ACTION DES MÉTAUX SUR LA LUMIÈRE

Les récentes expériences de M. Quinke ont complété les travaux Travaux de Faraday ; il a obtenu par voie chimique des précipités d'argent exlrcmement divisés, n'ayant subi aucune compression, et il a vu la lumière se propager au sein de ces précipités avec une plus grande vitesse que dans le vide; à la moindre compression éprouvée par le précipité, on observait un ralentissement dans la transmission de la lumière ^ Ce fait est d'accord avec celui que nous avons exposé plus haut relatif au renversement de la réfrangibilité du spectre par les corps métalliques.

De toutes ces expériences, nous devons tirer les deux conclusions C)nci:ision« suivantes : 1*^ la lumière pénètre dans les métaux jusqu'à uno certaine profondeur, mais elle s'éteint rapidement, si bien que la théorie de Cauchy se trouve confirmée ; 2° les actions mécaniques, toiles que la compression, la percussion et l'état de la surface exercent une grande influence sur le pouvoir d'extinction. L'absorption de la lumière par les métaux ne doit pas être entièrement attribuée aux actions mécaniques que le métal a subies pendant sa fabrication, car il s*observe également dans les précipités métalliques; mais il faut se rappeler que la lumière, en se réfléchissant à la surface d'un métal, éprouve des modifications différentes, suivant le mode de préparation de ce métal.

On se demandera peut-être pourquoi la pression exerce une aussi grande influence sur les propriétés optiques des métaux.

A notre avis, cela résulterait de l'élasticité très -imparfaite de Éiasiiritî CCS corps. Leur limite d'élasticité est facilement dépassée, et dcT métaux alors les molécules ne pouvant revenir à leur position d'équilibre aussi rapidement que l'exige la transmission d'une onde lumineuse, celle-ci s'éteint peu à peu. Dans leur action sur la lumière, les métaux se comportent de même qu'ils le font lorsqu'ils sont soumis à de puissants efforts mécaniques; ils présentent alors une certaine mobilité de leurs molécules, ils deviennent ductiirs, compressibles ; on peut les contourner de mille façons, leur donner des figures diverses. M. Tresca a montré que, sous de fortes pressions, les métaux solides coulent comme des liquides et présentent même le phénomène de la contraction de la veine. Les expériences ont porté non-seulement sur des métaux mous comme le

* Moigno, Mondu, i«' octobre i863«

plomb) mais sur le cuivre, le fer, etc. La déformation du métal sera permanente aussitôt que l'on aura dépassé la limite d'élasticité, les molécules ne pouvant plus revcnirà leur position primitive. Dans une mince feuille de métal chaufféej les molécules présentent la plus parfaite élasticité dont elles sont susceptibles; mais si cette même plaque est comprimée, la mobilité moléculaire diminue et certains modes de vibration deviennent impossibles; si enfin on dépasse la limite d'élasticité, les molécules ne peuvent plus reprendre exactement leurs positions d'équilibre ; alors un certain nombre de vibrations communiquées à la matière s'éteindront peu à peu, et le métal agira comme un milieu coloré. Supposons que le tassement des molécules augmente encore, tous les mouvements vibratoires sont arrêtes, mais la force vive de ces vibrations ne peut s'anéantir, elle devra donc se manifesler sous une nouvelle forme dynamique, par exemple sous forme d'un courant électrique ou de chaleur.

Leur Les métaux, surtout à l'état de pureté, se rangent à côté des

mollesse. i9'- 11 i*> 111

corps mous; 1 expérience la plus ordinaire ne nous apprend-elle pas en effet que, pour présenter une véritable dureté, ils doivent être soumis à des procédés spéciaux de fabrication ou bien encore combinés à quelque substance étrangère; de cette façon, on modifie leur cohésion. Les recherches d'acoustique ont confirmé l'opinion présente ; car, dans les métaux (le fer et l'acier exceptés), le son se propage moins vite que dans le verre *. Nous sommes donc conduits à dire que les métaux jouissent d'une élasticité trcs-imparfaitc, comparable à celle du liégc et des corps souples, mais mous (paille, coton, etc.) pour le son. Ces substances manifestent une élasticité incomplète sous l'influence de pressions un peu énergiques; mais elles étouffent rapidement les vibrations de toute nature à cause de la lenteur avec laquelle leurs molécules reprennent leur position d'équilibre.

