RAYONS ROUGES
. ( D’abord
Chaux vive. \ .
( Puis
i. ao
^ Avant la fusion
Platine. \ Fond et bouillonne
( Maximum observé
(Effets lumin. jTige en fusion.
Fer. Ur. -variables Excès d’oxygène (d’intensité. 'Excès d’bydrog.
Gouttes d’oxide.
fl. 10
i Inégalités très-grandes Cuivre rouge. lors de la fusion
( (intensité moyenne)
Ouartz fondant
Alumine fondant et cristallisant
Magnésie
Les expériences suivantes ont été faites plusieurs mois après les précédentes avec un second photomètre analogue au premier, mais en prenant pour unité une autre intensité lumineuse; on a d’abord visé directement sur les portions les plus lumineuses d’une lampe modérateur et sur celles d’une bougie; on a eu :
Angle mesuré
sur le photomètre. Log. I.
Partie la plus lumineuse de la flamme de la lampe (rayons rouges) 7° 54' 1,7237450
Partie la plus lumineuse de la flamme de la bougie stéarique 9° 47' 1,5394964
En appliquant la même formule que précédemment, mais en tenant
CHALEUR
compte de ces nouvelles intensités, on a pour la température l’expression
T *= 911,07 -+- 199,44 log. I.
On a eu ensuite :
PHOTOMÈTRE.
TEMPÉRATURE
calculée.
MATIÈRES placées dans la flamme du chalumeau à gaz oxygène et hydrogène.
Angle observé. ^
Logarithme |
de I.
Intensité
lumineuse I. ^
Expériences
de
décembre 1862.
Chaux vive
Magnésie
Platine
Palladium
, Effets lumineux va-
Fer j riables; éclats par
( instants.
Cuivre ■ ^els lumineux très-
1 variables- d’intensité.
On voit, d’après ces résultats, que les corps transparents ou en fusion ne sont pas doués du même pouvoir d’irradiation; car la fusion du quartz et celle de l’alumine, quoique n’ayant pas lieu à la même température, ne sont pas bien éloignées l’une de l’autre, et cependant les intensités lumineuses de ces matières sont plus faibles que celle observée lors de la fusion du fer.
La première série d’expérience a donné pour la chaux et la magnésie des intensités lumineuses différentes ; mais il est probable que ce résultat tient aux inégalités de température présentées par le jet de flamme au commencement et à la fin de l’opération , car dans la seconde série d’expériences la lumière émise a été trouvée sensiblement égale avec les deux substances.
SOURCES DE LUMIÈRE
En ce qui concerne la fusion des métaux , et en particulier du platine, la température à laquelle la fusion a lieu ne peut être déterminée avec exactitude; car, outre la difficulté d’évaluer exactement l’intensité de la lumière émise par une masse métallique aussi petite , il est possible qu'au moment de la fusion le pouvoir d’irradiation ne reste pas le même que lorsque le corps est solide; si elle devient plus petite, on est alors conduit à une température un peu trop basse. On peut néanmoins , en admettant que la loi d’émission lumineuse reste la même qu’entre 1000° et 1200°, indiquer les limites probables entre lesquelles les points de fusion ont lieu.
Si les températures de fusion des métaux sont difficiles à préciser, il est encore plus difficile d’indiquer exactement la limite de température à laquelle on peut arriver avec la flamme du chalumeau à gaz oxygène et hydrogène ; les corps qui sont plongés dans la flamme, ou •même les points très-lumineux que présentent les cylindres en chaux ou en magnésie sur lesquels on projette le jet gazeux enflammé, s’échauffent, mais rayonnent , et ce n’est que quand ils reçoivent autant qu’ils perdent dans un temps donné que l’équilibre de température est établi ; or, sous ce rapport il faudrait donc un corps opaque d’une, ténuité extrême pour se rapprocher de la limite de température à laquelle on peut parvenir. Les résultats précédents obtenus avec la chaux et la magnésie donnent entre 1560° et 1600° pour cette limite, qui doit donc être un peu trop faible; cependant cette valeur représente la température que prennent ces corps au moment où on les observe.
