volume du gaz qui sort du cylindre augmente ra« pidement, et au bout de sept à huit minutes il devient égal à 1 1*^*^,5. On voit que dans cette expérience on obtient d'abord une densité presque normale, avant que les résultats soient faussés par la dé* composition, qui demande un certain temps pour s'accomplir. Si au contraire on opère avec un gaz qui ne donne lieu à aucune réaction anomale, on est frappé de la rapidité avec laquelle le volume total que Ton peut mesurer devient fixe ; par exemple, en déplaçant l'air à iSSo» par de l'air froid, on peut opérer le transvasement et faire la lecture en une minute.

L'acide carbonique, l'hydrogène, l'acide chlorhydrique ont donné des densités normales. L'expérience faite pour ce dernier gaz présentait un intérêt particulier, en raison d'une des hypothèses que MM. Meyer avaient proposée comme explication possible de la densité qu'ils attribuent au chlore.

Enfin MM. Crafts et F. Meyer ont publié en commun un troisième travail dont l'objet exclusif est l'étude de la densité de l'iode, que M. Crafts, d'accord en cela avec M. V. Meyer, avait trouvée anomale dans les essais préliminaires dont nous avons rendu compte ci-dessus. Ce travail doit une importance particulière à la contradiction qu'il semblait y avoir entre les nouvelles recherches faites par la méthode de M. V. Meyer et les expériences classiques de MM. H. Sainte-Claire Deville et Troost sur la densité de l'iode comparée à celle de l'air à 86o« et à io4o**. Nous nous bornerons à citer les résultats obtenus par MM. Crafts et Meyer, renvoyant au Mémoire original pour le détail des expériences. Ils ont trouvé que la densité de l'iode commence à être anomale entre 600" et 700°, et

i8o • ARCHIVES DE GENÈVE.

qu'elle diminue progresswement avec raccroissement de la température jusqu'à ce que le rapport avec la densité théorique devienne, vers iSpo®, égala 0,60. Ils supposent que cette diminution peut continuer, pour atteindre la valeur o,5o à une plus haute température.

Nous devons ajouter que, dans une Note insérée aux Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences (*), MM. Deville et Troost ont publié de nouvelles expériences sur les points d'ébullition du zinc et du cadmium, qui abaissent notablement les températures admises d'abord : elles seraient seulement de 940° et 746°, 3 environ au lieu de io4o** et 860**. Si l'on substitue ces nombres dans le calcul des densités de l'iode déduites des anciennes expériences de MM. Deville et Troost, on trouve que la densité de la vapeur d'iode décroît quand la température s'élève; mais ses valeurs sont encore notablement supérieures à celles que proposent MM. Crafts et Meyer.

Ajoutons enfin que, dans une Note récente, M. Troost (^) a publié de nouveaux résultats obtenus par la même méthode qui avait servi à ses anciennes expériences, et qu'il trouve une densité moyenne de la vapeur d'iode de 5,73 pour une température moyenne de 124^^. Des expériences faites à basse température, mais sous des pressions décroissantes, ont montré aussi un décroissement de la densité de la vapeur d'iode avec la pression. La conclusion générale de toutes les expériences qui précèdent est donc que la vapeur d'iode n'obéit ni à la loi de Mariotte ni à la loi de Gay-Lussac.

F.-A. FOREL. — Recherches sur la température du lac Léman et d'autres lacs d'eau douce, t. Ul, p. 5oi-5i6.

M. Forel rend compte d'expériences faites pour déterminer la température du lac Léman, soit à la surface, soit à diverses profondeurs dans la région pélagique du lac. Il trouve que la température du fond ne peut être considérée comme absolument constante : un

(') Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. XC, p. 773. (•)/*/</., t. XCr, p. 54; 1880.

ARCHIVES DE GENÈVE. " i8i

froid exceptionnel et persistant peut l'abaisser d'une manière appréciable.

A ce travail est annexée une Planche représentant les isothermes du lac à diverses dates ; on y reconnaît que, pendant les mois d'été, la chaleur traverse assez aisément les 5o°* ou 60" d'eau supérieurs. Ainsi, à la date du 20 août, la température superficielle est de 22^ et à 5o™ de profondeur elle est encore supérieure à 7°, tandis qu'au 28 février la température du lac est à peu près uniforme à toute profondeur et égale à 5**.

ED. HAGENBACH. — Explosions par con^rélatioD, t. 111, p. 53i-538.

