PHÉNOMÈNES DUS AUX RADIATIONS LUMINEUSES

pulsion des vents, la cause en est au soleil, dont les rayons maintiennent notre atmosphère en mouvement ; si les cours d*eau animent nos usines et entretiennent la vie des végétaux dans nos prairies, ils le doivent à la radiation solaire qui, par l'évaporation, élève dans les airs la vapeur d eau des océans, puis la vapeur se condense dans les hautes régions de l'atmosphère; si le feu nous rend tout-puissants à Taide de nos machines à vapeur, il tient cette facuhé de la lumière qui a décomposé l'acide carbonique et Ta transformé en dépôts de force. Le moyen le plus énergique dont la science pendant longtemps disposa exclusivement pour fondre, volatiliser et décomposer les corps extrêmement réfractaires, fut la concentration des rayons solaires au foyer des lentilles et des miroirs. Aujourd'hui le physicien emploie très-souvent un rayon de lumière pour analyser les corps, pour découvrir leur structure intime, et nous aurons même à fournir quelques indications sur ces questions intéressantes. L'importance du rayonnement lumineux s'accroît encore lorsqu'on envisage ses rapports avec les autres forces de la nature, et nous devons reconnaître à la cause qui lui donne naissance une influence de premier ordre dans le mécanisme de la création ; ainsi se cooûrme cette notion vaguement exprimée par Kepler dans les premières pages de son livre sur l'optique, où il dit : c Tous les phénomènes de la nature doivent être rapportés au principe de la lumière. »

11 n'entre pas dans notre plan de faire un traité complet sur la lumière, nous voulons seulement esquisser les faits indispensables pour reconnaître la nature de cet agent, et nous mettre à même de traiter plus à fond les problèmes laissés sans solution dans le chapitre précédent.

Les trois formes de la radiation, lumineuse, calorifique et chimique sont rendues évidentes dans l'expérience de la dupersion de la lumière, c est-à-dire de sa décomposition par le prisme triangulaire. En effet, le spectre

obtenu impressionne l'^Bil par ses vives couleurs échauffe un thermoscope, et noircit un papier imprégné de chlorure d'argent ; mais ces actions diverses n*ont pas la même énergie dans toutes les régions du spectre. La figure 10 nous montre l'étendue et la courbe d'intensité de ces radiations. La lumière est à son maximum dans le jaune; la courbe AMH traduit la loi de Tintensilé lumineuse; le maximum de chaleur est situé dans la partie obscure située au delà du rouge ; avec la lumière solaire, la courbe calorifique est BDN, et, pour la lumière électrique, elle est représentée par PRN. L'action chimique a son maximum dans le violet et plus encore dans la région obscure confinant au violet ; la courbe KL figure la variation de l'intensité chimique. Cette expérience nous fait apprécier toute l'insuffisance de l'œil pour constater l'existence d'an grand nombre de rayons placés aux deux extrémités do spectre auxquels notre rétine reste complètement insensible.

Les différentes radiations se rencontrent en proportion variable dans la lumière émise par chacune des substances terrestres portées à un degré convenable de température, comme oii peut le voir par la courbe PRN qui représente la chaleur dans la lumière électrique. En général, les corps, lorsqu'ils s'échaufTent , commencent à émettre des radiations obscures; celles-ci, peu à peu, deviennent lumineuses, c'est-à-dire capables d'ébranler la rétine; ce phénomène se produit vers 600 environ. Si la température est portée à un degré très-élevè, l'activité'chimique des rayons et l'intensité lumineuse seront très-dèveloppèes, de telle sorte que, sous ce double rapport, on obtient l'effet maximum à l'aide de la lumière électrique, dans laquelle en même temps le dégagement de chaleur est des plus considérables. Les vibrations extrêmes propres aux corps ayant une basse température, manquent dans les rayons solaires, car elles sont absorbées par l'at-

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de Melloni; cellesrci démontrèrent en effet que des substances parfaitement transparentes pour la lumière absorbent d'une manière très-inégale les rayons calorifiques, et produisent un effet analogue à celui des milieux colorés sur la lumière. Ainsi, en employant un prisme de Terre rouge, puis un autre de verre vert, on obtient le maximum d'intensité éclairante en des points différents du spectre ; il en arrive de même aux rayons calorifiques lorsqu'ils traversent les différents milieux. Le sel gemme fait exception, car il est le seul corps à la fois incolore et athermocrokpie. Une étude plus approfondie du spectre, faite par le physicien dont nous rappelons les travaux, lui a montré que si Ton employait un prisme de sel gemme, le maximum de chaleur se trouve toujours du côté du rouge, et notablement en dehors; pour la lumière du soleil, il est placé dans un espace obscur complètement distinct de la partie colorée, à une distance de celle-ci à peu près égale à celle qui, dans le sens opposé, sépare le rouge du jaune ^; de plus, ai tenant compte de la condensation des rayons dans cette partie du spectre, on peut dire que les maximum the^ mique et chimique sont équidistants du milieu du spectre, chacun d'eux occupant une extrémité.

