MATÉRIALITÉ DE L'ÉTHER

corps solide incandescent, on obtient un spectre continu sans aucune des raies transversales qui existent dans le spectre solaire; si on élève alors la température à un point suffisant pour déterminer la combustion de quelques-uns des éléments du corps, aussitôt on voit apparaître des raies lumineuses diversement colorées, suivant la nature de la substance en ignition. Ces raies sont séparées par des espaces obscurs ; quelquefois elles sont fort peu nombreuses, il peut même ne s'en présenter qu'une seule, mais constamment le spectre est discontinu et d'un aspect caractéristique pour chacun des corps simples. Ordinairement, les spectres obtenus dans ces circonstances sont mixtes, c'est-à-dire que les raies brillantes se détachent sur un fond lumineux, car la substance qui entre en combustion est toujours mêlée à quelques parcelles de matière étrangère portées simplement à T incandescence ^ La production des raies s'obtient avec toute la netteté désirable lorsque la combustion s'opère au sein de la lumière électrique produite par le courant d'une pile'. L'arc lumineux jaillissant entre les charbons de la lampe électrique donne des raies ridées, pendant que les charbons eux-mêmes ne donnent qu'un spectre continu. Pour plus de facilité, on peut employer les courants d'induction, mais les lignes ne sont ni aussi pures , ni aussi nettes. Ces vibrations se manifestent avec une telle précision, qu'elles ont permis la découverte de nouveaux corps simples dont l'existence a été révélée par l'apparition de raies lumineuses qui n'appartenaient à aucun des éléments connus auparavant. Faisons remarquer, à ce propos, que le genre de la vibration dépend non-seulement de la nature de la substance, mais encore de la température à laquelle cette substance est portée. Ainsi, le thallium, chauffé à un degré suffisant pour brûler dans Tair, présente une raie verte, et chauffé plus fortement (Miller), ou introduit dans l'arc voltaïque (Grove), il donne d'autres raies ; de même pour le sodium et quelques autres corps. Les raies d'une

^ Dans la flamme des lampes à huile, dans celle du gaz d'éclairage, les raies sont visibles seulement dms la partie inférieure violette, zone dans laquelle la combustion est très-actiye et qui est formée par l'oxyde de carbone ; le reste de la flamme est constitue simplement par du charbon incandescent. Au contraire, la flamme du bois et du pjpier produit une raie jaune brillante, qui est celle du sodium ; les outres parties du spectre .ipparticnneiit au charlion incandescent.

^ Voy. le journal intitulé : Nuovo Cimento del Malleucci, auno 1. \^l)2.

SKCGJU. — FOBCES PUVaiQUBS. ~ i* ÉDITION, 13

Sabslanccâ à

spectres

inaltiplcs.

substance varient encore suivant son degré de cohésion et sa densité. Ainsi, le spectre de la lumière électrique peut être continu ou présenter des raies si les charbons employés sont plus ou faciles à désagréger (Daniel), et, d'après les expériences deRobinson, lorsque dans la flamme d'une substance on introduit quelques parcelles d'une autre, on obtient des raies n'appartenant à aucune des deux.

Les recherches de Plùker ont mis hors de doute les faits suivants : V Quelques substances élémentaires peuvent donner deux spectres dont les lignes obscures ne présentent entre elles aucune relation. Ainsi l'azoté traversé par de faibles décharges nous offre un spectre magnifique, formé de nombreuses larges raies ou zones principales , présentant toutes des bandes cannelées très-nombreuses, et qui se répandent sur toute l'étendue du spectre; seulement les zones comprises entre le rouge et le vert sont les plus larges, et celles placées au delà du vert sont les plus étroites ; 2"^ mais si l'on augmente la puissance de la décharge en faisant usage d'une machine plus énergique et munie d'un condensateur, d'une bouteille de Leyde par exemple, on obtient un spectre, formé exclusivement de lignes brillantes sur un fond obscur, le passage d'un spectre à l'autre se fait avec une discontinuité parfaitement marquée. Le soufre et le carbone fournissent des résultats semblables, et avec ce dernier suivant la température, de nouveaux groupes de raies s'ajoutent aux premiers. Le spectre type de la vapeur de carbone parait être celui du cyanogène brûlant dans Toxygène V

Or l'interposition d'une bouteille de Leyde dans le circuit électrique a pour résultat un échauffement considérable du ga/, et tel que la température atteint un degré difficile à produire par un autre moyen ; les phénomènes observés sont donc un effet de la très-grande élévation de température, soit sur le gaz élémentaire directement, soit sur les combinaisons qui se trouvent mêlées nu

' Shu^tc^ a cru que les spectres cannelée des gaz élaicnt dus à quelque oxyde de razole, car, en gdnérul. les oxydes donncal des spectres cannelés. Mais, après les nouvelles recherches de difrr^rents savants, cette opinion n'a pas été acceptée partons. U fftul avouer que celte question est très-difficile à résoudre. Nous avons oi)icnu avec ie môme gnz et le même luhc, deuï cl même (rois spectres diiférents, en regardant dans les diUérentt's sections. Cela prouve que tout dépend de la température du ga» d'une manière oa '-c Ta-ilro.