M. Hagenbach a soumis au froid très vif qui s'est produit à Baie, dans les nuits du lo-ii décembre 1879 et du 20-21 janvier 1880, des obus remplis d'eau, et il a observé les phénomènes qui accompagnent la congélation de celle-ci. Les obus ont été brisés et la glace à laquelle les ouvertures produites ont livré passage se montre formée de filaments ténus dont Tapparence est celle de jets d'eau subitement congelés. L'eau, surfondue à l'intérieur de l'obus, est donc descendue sans se congeler à une température très basse, et la congélation a eu lieu à l'extérieur de l'obus après la rupture. Une Planche très-curieuse accompagne ce Mémoire.

F.-A. FOREL. — Recherches sur la température du lac Léman et d'autres lacs d'eau douce. Il* série : CongélatioD des lacs suisses et savoyards dans Thirer 1879-801 t. IV, p. 89-107.

Il résulte de sondages opérés dans les lacs de Morat et de Zurich, congelés superficiellement, que la température va en croissant de la surface au fond. Elle était seulement de 2", 8 au fond du lac Morat, 445°*; mais elle a été trouvée de 4** au fond du lac de Zurich, à i33"* de profondeur, conformément à ce que fait prévoir la théorie ordinaire.

On observe le phénomène du mirage à la surface des lacs glacés : la glace baignée en dessous par de Teau à o** est moins froide que l'air ambiant; elle cède de la chaleur à cet air, et le phénomène du mirage observé dans ces conditions comporte en somme la même explication que le mirage d'Egypte.

i8a ARCHIVES DE GENÈVE.

H. -F. WEBER. — Sur la relation entre les coefficients de conductibilité électriqae et thermique dans les métaux, t. IV, p. 107-132.

On admet, d'après les expériences de MM. Wiedemann et Franz (*), de M. F.-E. Neumann (2) et de M. H. Lenz ('), que les conductibilités électriques et calorifiques des divers métaux sont proportionnelles.

M. Weber reprend cette question, et, pour éviter autant que possible les différences purement accidentelles, détermine en valeur absolue les conductibilités électrique et calorifique d'un même échantillon du métal sur lequel il opère.

Pour mesurer le pouvoir conducteur absolu pour la chaleur, M. Weber a recours à l'observation du refroidissement d'un anneau dans un espace à température constante, et il admet que la chaleur spécifique de l'unité de volume et les conductibilités intérieure et extérieure sont, non des constantes, comme on le suppose dans la théorie de Fourier, mais des fonctions linéaires de la température, ainsi que cela paraît résulter de toutes les expériences connues. Nous renverrons au Mémoire original pour le développement des formules qui conviennent à ce cas.

Une section de l'anneau est échauffée primitivement à une température connue, et l'on observe la loi du refroidissement dans deux sections convenablement choisies.

Le résultat général de cette première série de mesures, c'est que les deux coefficients qui caractérisent la conductibilité extérieure sont les mêmes pour tous les métaux. Quant à la conductibilité intérieure, voici les valeurs absolues trouvées par M. Weber, rapportées à la température de o**; les unités fondamentales sont, comme de coutume, le centimètre, le gramme et la seconde :

Métaux. A«.

Cuivre 0,8 190

Argent i , 0960

Cadmium o,22i3

(•) Pogg. Jnn., t. LXXXIX, p. 53o.

(*) Annales de Chimie et de Physique, 3* série, t. LXVI, p. i85.

(•) Bulletin de l* Académie de Saint-Pétershourg, t. XV, p. 54-

ARCHIVES DE GENÈVE. i83

MéUax. A,.

Zinc o,3o56

Laiton o, i5oo

Étain ../ 0,1446

La valeur absolue des conductibilités électriques des anneaux qui ont servi aux expériences précédentes s'obtenait, sans leur faire subir aucun changement, à l'aide d'une mesure électromagnétique. A cet effet, l'anneau à étudier est fixé sur un châssis en bois, de telle sorte que le plan de sa ligne médiane soit vertical et parallèle au méridien magnétique. Dans son voisinage immédiat, on place un fort aimant dont le milieu se trouve sur Taxe de l'anneau et à une petite distance de son plan ; on observe l'amortissement des oscillations de l'aimant, dû à l'anneau, et l'on s'en sert pour calculer, d'après des formules indiquées par M. Weber, la résistance totale de l'anneau et enfin la conductibilité électrique spécifique d'un cube de la même matière dont les arêtes auraient pour longueur l'unité.