Lorsqu’on fait usage de la méthode photométrique employée ici pour l’évaluation des hautes températures , il faut admettre que la loi d’émission lumineuse qui s’applique jusqu’à 1300° se continue encore au delà; c’est là le côté hypothétique de cette méthode optique. Du reste , quel que soit l’effet physique que l’on emploie pour comparer les températures, on est toujours obligé de faire une supposition du même genre, et même en se servant de la dilatation d’un gaz, il faudrait savoir si la loi de dilatation reste toujours uniforme à des températures aussi élevées.
Une autre difficulté se présente dans les évaluations photométriques : déjà, dans les expériences précédentes, on arrivait à des angles de 2° et de 1°, et comme à peine si l’on peut faire la détermination de ces quantités à cinq minutes de degrés près, l’erreur expérimentale que l’on commet devient de plus en plus forte. En supposant un angle de 1° dé-
CHALEUR
terminé sur le cercle du photomètre, une différence de 5 minutes correspond à une différence de 15° à 16° de température centigrade. Pour atténuer cette erreur en observant des intensités lumineuses plus vives encore, il faut employer des écrans colorés absorbant la lumière; et comme on opère toujours avec des rayons d’une réfrangibilité déterminée , on ne craint pas de changer d’une manière sensible la nuance des rayons transmis. On s’est servi dans les expériences dont les résultats sont indiquées ci-après pour les rayons rouges de verres colorés par le protoxyde de cuivre et de la réunion d’un verre bleu de cobalt et d’un verre rouge, réunion, comme on le sait, qui ne laisse passer que le rouge extrême du spectre. La quantité de lumière qui passait au travers du premier verre rouge était les 0,0724 de la lumière rouge incidente; celle qui traversait l’écran mixte bleu et rouge était les 0,00706. D’un autre côté , à l’aide des prismes de Nicol ordinaires placés dans la lu? nette latérale du photomètre représenté fig. 3, on peut changer l’intensité de la lumière type suivant des rapports déterminés, et étendre encore les limites des effets à comparer.
La source physique qui a paru donner à un corps lumineux l’irradiation la plus vive est l’arc voltaïque produit entre deux cônes de charbon placés dans l’air. On a déjà vu que le charbon de cornue placé dans la flamme du chalumeau à gaz oxygène et hydrogène donne ; par incandescence, une lumière peu différente de celle d’un fragment de magnésie et de chaux; la seule différence que l’on observe serait plutôt en faveur du charbon dans un jet'de gaz où l’oxygène est légèrement en excès. Le charbon se comportant comme un corps opaque incandescent, on a dirigé la lunette du photomètre sur les charbons polaires d’un arc voltaïque formé dans l’air au moyen d’une pile de 80 éléments à acide nitrique de moyenne dimension. L’éclat du charbon positif l’emportait beaucoup sur celui du charbon négatif. Après avoir placé la partie du bord de l’image de ce charbon où la lumière était la plus vive, au milieu du champ de la lunette, on a comparé la lumière rouge qui traversait le système à celle de la lumière de la source de comparaison vue de côté; on a eu en moyenne :
1° Avec le verre rouge (déviation mesurée dans le photomètre).. 0°, 43
2° Avec le système des verres rouges et bleus 1°,53'
Si l’on cherche quel serait l’angle qui serait observé si l’on n’interposait aucun verre coloré , on trouve, d'après les pouvoirs absorbants de ces écrans, 11' 35" et 9' 40", c’est-à dire un nombre qui en moyenne
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est un peu supérieur à 10 minutes de degrés. Comme les premières observations peuvent être en erreur de 5 minutes, le dernier nombre peut l’être de^ de sa valeur totale, ce qui correspond à une différence de 18° ou 20° de température centigrade.
En admettant pour limite cet angle de 10 minutes, et en supposant que la loi d’émission de la lumière reste la même que celle du platine ou de la magnésie, on trouve que la température observée serait de 1970°, et en tout cas ne dépasserait pas 2000°.
Il est possible que l’étincelle électrique donne une température plus élevée que celle de l’arc voltaïque; mais quant à présent je n’ai pu la déterminer au moyen des effets d’irradiation, vu son peu de durée. En tout cas, je ne pense pas que l’on s’éloigne beaucoup de la limite précédente.
On peut réunir dans le tableau suivant les températures les plus élevées que l’on obtient dans les foyers ordinaires ainsi qu’avec le chalumeau à gaz oxygène et hydrogène et au moyen de l’arc voltaïque, ces températures étant évaluées à l’aide des méthodes décrites dans cet ouvrage :
