L'ÉCLAIRAGE PAR CORPS LUMINESCENTS

Mais que Ton s'adresse à des corps noirs ou à des corps colorés, on n'obtiendra jamais une dose suffisante de rayons lumineux utiles sans porter le corps à une température minimum élevée. Tant qu'on restera au rouge, quel que soit le pouvoir émissif du corps, on ne lui fera pas émettre des rayons jaunes ou verts.

Tout autres nous apparaissent les corps luminescents. Ce sont des corps dans lesquels l'énergie rayonnée sous forme lumineuse est directement produite par une autre forme d'énergie que l'énergie calorifique.

Tels sont les corps fluorescents qui émettent une lumière différente de celle qui les frappe, et qui émettent à froid des rayons verts et jaunes sans avoir besoin d'être chauffés au-dessus du rouge ; — tels sont encore les corps phosphorescents, qui ne diffèrent des corps fluorescents qu'en ce que l'émission de lumière persiste après que la lumière excitatrice a cessé d'agir; — tels encore ces tubes à gaz raréfiés où passe la décharge électrique, gui provoque des lueurs diversement colorées; — tels ces corps qui, broyés dans l'obscurité, émettent des lueurs, comme la craie ou le sucre, et ceux qui émettent des espèces d'étincelles en cristallisant comme l'acide arsénieux; — tels enfin les animaux photogènes, qui, sans qu'aucun point de leur organisme dépasse la température de 40 degrés, émettent des rayons lumineux visibles que les corps chauffés, noirs ou colorés, n'émettraient pas au-dessous de 1.000 degrés.

Sans attendre le jour où la phosphorescence aura reçu des applications pratiques, et où, suivant un des projets du «Bouvard» de Gustave Flaubert, les habitants

des villes seront tenus de badigeonner les façades des' maisons avec du « phosphore de Bologne » qui, insolé pendant le jour, illuminera la nuit, — Ton a déjà tenté quelques applications industrielles des phénomènes de luminescence : la plus digne d'être notée est l'arc au mercure de Cooper Hewitt. Un arc jaillit entre une électrode négative de mercure et une électrode positive de fer dans un tube parfaitement vide d'air : la colonne lumineuse remplit tout le tube et n'émet guère que trois radiations dans le spectre visible, une radiation jaune orangé, une verte et une violette. Cette lampe supprime donc absolument la vision des objets rouges, et elle éclairerait mal une exposition de peinture. Mais elle paraît propre à fournir un usage excellent dans des chantiers et des ateliers : elle ne fatigue point la vue.

Ce qui est tout à fait intéressant dans le cas de cette lampe, c'est qu'elle fournit un exemple indiscutable d'un rayonnement qui n'est pas un rayonnement purement calorifique, au sens que donnait Kirchhoff à ce mot. A la température de l'arc au mercure, l'émission thermique du corps noir, et à plus forte raison des corps colorés non luminescents, est entièrement infrarouge et ne comprend pas de rayons lumineux visibles. L'énergie rayonnée est donc ici directement empruntée à de l'énergie électrique, c'est-à-dire à de l'énergie de qualité supérieure. Dans le cas du ver luisant et des noctiluques, l'énergie rayonnée est empruntée à une autre forme supérieure d'énergie, l'énergie chimique libre, par l'intermédiaire de cette forme transitoire et mystérieuse d'énergie que nous examinerons sous le nom d'énergie physiologique.

Ce qui est à retenir de ces essais intéressants, c'est que le problème de la lumière artificielle économique a fait un grand pas le jour où les inventeurs se sont préoccupés de réaliser artificiellement la transformation directe d'énergies de qualités supérieures en

énergie rayonnée comme lumière, sans effectuer au préalable la transformation des énergies électrique ou chimique en énergie calorifique, c'est-à-dire en une forme dégradée de l'énergie. Le progrès rationnel est venu, quand on a été hanté de ridée fixe d'éviter ou de réduire au minimum la dégradation de l'énergie.

§ 9. - L'ÉNONCÉ CORRECT DE LA LOI DE KIRCHHOFF N'EST-IL QU'UNE TAUTOLOGIE?

Le pouvoir émissif est égal au pouvoir absorbant, pour chaque radiation et à toute température. Mais les phénomènes de luminescence nous prouvent qu'il faut introduire dans l'énoncé de la loi une condition restrictive : elle ne s'applique qu'au rayonnement émis, par un corps, noir ou coloré, quand on le chauffe. Elle ne s'applique évidemment pas au cas où la lumière est directement produite par une autre forme d'énergie : le ver luisant n'obéit pas à la loi de Kirchhoff; son pouvoir émissif pour les rayons jaunes et verts dépasse son pouvoir absorbant.

Donc la loi de Kirchhoff n'est pas applicable, d'une façon générale, aux phénomènes de luminescence. Elle ne s'applique qu'au rayonnement purement calorifique.

Rien n'est plus net. Mais à quoi reconnaître qu'un rayonnement est purement calorifique, sans mélange de rayons produits par luminescence?

Quand le ver luisant brille, c'est évidemment de l'énergie physiologique qui donne directement, sous une forme particulière et très avantageuse, de l'énergie lumineuse. Quand on casse du sucre dans l'obscurité, c'est l'énergie mécanique qui provoque la radiation. Lorsqu'un corps est fluorescent ou phosphorescent, la lumière qu'il émet est provoquée par une

autre lumière, et cette transformation d'une lumière en une autre est généralement accompagnée d'une diminution de fréquence, suivant une remarque du physicien anglais Stokes. Lorsqu'une flamme nous éclaire, une part de l'énergie émise peut provenir d'une transformation directe d'énergie chimique libre, bien qu'ici l'intervention d'une énergie différente de l'énergie calorifique soit moins évidente. Quel est le caractère qui nous permettra de dire avec certitude : « tel rayonnement est purement calorifique »?

Nous dirons précisément qu'une flamme ou un solide incandescent émet un rayonnement purement calorifique quand il obéit quantitativement à la loi de Kirchhoff. L'acide carbonique, chauffé, émet des rayons infra-rouges : son pouvoir émissif pour ces rayons est à celui du corps noir, pour les mêmes rayons, dans un rapport égal au pouvoir absorbant de l'acide carbonique; il satisfait ainsi à la loi de Kirchhoff, et son rayonnement est purement calorifique 1 .

Au contraire la flamme jaune de l'alcool salé, souvent citée comme exemple de vérification qualitative de la loi, absorbe bien avec une intensité particulière les rayons qu'elle émet spécialement. On le prouve par l'expérience classique du renversement des raies. Mais cette flamme ne vérifie pas quantitativement la loi de Kirchlioff. Elle a pour les rayons jaunes un pouvoir émissif trop grand, et qui dépasse celui du corps noir pour les mêmes rayons. Nous déclarons, en conséquence, qu'au rayonnement purement calorifique de ce corps coloré, s'ajoute un autre rayonnement, provenant sans doute d'une transformation directe d'énergie chimique libre en énergie lumineuse.

Si nous a résumons la série de ces définitions, nous arrivons à formuler les propositions suivantes :