Les conductibilités électriques sont des fonctions linéaires de la température. M. Weber trouve pour leurs valeurs réduites à o® :

Métaux. Xo-

Cuivre 4^,Si,io-^

Argent 65,87. 10-*

Cadmium 14,61.10-*

Zinc 17,43.10"*

Laiton 7 j 62 . to-*

Étain 10,34. 10-*

Le rapport des conductibilités électriques et calorifiques ào® est, d'après les Tableaux qui précèdent :

A« Chaleur spécifique

Métaux. Xo de l'unité de volume c^.

Cuivre o,20«)7.io* 0,827

Argent 0,1664.10* 0,578

Cadmium o,i5i5.io* o,475

Zinc 0,1753.10* 0,662

Laiton 0,1968.10^ 0,791

Étain 0,1398.10* o,38o

Ce rapport varie donc d'un métal à un autre. Or M. Weber pense

i84 ARCHIVES DE GENÈVE.

que les valeurs qu'il donne pour les conductibilités calorifiques sont exactes à i pour loo, celles des conductibilités électriques à 3 pour I oo de leur valeur. La variation du rapport avec la nature du métal serait donc parfaitement réelle.

Un examen attentif des valeurs de ce rapport montre qu'il est étroitement lié à la chaleur spécifique c© de Tunité de volume. Si Ton pose

— = a -f- bcoy Xo

et si Ton détermine aei b parles observations faites sur les métaux qui ont les valeurs extrêmes de la chaleur spécifique, le cuivre et Tétain, on trouve

Les autres métaux donnent alors :

Métaux. calculé. observé.

Laiton 0,1960.10* 0,1968.10*

Zinc 0,1784.10* 0,1753.10*

Argent 0,1664.10* 0,1662.10*

Cadmium o,i528.io* o,i5i5.io*

M. Weber a étendu ses résultats, par une méthode un peu différente, à des métaux moins bon conducteurs que les précédents : fe plomb, le métal Wood et le bismuth. Ils satisfont, ainsi que le mercure, à la même relation empirique.

Métaux. A,. x^, c«. observé. calculé.

Mercure o,oi52 1,047.10-* o,44i o,i452.io* 0,1475.10*

Métal Wood .. . o,o3i9 2,3i3.io-' 0,371 0,1379.10* 0,1373.10*

Plomb 0,0719 5,35i.io-* o,34o o,i345.io* 0,1339.10*

Bismuth 0,0108 o,838.io-» 0,293 0,1288.10* 0,1:^75.10*

L'auteur fait observer que le résultat de ses expériences n'est pas en désaccord avec ceux de MM. R. Lenz et Neumann, qui n'ent opéré que sur le cuivre, le laiton, l'argentan et le fer, dont les chaleurs spécifiques rapportées à l'unité de volume sont respectivement o,83,

ARCHIVES DE GENÈVE. i85

k 0,80, 0,80 et 0,84. Pour ces métaux, le rapport — doit avoir des

Xo valeurs très voisines, comme l'avaient trouvé ces physiciens.

Des recherches encore inédites de MM. Tuchschmid et G. Weber semblent établir que la relation entre les deux sortes de conductibilités s'applique aux amalgames; mais les conducteurs non métalliques ne la vérifient pas. Pour le charbon, la conductibilité calorifique serait, d'après M. Zeller, au moin^ dix à vingt fois plus grande que celle qui se déduirait de sa conductibilité électrique et de sa chaleur spécifique.

J. TINDALL. — Sur la diatherroancie de l'air; réponse à un Mémoire de M. Buff,

t. IV, p. 172-189.

On sait que M. Tyndall attribue aux vapeurs un pouvoir absorbant extrêmement considérable pour la chaleur obscure et que ses conclusions ont été attaquées par Magnus et par M. Buff (^). D'après ce dernier, une couche d'air sec de o"*,o45 d'épaisseur absorbe de 5o à 60 pour 100 des rayons de chaleur qu'elle reçoit d'une source à 100®, tandis que M. Tyndall n'attribue qu'un pouvoir absorbant insensible à une couche d'air sec trente fois plus épaisse ; mais la chaleur qu'il emploie est obligée de traverser une plaque de sel gemme, et M. Buff* affirme que la chaleur est tamisée par celle-ci de manière à ne plus contenir en quantité notable de rayons absorbables par l'air sec.

