MÉTHODE D'OBSERVATION

Beaucoup de minéraux naturels possèdent la propriété d'acquérir une vive phosphorescence, quand ik sont portés à une température peu élevée, sans avoir été d'abord exposés à la lumière. Si réchauffement est prolongé suffisamment, ils perdent toute leur provision de phosphorescence et ne brillent plus quand on les chauffe de nouveau après refroidissement»^ Us reprennent, mais très faiblement, la propriété de briller par élévation de température, quand on les expose à la lumière après avoir épuisé leur phosphorescence par la chaleur.

Ces faits, connus depuis fort longtemps, représentent à peu près tout ce qu'on trouve dans les traités de physique à propos de la phosphorescence au moyen de la chaleur.

Il est étonnant qu'un phénomène aussi surprenant que la phosphorescence des corps par une faible chaleur n'ait pas attiré depuis longtemps l'attention des physiciens. Avec les théories actuelles on ne voit pas sous quelle forme un corps pourrait avoir conservé depuis sa formation géologique une provision d'énergie lumineuse qu'on lui ferait dépenser à

volonté, en le portant à une température qui peut être souvent très inférieure à 100 degrés.

Les expériences dont nous allons parier prouvent que Texplication est très différente. Ce n*est pas souâ forme d'énergie lumineuse que les corps gardent, pendant des siècles, leur aptitude à la phosphorescence par une faible élévation de température. Ils ont conservé, simplement, . des composés incapables de se combiner à la température ordinaire, mais seulement quand on Télève, cas de bien des réactions chimiques. La phosphorescence accompagne ces combinaisons. Les corps en présence ne se combinant pas au-dessous d'une certaine température, peuvent évidemment conserver l'aptitude à la phosphorescence produite par leur combinaison, tout comme du chlore et de rhydrogène restent indéfiniment inactifs dans l'obscurité et ne se combinent que lorsqu'on fait intervenir un agent excitant comme la lumière.

Si nous n'avions pas cru inutile de modifier des classiûcations admises, nous aurions mis ce qui concerne la phosphorescence par la chaleur dans le paragraphe consacré à la phosphorescence par réactions chimiques.

L'étude méthodique de l'action de la chaleur sur la phosphorescence exige un petit matériel facile à tîonstruire. Il nous servira non seulement pour l'étude de l'action de la chaleur, mais encore pour celle de l'infra-rouge et de la phosphorescence invisible dont nous aurons à nous occuper dans d'autres chapitres.

La méthode d'observation joue un rôle capital dans la recherche des phénomènes de phosphorescence sous l'action de la chaleur. Les procédés d'observation des minéralogistes consistant à mettre les corps à étudier sur des pelles, ou dans des creusets chaufTés au rouge, sont tout à fait barbares, et c'est justement parce qu'ils sont barbares que tant de phénomènes leur ont échappé. Dès que la source produisant

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l'échauffèment est visible^ fût-elle fournie par une «impie lampe à aicool ou un bec de gaz à flammebleue, l'œil est ébloui et les faibles phosphoreseeuces •échappent à robservation.

Lorsqu'il s'agit d'étudier la phosphorescence produite aux eiu^ Tons du rouge, je me sers simplement d'une large boite métlp Kqne, sans couvercle, renversée sur une petite lampe à alcool. Ses parois sont dentelées à leur partie inférieure pouf permettre Taération, et dans le fond de la botte, formant alors couvercle puisqu'eUe est renversée, on perce un orifice sur lequel est placé une petite^ cuve de cujivre de 1 dixième de millimètre d'épaisseur, renfermant le corps soumis à la chaleur. En raison de sa faible épaisseur, cette cuve s'échauffe et se refh)idit presque instantanément. On la porte ■au rouge avec la plus grande facilité quand cette température est nécessaire.

Pour les températures comprises entre 60 et 225<* qui sont celles •dont on a le plus souvent besoin, voici le dispositif adopté. Il permet d*avoir une chaleur obscure sans que la sensibilité de roeU |)uis8e être affaiblie par aucun filet lumineux. . .

On se procure pour une dizaine de francs, chez un mardiand quelconque d'appareils photographiques, une de ce^ lampes à trois becs à cheminée métallique servant à l'éclairage des appareils •de projection. Sur l'extrémité supérieure de la cheminée, qui est garnie latéralement de trous pour la passage de l'air, on pose horizontalement, afin de cacher entièrement la lumière, et avoir une surface plane destinée à recevoir les corps à échauffer, le couvercle ■à rebords d'une de ces boites métalliques dans lesquelles se vendent ies biscuits. La plaque de verre ou de mica d'où sort la lumière ^e la lampe, et qui glisse dans des rainures, est remplacée par une plaque de métal qui masque ainsi tous les rayons visibles, •Gomme il en sort encore un peu par la partie inférieure de Tappareil, on l'entoure d'un carton qui l'enveloppe entièrement.

Ainsi constitué, l'appareil suffit pour les recherches où la chap 4eur seule entre en jeu.

Mais dans beaucoup d'expériences sur la phosphorescence invisible, on a besoin d'une source abondante de radiations infrarouges ayant une longueur d*on4e déterminée. Pour les obtenir, il suffit de remplacer la plaque métallique placée à la partie antérieure de la lampe, pour masquer sa lumière, par une lame d'ébonite •de 0™™,5 environ d'épaisseur, emprisonnée entre deux lames do verre qui l'empêchent de se déformer par la chaleur. On peut remplacer avec avantage l'ébonite par du verre noir, mais celui de bonne qualité, c'est-à-dire assez opaque pour qu'on ne puisse pas -voir le disque du soleil à travers, et en même temps transparent

2i4 l'évolution des forces

G. Tempérafiire à î centimèlre de la paroi vertiatU de la cheminée, environ 50°;

D. Tcmjk'raiute devant la lame d'ébonile nu de rerre noir, à 2 millimètres de leur surface elle n'est que do 90 degrés, mais à travers ces corps passe une grande quantité de radiations infra-rouges invisibles dont une notable partie est comprise dans la région du spci'tre allant de 0:^^8 à 3i^ environ. Ce sont celles qui agissent sur les substances phosphorescentes et jouissent de la propriété de traverser les corps opaques, comme nous le verrons dans un autre chapitre.

Toutes les parois métalliques de la lampe émettent naturellement aussi de l'infra-rouge, comme t(tns les corps chauffés; mais ces radiations ayant une longueur dondc de 5 à 10 (x et au delà n agissent pas sur les corpK phosphorescents.

Ainsi est constituée la source de chaleur et do radiations obscures que nous avons désignée sous le nom de lampe noire.

Cet appareil doit être placé dans un cabinet tout à fait obscur. Il est préférable de faire les expériences le soir, parce que Fœii est alors beaucoup plus sensible aux faibles éclairages. Si on opère le jour, on doit rester un quart d'heure dans l'obscurité, et l'insolation, soit au magnésium,, soit au soleil, des corps phosphorescents, doit être faite par un aide, pendant que robservateur reste enferme. Cett*^ dernière précaution est indispensable. Bien des phénomènes nous avaient échappé aux débuts de nos expériences faute do l'avoir observée.