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gaz élémentaire. Ces puissantes décharges ne modifient pas la structure intérieure du gaz ; la preuve en est que Ton peut plusieurs fois de suite avec un même tube obtenir Tun ou l'autre spectre. Il se manifeste donc alors une modification dans les vibrations moléculaires analogues aux changements allotropiques. Sous TinDuence des étincelles électriques un grand nombres de gaz composés se décomposent et restent décomposés , dans certains autres les éléments se séparent seulement au moment du passage de Tétincelle et se recombinent aussitôt après. En présence de ces faits, on est tenté de croire que les raies des corps qui donnent deux spectres sont dues à une dissociation réelle des gaz, lesquels ou ne seraient pas des corps simples dans le véritable sens du mot ou contiendraient des oxydes plus excitables que le gaz élémentaire lui-même. Cette dissociation se maintient seulement pendant que la température reste très-élevée ; nous avons déjà vu dans notre chapitre sur la dissociation, semblable chose arriver à la vapeur d'eau.

L'hydrogène, selon Plùker, ferait exception, son spectre deve- speciredc nant continu seulement aux températures élevées obtenues par de fortes décharges. Mais ce fait présente encore quelque incertitude, car avec un gaz à faible tension sans employer ni fente ni lunette, à l'aide d'un simple prisme on observe un spectre qui approche beaucoup d^être continu, tandis que, en se servant d un appareil muni de tous ses accessoires, on ne voit que trois raies. Dans les études spectroscopiques, on n'a pas encore parfaitement déterminé le degré d'influence que peut avoir l'intensité de la lumière des diverses raies, la mesure photométrique n'en ayant pas encore été faite ; aussi est-il permis de conserver quelques doutes sur certains résultats partiels. Néanmoins il reste constant que ces raies se forment exclusivement lorsqu'on opère sur les corps réduits à l'état de vapeur; résultat conforme à cette proposition énoncée ailleurs : au commencement de toute combinaison chimique, avons-nous dit, la matière se constitue dans un état de volatilisation spéciale. En outre, ces faits nous portent à croire que les corps regardés comme simples jusqu'à aujourd'hui éprouvent probablement une dissociation temporaire durant le passage de puissantes étincelles.

rhydrogèiic.

Spectre La richcssc du spectre solaire en raies lumineuses est telle, solaire. ^^,^ j^ simple vue il nous parait continu ; mais, en Texaminant avec le spectroscope, on a recoimu que cette continuité apparente n'existe réellement dans aucune de ses parties.

Les raies lumineuses, très-abondantes, sont dues à l'immense variété des matières incandescentes qui forment le soleil et à sa prodigieuse température, à laquelle tous les gaz donneraient un spectre continu; les raies obscures résultent de l'absorption de certains rayons par l'atmospbère solaire. Nous démontrerons ces propositions un peu plus loin.

Voyons maintenant comment ces faits peuvent nous éclairer sitr la nature de l'éther et des corps pondérables. Conséquences Lcs obscrvatious précédentes conduisent à admettre dans les pr^^édenu. corps dcux états lumincux : un de simple incandescence et Tautre de volatilisation ou d'activité chimique ^ Empruntant une comparaison à l'acoustique, nous dirons que le premier état est analogue à celui d'un corps lorsqu'il donne naissance à un bruit, c'est-à-dire à des ondes sonores confuses, parce qu'elles coexistent à tous les degrés possibles de longueur ; les corps présentant le second état peuvent être rapprochés de ceux qui rendent des sons musicaux, des cordes vibrantes, par exemple. Supposons un corps animé d'un mouvement vibratoire moléculaire assez rapide pour le rendre lumineux, mais insuffisant pour déterminer sa combustion ou sa volatilisation, en un mot, les liens moléculaires résistant encore, alors les ondes présentent toutes les longueurs possibles, à l'exception des plus courtes, qui, par contre, peuvent provoquer les actions chimiques. Imaginons maintenant que l'intensité du mouvement intérieur augmente à un point tel, qu'il en résulte la vaporisation des corps et que les molécules prennent Tétat de répulsion réciproque qui ordinairement accompagne

^ Dans ces derniers temps quelques savanls ont contcst6 l'énorme température du soleil donnée par Watcrston et adoptée par nous. Hais ces savanls ne nous paraissent pas avoir tenu suffisamment compte de la distinction faite plus haut. Mous pouvons mesurer les températures qui sont bornées à l'incandescence, mais nous n'avons aucune idée Dette de celles qui constituent l'état des molécules libres dans l'activité chimique, comme nous le produisons, par exemple, à l'aide des courants électriques. Or, dans le soleil, ce sont seulement les secondes qui s'y trouvent. La température de la fusion du platine môme ne réussit pas à produire les raies du métal calcium, mais seulement celles de son oxyde, la cli-iux. Et cependant ce métal e^t eu vapeur dans la couche \\\ui froide exlérieuic du >olcil.