Pour répondre à cette objection, M. Tyndall cherche à reconnaître si la thermochrose du sel gemme et celle de l'air sont identiques pour les radiations à basse température, et il compare la transmission du sel gemme dans le vide et dans l'air. Un cube plein d'eau bouillante est adapté à l'une des extrémités d'un tube fermé contenant à l'extrémité opposée une pile thermo-électrique, et dans l'intervaUe une plaque de sel gemme mobile à l'extrémité d'une tige qui glisse dans une boîte à cuirs. La déviation du galvanomètre est réduite dans le même rapport par l'interposition de la plaque de sel gemme, soit quand le tube est vide ou quand il est plein d'air sec. La proportion du faisceau incident non transmise

(') Voir Journal de Physique, t. V, p. 357, et t. VU, p. 208.

ig6 ARCHIVES DE GENÈVE.

par le sel gemme est seulement de no pour loo, au lieu de 60 pour loOj comme le voudrait M. Buff.

J.-L. SORET. — Recherches sur l'absorption des rayons ultra-Tiolets par direraes substances. III* Mémoire, t. IV, p. 261-293 (M.

Ce Mémoire est principalement consacré à une nouvelle étude des spectres d'absorption des métaux des groupes de l'yltria et de la cérite [j tterbium, thulium, erbium, holmium (terre X), philîppium, terbium, terre Y», terre Yp (samarium, décipium), didyme, zirconium).

Quatre de ces métaux, Terbium, Tholmium, le métal de la terre Yj et le didyme, donnent un spectre d'absorption présentant un grand nombre de raies ou bandes dans les limites d'étendue du spectre solaire. Le Mémoire est accompagné d'un dessin de leurs spectres pour la partie violette et ultra-violette, qui est très caractéristique.

M. Soret a reconnu que beaucoup de sels terreux jouissent d'une fluorescence analogue à celle qu'il avait déjà signalée dans les dissolutions de sulfate et de chlorure de cérium. Cette fluorescence n'est provoquée que par les rayons ultra-violets extrêmes de l'étincelle d'induction; les radiations solaires ne sont pas assez réfrangibles pour la produire.

J.-L. SORET. — Observations sur un Mémoire de M. Schônn, t. IV, p. 5io-5i5.

M. Schonn(^) substitue à l'oculaire fluorescent incliné de M. Soret un disque de papier à décalquer très fin, imbibé de sulfate de quinine que l'on observe avec un oculaire placé dans l'axe de la lunette. M. Soret, après avoir essayé ce procédé, le trouve inférieur à celui qu'il a proposé ; la discussion des résultats obtenus par M. Schônn le conduit à la même conclusion. E. Bouty.

(•) Voir Journal de Physique, t. VIII, p. i45.

C») ibid., t. IX, p. 349.

BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE. 187

BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE

Annales de Chimie et de Physique.

5« série. — Tome XXII. — Mars 1881.

Ch. Soret. — Sur i'état d'équilibre que prend, au point de vue de sa con^ centratiorty une solution saline primitivement homogène dont deux parties sont portées à des températures différentes, p. 298.

G. Dbcharme. — Formes vibratoires des pellicules ciradaires de liquide sapo'saccharique, p. 3o2.

E.-H. Amagat. — Sur la compresslbilité des gaz sous de fortes pressions, p. 353.

L. JouLiN. — Recherches expérimentales sur la diffusion, p. 898.

Philosophical Magazine.

5* séné. » Tome XI. — Mars 1881.

J.-W. Draper. — Sur le phosphorographe d^un spectre solaire et sur les lignes de sa région infra^roitge, p. iSy.

C.-R.-Alder Wright. — Sur la détermination de l'affinité chimique en fonction de la force électro-motrice; III* Partie, p. 169.

Lord Ratleigii. — Sur la manière de copier les spectres de diffraction et quelques phénomènes connexes, p. 196.

L. Darwin. — Sur la loi du décroissement de la lumière émise par une sur" face phosphorescente, p. 209.

J. Brown. — Théorie de l'action voltaïque, p. «la.

Lord Ratleigh. — Images formées sans réflexion ni réfraction, p. 214.

S. Tolver Preston. — Sur Vaction à distance, p. 218.

Oliver J. Lodge. — Sur Vaction à distance, p. 220.