Connrmation Lcs cxpérienccs de Sénarmont sur la conductibilité calorifique ceîte théorifi. dcs cristaux viennent à l'appui de notre thèse*. D'après ce physi-

* Voy. Daguin, t. I, p. 615. — Le fer du commerce n'est jamais pur, et Tacier est un corps compose.

* Voici comment M. de Sénarmont [Annales de ph, et ch., III* série, t. XXI, p. 650) étudie la conductibilité des cristaux. Supposons, par exemple, deux plaques de quartz taillées l'une parallèlement et l'autre perpendiculairement à l'axe, recon -

ACTI08 DES ÏÉTAnX SUR U LIISIÈBE. Ul

cien, les cristaux à ases inégaux transmettent différemment la chaleur : les seuls exemples d'ellipsoïdes thermiques aplatis satrou- Tent dans tes cristaux négatifs {tourmaline, spath d'Islande), et surtout dans ceux qui absorbent le rayon ordinaire ; réciproquement, les ellipsoïdes allongés appartiennent aux cristaux positifs (quartz, glace), et principalement à ceux qui absorbent le rayon extraordinaire. -

Ainni, le mouvemettt absorbé corresjwndltoujotirs à l'axe de moindre élasticité. Donc'nne iliminùtion d'élasticité peut rendre un corps transparent incapable de propager les ondes dans une direction donnée.

Ces courbes thermiques, circulaires dans Ica corps homogènes, deviennent des ellipses lorsqu'on exerce une pression latérale sur

Terics d'une mince cnuchû de (ire. I^i plaqaet sont percées tu centre, et dans le trou un inlrodait un Gl que l'on fait rougir Rn le melLrnl en communicnlion nvec les ctem ' piles d'une pile B, à l'nide du mercure des coupes c flil. he corps gros fond tout lulO'T du point où la chaleur est appliquée et forme i la limîla de la fuiioa un bourrelet liquide qui correipond ii une ligne isotherme. Quand la plaque est rerroidie, le bourrelet est encore distinct, et on peut prendre In mesure d«g divers diimèlrei de la courhe qu'il dessine. Les courbes obtenues avec le cristal de roche rendent nuni- Fesle llnégalité du pouTwr conducteur dans les dilTérente* directions.

[fiafe du tradvcteur.)

Éhslicilé' dans

ces substances, elle petit axe des ellipses e^t dirigé dans le sens de la compression.

Pour les liquides connus, ils transmettent les pressions avec la les liquides, même intensité dans tous les sens ; aussi la propagation des mouvements vibratoires se fait-elle avec une égale facilité dans les divers points de leur masse et ils n'ont pas do douldc réfraction : de plus, on peut les soumettre aux actions physiques les plus varices et pourvu que leur composition chimique ne change pas, ils conserveront une intensité spécifique de réfraclion^ coïistante. En un mot, aucun d'entre eux ne présente de propriétés, comparables à celles des métaux et des cristaux.

Quelques liquides cependant font tourner le plan de polaris«ition de la lumière, mais c'est là une action propre à la molécule et non à la masse fluide; aussi se retrouve-l-elle dans la substance prise à l'état de vapeur; du reste, il est remarquable que les liquides actifs sont t >us d'origine organique.

Notre conclusion fmalesera donc celle-ci : tout changement survetiu dans la densité ou dans l'agrégation moléculaire d'un corps luodiGe en même temps la facilité avec laquelle les mouvements vibratoires sont transmis par sa masse dans les différentes directions; et il peut arriver dans certains cas que l'élasticité (ce terme étant employé dans son acception la plus générale, comme il a été dit plus haut) devienne insuflisante pour permettre la propagation du mouvement, d'oii l'opacité complète ou partielle de certaines substances.

H est nécessaire ici de mettre en parallèle les propriétés des corps diaphanes et celles des métaux, car cette comparaison fera saillir en pleine lumière leur complète discordance.

1 ° Tous les corps métalliques sont conducteurs de l'électricité et du calorique ; les corps transparents, au contraire, sont idio- Icctriques, isolants et très-mauvais conducteurs de la chaleur^

2° Dans les corps métalliques, les molécules peuvent être dérangées de leur situation d'équilibre, et même dans des limites assez étendues sans briser leur liaison et leur continuité; de plus, elles demeurent d'une façon permanente dans les nouvelles

r.onclu4ion lînalr.

Parallèle

cuire

les mélaui

cl le.s corps

diapliniics.

Hoigoo, MottdcMt science pure, 35 novembre 1803, p. 6d0<