Analyse spectrale de Tare voltaïque

Les premières observations sur le spectre de l’arc sont dues à M. Wheatstone; le physicien anglais avait vu les raies brillantes qui sillonnent ce spectre différer en nombre et en position suivant la nature du métal ; lorsque les deux électrodes étaient formées de deux substances différentes, il avait vu les raies caractéristiques de chacune d’elles se superposer; cette dernière observation prouve le double transport de la matière des élec- Irodes, ce qui est conforme à nos observations antérieures. Plus tard, en France, Despretz prouva que les raies de l’arc produit entre deux cônes de charbon sont fixes et indépendantes de l’intensité du courant. En 1849, Foucault fit une étude approfondie des raies spectrales de l’arc, et bien avant que la méthode de l’analyse spectrale fût généralisée et appliquée par iMM. Kirchoff et Bunsen, il en avait posé les principes. Due des plus remarquables découvertes qu’il fit dans ces recherches esl celle de l’analogie de certaines raies brillantes de Fai’c voltaïque avec certaines raies obscures du spectre solaire, analogie dont il trouva l’explication, et dont il devina l’importance pour l’astronomie. Elle a conduit en effet cette science à ce résultat merveilleux, de reconnaîti*e dans le soleil et dans les étoiles la nature des vapeurs et des gaz incandescents qui composent leurs atmosphères. Par elle, l’œil du physicien ou du chimiste s’étend jusqu’aux profondeurs de l’univers; sa puissance est accrue d’une manière inespérée. Piendons hommage à ce génie fécond, ravi à la France par une mort prématurée!

Voici quelle est cette expérience capitale : Foucault avait observé dans le spectre donné par Farc du charbon une ligne double brillante, entre le jaune et l’orangé; elle

lui rappela par sa forme et sa position une raie double obscure bien ronnue du spectre solaire : il voulut voir si cette raie orangée et cette raie obscure du soleil se correspondaient : « N’ayant pas, dit-il lui-même, d’instruments pour mesurer les angles, j’ai eu recours à un procédé particulier. » Nous allons le voir imaginer la démonstration la plus simple et la plus claire du fait qui le préoccupe; s’il avait eu les instruments qu’il regrette, cette ingénieuse démonstration nous ferait sans doute défaut. « J’ai fait tomber sur l’arc lui-même une image solaire formée par une lentille convergente, ce qui m’a permis d’observer à la fois superposés le spectre électrique et le spectre solaire ; je me suis assuré de la sorte que la double ligne brillante de l’arc coïncide exactement avec la double ligne noire de la lumière solaire ^ » Plus loin, voici qu’il découvre le nouvel horizon. « Ce phénomène nous semble dès aujourd’hui une invitation pressante à l’étude des spectres des étoiles; car, si par bonheur on y retrouvait cette même raie, l’astronomie stellaire en tirerait certainement parti. »

Cette raie double, située dans l’orangé, est caractéristique du sodium; les charbons la produisent habituellement parce qu’ils contiennent quelques traces de sel de soude. On le reconnut plus tard, mais Foucault avait posé les premiers jalons d’une voie nouvelle, qui devait conduire à de brillants succès.

Ce fut lui qui, en employant la superposition des deux spectres, solaire et électrique, prouva que les raies brillantes des métaux possèdent toutes la couleur de la région du spectre solaire à laquelle elles correspondent.

Masson, dont nous connaissons déjà les belles recherches sur l’étincelle, s’occupa aussi des raies de l’arc voltaïque. 11 prouva que les spectres de l’étincelle et de l’arc sont identiques avec les mêmes électrodes, et qu’a-

^ Annales de Chimie et de Physique, 5® sorie. T. LVIII.

vec le charbon la partie brillante de l’électrode donne nn spectre sans raies. Ce dernier résultat est très-important pour la constitution de l’arc ; il démontre que les particules de charbon projetées dans cet arc ne sont pas simplement à l’état d’un solide fortement échauffé ; elles sont à l’état de vapeur. Masson prouva d’une manière générale qu’un fil de métal chauffé au rouge blanc donne aussi un spectre sans raies. La conclusion précédente s’applique donc à toute électrode, quelle que soit sa nature.

Un autre résultat non moins important du même physicien est l’absence de toute influence du milieu sur les raies. Il étudia le spectre de l’arc dans le vide et dans l’hydrogène sans voir d’autre changement que celui de l’intensité des couleurs. Ce fait est conforme aux observations que nous avons déjà présentées, relativement au rôle du milieu qui environne les électrodes. C’est une différence essentielle qui existe entre l’arc et l’étincelle. M. Van der Willigen l’a confirmée en 1859. Il n’a pas trouvé dans le spectre de l’arc du charbon dans l’air les raies caractéristiques de ce gaz ; le spectre ressemble à celui de la flamme d’un carbure d’hydrogène, avec trois raies brillantes de plus, qui sont dues à la chaux incandescente ; cela tient à ce que le charbon contient toujours un peu de carbonate de chaux.