Annalen der Physik nnd Ghemie.

Nouvelle iériQ, — Tome Xll. — N* 2. — Année 1881.

P. Ghappuis. — - Absorption de l'acide carbonique par le charbon de bois; sa variation avec la température et la pression, p. 161.

E. Lécher et J. Pernter. — Absorption des rayons calorifiques obscurs par les gaz et les vapeurs, p. 180.

i88 BULLETIN BIBLIOGRAPHIQUE.

L. SoiiNCKB et A. Wangerin. — Nouvelles rccïierches sur les anneaux de Newton y p. 2oi.

E. GoLDSTELN. — Décharges électriques dans les gaz raréfiéSy p. 249.

F. ExNER. — Nature de la polarisation galvanique, p. 280.

W. Beetz. — Remarque sur la nature de la polarisation galvanique, p. 290.

F. ScHULZE Berge. — Production d^ électricité par le contact des métaux et des gaz, p. 298.

F. Schvlze Berge. — Remarques sur le Mémoire de F, Exner « Sur la théorie de la recherche fondamentale de Volta i, p. 319.

NouYcUe série. — Tome XU. — N» 3. — Année 1881.

H. Klang. — Constantes élastiques du spath fluor, p. 32 1.

R. KoENiG. — Sur la cause des battements et des sons résultants dans les intervalles harmoniques, p. 335.

R. KoENiG. — Description d'un appareil pour produire les sons résultants dans les Cours, p. 35o.

F. KolÀ^ek. — Contribution à la théorie de la résonnance, p. 353.

E. Kbtteler. — Quelques applications de la loi de la dispersion aux mi' lieux transparents, semi^transparents et opaques, p. 363.

F. LippicH. — Recherches sur les spectres des corps gazeux, p. 38o.

G. Fromme. — Forces électromotrices des éléments galvaniques formés par le une et V acide sulfurique avec le platine, le cuivre, l'argent, l'or et le charbon,

E. Bbssbl Hagen. — Nouvelle forme de mac/une pneumatique de Tôpler, et expériences réalisées par son moyen, p. 4^5.

A. Ritter. — Reclierches sur la hauteur de V atmosphère et la constitution des astres gazeux, p. 445.

E. Lécher. — absorption des rayons solaires par l'acide carbonique de notre atmosphère, p. 466.

W. Beetz. — Sur la notion de polarisation galvanique, p. 474.

W. HoLTZ. — Formation artificielle d'un corps qui jouit de propriétés po' laires, p. 477*

A. CORNU. - ÉTUDES PHOTOMÉTRIQUBS. 189

ÉTUDES PHOTOMÉTUaUES; Par m. a. CORNU.

Ayant été amené, dans différentes recherches, à étudier des dispositions simples 'pour la mesure des intensités lumineuses, j'ai obtenu divers appareils photométriques et spectropho tome triques qui me paraissent devoir rendre des services dans plusieurs branches de la Physique et de TAstronomic.

Ces appareils sont fondés sur une propriété des lentilles découverte et utilisée par Bouguer, à savoir que Timage focale est, comme forme, indépendante de la grandeur et de la forme de l'ouverture delà lentille, et, comme intensité, proportionnelle à la surface de celte ouverture.

Première forme d'appareil: comparaison de V éclat intrinsèque d'images réelles reçues sur un écran blanc, — L'appareil se compose de deux objectifs achromatiques, aussi identiques que possible, dont les axes optiques principaux se croisent au double environ de leur distance focale commune ; chacun d'eux produit sur un écran blanc l'image d'un petit diaphragme rectangulaire placé sensible-

Fig. I.

pjvuv

lô § Û I

ment au foyer conjugué de l'écran ; derrière chacun de ces petits diaphragmes, on place respectivement les deux sources de lumière, ou mieux la partie des sources de lumière dont on veut comparer Téclat. On amène l'égalité des éclairements des deux images en faisant varier la surface de Tun des objectifs; à cet effet, chaque objectif est couvert par deux plaques métalliques glissant l'une sur Fautre par Teffet d'un pignon commun à deux crémaillères ce {Jig' i)y portant chacune une ouverture carrée AB, A'B'. Dans une de leurs positions relatives extrêmes, les deux carrés

/. de Phjs,, t. X. (Mai 1881.) ^4

igo A. CORNU.