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OU précède les combinaisons chimiques entre les substances élémentaires ; aussitôt le mouvement vibratoire se régularise, prend un rhythme spécial et caractéristique de la substance elle-même. Or il est évident que, pour obtenir ces phénomènes ultimes, il faut absolument placer la matière dans cet état dit répulsif qu'elle présente au moment oii elle se vaporise, ou bien lorsqu'elle prend part à une réaction chimique ; alors seulement les molécules, dégagées de tout lien, isolées, pour ainsi dire, vibrent en complète liberté, chacune suivant un rhythme spécial dépendant de sa masse et de son degré d'élasticité.

Toul e molécule libre parait avoir une vibration qui lui est propre, Vibrations déterminée par sa masse et sa force vive, c'est-à-dire par sa tem- molécule» pérature ; peut-être cette vibration se subdivise en plusieurs ^^émenuires autres par l'effet des variations de température. Toujours est-il qu'elle ne se présente sous sa forme vraie qne si la molécule est absolument libre. Il en est de même en acoustique : un corps rend-il des sons musicaux très-purs, que l'on gêne sa vibration, et aussitôt il fait entendre des bruits discordants. Aussi avons-nous dit que d'après les observations spectrales dans les solides, certains groupes moléculaires très-probablement se désagrègent et passent à l'état élastique. La température énorme qui accompagne l'étincelle électrique est celle qui agit le plus puissamment et le plus facilement pour produire cette volatilisation moléculaire. A quelles lois obéissent ces mouvements vibratoires? on l'ignore complètement, et toute hypothèse à ce sujet serait peu fondée ; mais il est permis d'affirmer que la nature des oscillations est étroitement liée à la masse et à la force vive des molécules.

Voyons maintenant comment l'analyse spectroscopique nous fournit un moyen très-précieux de reconnaître les échanges réciproques de mouvement entre l'éther et la matière pesante. i,^^^ .

Un corps incandescent examiné au spectroscope donne, comme absorbanides nous le savons, un spectre continu ; si l'on place entre ce corps et ^ ^ ' l'instrument une auge de verre à faces parallèles remplie de vapeurs d'iode ou de vapeurs nitreuses, aussitôt apparaissent un grand nombre de raies obscures tout à fait semblables à celles du spectre solaire. Dans cette expérience, on voit la vapeur interpo-

sée absorber manifestement certaines ondes et en laisser passer d'autres très-peu différentes des premières. Dans l'absorption des ondes lumineuses, les vapeurs ne se comportent pas précisément comme les milieux solides colorés, car elles exercent leur action sur des ondes comprises dans des limites parfaitement distinctes, tandis que pour les solidesles zones d'absorption sont plus étendues, et leurs limites sont moins nettement déterminées, mais au fond les deux phénomènes reconnaissent une même origine. En traversant une couche épaisse de certaines vapeurs métalliques (sodium, thallium, etc.), les raies deviennent difTuscs et se transforment en bandes estompées, s'étendant à grande distance. Gela réussit ti'ès-bien en mettant ces métaux dans la lumière électrique. Rcnvcr- (^g^g propriété absorbante est plus ou moins développée dans

scmcnl ilu * * ' ,. .

spAcire. tous Ics corps amcués à Tétat de vapeur, qu'ils soient à une température suffisante pour les rendre lumineux ou non. Mais, lorsqu'ils sont portés à l'incandescence, il peut se présenter de curieux phénomènes ; par exemple : si on regarde directement une flamme d'alcool salé, on verra les raies du sodium très-brillantes, et si on interpose cette flamme sur le trajet d'un faisceau lumineux émané du soleil ou des charbons polaires de l'arc voltaïque , on verra se développer dans le spectre une raie noire très-marquée à la place de la raie D de Fraûnhofer (Foucault). Les vapeurs de strontium, de fer et d'autres métaux produisent des effets semblables, mais en des points différents du spectre (Bunsen). Pour obtenir ce résultat, il est une condition indispensable : la lumière qui traverse la flamme doit être plus intense que cette dernière. Pour s'assurer de la parfaite coïncidence dis raies en question, on éclaire moitié de la fente avec la lumière du métal, et l'autre moitié avec la lumière du soleil ou des charbons ; comme la lumière solaire a déjà les raies sombres D, cette raie se trouve seulement renforcée par Faction de la flamme, tandis qu*elle est créé dans la lumière des charbons.

Ces phénomènes, désignés sous le nom àHnversion du spectre y nous conduisent à la loi suivante : une substance à l'état de vapeur absorbe exclusivement les rayons qu'elle émet en brûlant, et, en général, le pouvoir absorbant et le pouvoir émissif des rayons sont complémentaires. Tyndall, dans ses recherches sur le