Si, sur un spectre ordinaire, on élève en ses divers points des ordonnées d'une longueur proportionnelle aux valeurs de l'intensité calorifique correspondant d'après Melloni à ces points, on constate que les extrémités des perpendiculaires forment une ligne courbe. Mais en répétant la même opération sur le spectre obtenu à Taide des réticules, on obtient une ligne diroite inclinée sur l'axe des ordonnées; le plus grand écartement des deux lignes correspond à Tespace obscur indiqué, et il va en diminuant jusqu'au violet. On peut donc conclure de là qu'après avoir passé par un maximum, l'intensité calorifique décroît régulièrement d'une ex-

* Melloni, mém. cit. Voyez aussi la figure 10, p. 165.

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trémité à l'autre du spectre. Or, parmi les substances capables d'absorber les rayons, se trouvent les gaz des atmosphères solaire et terrestre, et dans cette dernière on doit noter spécialement la vapeur d'eau, dont le pouvoir absorbant est assez considérable ; donc, la lumière solaire doit nous arriver privée de tous les rayons qui peuvent être retenus par les corps portés à une température peu élevée ; aussi Ûl valeur de la radiation obscure augmenterait-elle très-notablement si on tenait compte de la portion interceptée.

Les rayons chimiques présentent des phénomènes du même genre, leur quantité, leur dissémination, et la position du maximum d'intensité, varient avec la nature du prisaie ; la dispersion est aussi grande que possible avec un prisme en quartz, et on peut avoir, sur les papiers sensiblés, une impression photographique s'étendant au delà du violet, à une distance qui égale la longueur entière du spectre visible^.

Le plus souvent las rayons chimiques ne sont pas visibles directement ; mais ils le deviennent en recevant le spectre sui' un papier qui a été trempé dans une infusion de marron d'Inde (œsculus hippocastanum), ou dans de l'eau acidulée avec l'acide sulfurique et tenant du sulfate de quinine en dissolution. Les papiers ainsi préparés peuvent être remplacés par une lame de verre d*urane. Ces faits nous montrent que la matière ne répond pas également aux diverses esp^s de radiations, et ils sont analogues à ceux que nous offrent les étoffes de couleur. Elles brillent d'un vif éclat lorsqu'elles sont éclairées par des rayons d'une teinte homologue à la leur, tandis qu'elles deviennent à peine visibles si la lumière est de teinte opposée'.

* Voyez Bunsen et Roscoe, Philos, Tran«., 1859, part. II.

* Les personnes les moins initiées à Tétude de la physique comprennent parfaitement qu'il doit exister une certaine différence entre la chaleur solaire et celle de nos sources calorifiques ordinaûres. Je

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de Helloni ; cellesrci démontràrent er * . manifeste ip^ I stances parfaitement tran^Murentet^y^ ' genres de nii^' bent d'une manière trôsJnégali^^'/ la modalité partiel produisent on effet analogii^^f// x l'impression de la sur la lumière. Ainsi, en ^l/'f aie hétérogénéité des rouge, puis un antre deTr ^y le principe est unique; d'intensité éclairante er /// ' jre en influençant la réil en arrive de mèniB ^/:/' à'il rencontre un composé Tersent les difHrenl^ / .tre cas, il y a toujours un effet car il est le seul t ' ..itant. On a cru cependant observer l}ne étude phis .iistances une production de lumière cien dont nir .«iis alors on était abusé par le défaut de Tonemplo* ^ instruments, car la lumière et la chaleur leur se V^«bles; la luitnère étant simplement a une série en é^ <^^iorifiques appréciables par V organe de la vue, espr yr^ôgu^^^^t les rayons de chaleur obscure et les à ' /^ chimiques étant des radiations lumineuses invisi- * ^t Cette façon d'envisager les rayons chimiques est

^^'tement confirmée par une expérience curieuse : la ^l^^duction photographique de dessins invisibles.

^si il est évident que la nature d'un des éléments con- ^jtutifs du spectre une fois connue, il en sera de même pour tous les autres, et par suite le mot lumière nous setvira souvent à désigner l'ensemble de ces trois radiations.

/ voyais un jour dans la campagne un mécanicien anglais souffHr beau-

coup de la chaleur du soleil, lui qui était habitué à la température très-élevée de la cale des machines dans les navires à vapeur; et, comme je m'en étonnais, il me répondit avec beaucoup de justesse: 9.1t is a quite différent heat » (C'est une clialeur très-diflérente).£n effet, la différence existe réellement, car la chaleur solaire est accompagnée de rayons chimiques pouvant agir sur les animaux au point de changer la couleur de leur peau ; et les lumières artificielles, la lumière électrique, par exemple, agissent de même, seulement avec une énergie proportionnelle à la quantité des rayons chimiques. La sensation pénible causée par la chaleur solaire est comparable à celle que nous éprouvons lorsque notre oreille vient à être déchirée par des sons très-aigus.

* Helloni, loc. cit, à la fin.