sont en coïncidence et une ouverture carrée maximum livre passage à la lumière; dans l'autre position extrême, l'ouverture de Tune des plaques est cachée par la partie pleine de l'autre, de sorte qu'aucune lumière ne peut passer; dans les positions intermédiaires, les ouvertures se correspondent partiellement, et, comme elles sont taillées de façon que le mouvement relatif ait lieu suivant une diagonale, l'ouverture libre a toujours la forme carrée, quelle que soit sa dimension. De plus, comme le pignon est fixe, par la rotation du pignon, l'une des plaques s'élève autant que l'autre s'abaisse; il en résulte que le centre du carré variable reste fixé devant le centre optique de la lentille. C'est le dispositif connu sous le nom d'à?// de chat, dont l'invention est généralement attribuée à S* Gravesande (*).

Pour faire une mesure de comparaison de deux lumières, on approche les sources aussi près que possible des petits diaphragmes rectangulaires et on règle leur position par deux conditions :

1° Leur image sur l'écran doit être aussi nette que possible \ à cet effet, on les avance ou on les recule d'une quantité convenable.

2® Les bords opposés des deux images doivent être en coïncidence aussi parfaite que possible, afin que la ligne de séparation des deux champs devienne invisible lors de l'égalité des éclats.

En second lieu, on choisit les points des sources lumineuses qu'on veut comparer et on amène leur image respectivement sur les deux bords dont l'image est commune sur l'écran.

Tout étant bien réglé, on ouvre au maximum le diaphragme carré del'objectifcorrespondant àla source d'éclatminimum, etl'on amène l'égalité des deux éclairements le long du bord commun en manœuvrant la crémaillère de l'autre objectif : l'égalité est atteinte lorsque la ligne de séparation semble disparaître. Les ouvertures présentant un côté gradué ou une échelle convenable CC {fig- i)» on calcule les éclats intrinsèques relatifs en prenant les inverses des carrés des graduations.

On peut varier indéfiniment la même mesure en diminuant un peu le diaphragme de la source d'éclat minimum et cherchant à re-

(*) Bou{;ucr, en raison de la coloration des verres dont il faisait usage, aTait donné aux diaphragmes la forme de secteurs : les épaisseurs variables de l'objectif entraient ainsi toujours dans la même proportion {^Traité d'Optique, p. 87; 1760).

ÉTUDES PHOTOMÉTRIQUES. igt

trouver Tégalité : on obtient ainsi un nouveau couple de lectures dont le carré du rapport donne l'inverse du rapport des éclats, et ainsi de suite.

On a même en général, lorsque les sources sont très intenses, intérêt à diminuer l'ouverture des deux objectifs pour diminuer réclairement de l'écran : on juge ainsi beaucoup mieux l'égalité des deux champs lumineux.

Il peut arriver que les deux sources n'aient pas la même couleur; la comparaison des éclats n'a plus alors de sens précis. On rétablit la signification précise en examinant les deux images de l'écran avec un verre coloré de la couleur qui paraît le plus en rapport avec l'usage qu'on doit faire de ces sources. Pour éliminer l'influence des petites dissemblances des deux appareils, on les substitue l'un à l'autre, ce qui est facile, grâce à leur construction : en effet, chaque appareil est fixé sur la base d'un large tube cylindrique mobile à frottement sur un cylindre intérieur fixe. Cette disposition permet en outre d'incliner l'axe principal de l'objectif, de l'élever ou de l'abaisser à volonté.

Comme exemple instructif d'observation, on peut citer la comparaison de l'éclat intrinsèque du milieu de la flamme d'une lampe à pétrole à mèche plate avec celui de la même flamme vue de tranche : on trouve que l'éclat de la flamme vue de tranche est plus de dix fois supérieur à l'éclat du milieu de la flamme vue de face.

Pour effectuer cette comparaison, on prend une source auxiliaire (comme une lampe modérateur à double courant d'air, à verre cylindrique) et on choisit comme point de comparaison une partie de la flamme qui paraisse bien homogène, en particulier le bord de la flamme, qui possède un éclat vif et constant.

On dispose de l'autre côté la lampe à pétrole sur un support tournant autour d'une verticale passant par l'axe de la mèche, de sorte qu'une rotation de 90** place la flamme alternativement de face et de tranche. On compare ainsi l'éclat de chacun des deux aspects de la flamme à celui d'une source auxiliaire : si l'on a soin de laisser constante l'ouverture de l'objectif correspondant à cette source, le rapport cherché est égal à l'inverse des carrés des lectures sur l'autre objectif. La méthode de la source auxiliaire est évidemment générale et préférable à celle qui a été décrite plus haut, car elle élimine les inégalités de construction des dia-

i^^ A. CORNU.

phragmes ou de transparence des objectifs ; c'est celle que j'ai adoptée dans les dispositifs perfectionnés qui vont suivre.

Deuxième forme d'appareil : suppression de l'écran blanc; microphotomètre. — Le dispositif ci-dessus permet, en remplaçant l'écran opaque et blanc par une feuille de papier huilé, un verre douci, etc., d'observer en arrière les deux images contiguës avec une loupe, ce qui rend l'observation plus commode et plus précise. On peut même supprimer cet écran et observer les images aériennes, qui sont infiniment plus fines et plus vives; mais, les axes principaux des deux lentilles formant un angle d'une quinzaine de degrés, les deux images réelles ne peuvent pas être vues simultanément dans la même position de l'œil, puisque les deux anneaux oculaires (images conjuguées des objectifs) sont séparés. La comparaison devient donc difficile ; elle ne peut redevenir précise que si l'on amène en coïncidence les axes optiques des deux objectifs. Pour y parvenir, j'ai employé d'abord le moyen bien connu qui consiste à interposer une glace sans tain à 45^, qui laisse passer par transmission le faisceau d'un des objectifs et qui amène par réflexion le faisceau provenant de l'autre objectif. Par un réglage convenable, on arrive facilement à obtenir les deux images réelles dans un même plan focal, qu'on observe avec un oculaire ou un microscope à faible grossissement. L'inégale proportion de lumière réfléchie et réfractée ne permet pas, dans ce cas, de comparer directement les deux sources ; l'une d'elles sert de source auxiliaire ( * ). L'emploi de cette glace sans tain offre deux particularités qui peuvent dans certains cas présenter des inconvénients : elle polarise partiellement les deux faisceaux, l'un par réflexion, l'autre par réfraction ; si donc les lumières à comparer sont elles-mêmes partiellement polarisées dans

(*) Si Ton ATait quelque intérêt à connaître le rapport des intensités des sources V,, I, et le rapport k des intensités transmises par réflexion et réfraction, on ferait deux observations croisées en intervertissant les sources et mesurant les rapports apparenta m et n dans les deux cas :

d'où

Aï, Al,

k*=zmn et r = — • I, n

ÉTUDES PHOTOMÉTRIQUES. igS

des plans non déterminés, les rapports des intensités sont altérés dans des rapports qu'il serait possible de déterminer, au prix de diverses opérations accessoires qui compliqueraient la méthode.

La seconde particularité est Tinfluence des deux surfaces de la glace sans tain, qui donnent chacune une image réfléchie de la source auxiliaire : on a donc ainsi deux images dans des plans focaux légèrement différents. On peut se débarrasser de Tune d'elles en prenant un glace assez épaisse ou en donnant une très légère inclinaison aux deux faces ; on n'est arrêté que par l'irisation de Vimage transmise.

En revanche, cette disposition se prête à une méthode photomé- Irique applicable à divers phénomènes physiques et astronomiques (éclat relatif des diverses régions du spectre, pholométrie stellaire, etc.) qui s'accommoderaient mal de la méthode précédente. Elle consiste à /lojer l'image transmise dans l'éclat de l'image réfléchie (supposée large et uniforme), jusqu'à ce qu'elle disparaisse. L'influence des deux surfaces de la glace sans tain n'a plus d'inconvénient; on peut alorsprendre une lame mince de verre à microscope; les deux images coïncident presque et donnent une intensité sensiblement double à la lumière réfléchie (* ).

(') En faisant Topération inverse, c'est-à-dire en noyant l'image réfléchie dans l'éclat de l'image transmise, on obtient une relation qui donne le rapport des intensités des deux lumières au moment où Tune efface l'autre.

Ea effet, soient l^ l'éclat intrinsèque de l'image transmise supposée fixe, I, celui de l'image de la source auxiliaire qu'on rend variable par la manœuvre du photomètre et h le rapport cherché dans la première opération; soit S la surface libre de l'objectif du photomètre; on a

AS!,= r,.

Dans la seconde on affaiblit I, en donnant à la surface libre de l'objectif la valeur S' :