ÉMISE

Sans écran (n° 1). j

Yerte bleuâtre, puis orangée et verte très-vive, suivant la vitesse du phosphoroscope.

Écran bleu (n° 2).

Id., mais moins vive.

Écran vert (n° 3).

Yerte, très vive.

Écran jaune (n° 4).

Id.

Écran orangé (n° 5).

Orangée.

Écran rouge (nü 6). j

Lueur faible sans teinte bien appréciable.

IOn voit successivement les parties du spectre a, (3, y y' et 8 représentées planche fîg. 34, n° 9.

Ild., mais les teintes moins vives surtout yy'; Pestplus pâle et a à peine visible.

( 8 est faible et peu étendu ; l yy' très-intense et (3 faible.

( Id. yy’ intense, mais (3 assez I net et a faible.

| S faible , yy ^ peine visible , ( p et a bien nets.

(L’effet lumineux est trop faible , pour distinguer la réfrangibilité des rayons et leur couleur.

On voit, d’après ce tableau, que la partie moyenne du spectre ou la partie verte exerce une action toute spéciale et différente de celle des deux extrémités du spectre solaire ; elle donne lieu à une émission de rayons verts très-intenses et d’une courte durée, qui produisent l’image moyenne verte n° 9. Les rayons les plus réfrangibles, ou la partie FG du spectre, peuvent exciter des rayons des diverses réfrangibilités avec des intensités et des durées inégales, et les rayons orangés ne donnent avec quelque intensité que du jaune et de l’orangé.

* Il y a une remarque que je dois faire ici : on a vu qu’avec les écrans orangés , jaunes et verts , qui ne laissent passer que les parties du

spectre comprises entre A et F, on avait dans l’analyse de la lumière émise quelque indice de la portion S, moins longue, il est vrai, que dans le n° 9, mais correspondant au vert et au bleu et par conséquent étant plus réfrangible que les rayons actifs ; d’un autre côté, avec l’écran de verre rouge on a une lueur extrêmement faible sans teinte nette, mais qui m’a paru blanche-verdâtre. Ces lueurs, très-faibles il est vrai, mais cependant appréciables, tendaient à montrer que des rayons lumineux pouvaient donner lieu dans certains cas à de la lumière dont la longueur d’onde est plus courte que celle des rayons actifs, ce qui est contraire aux observations faites jusqu’ici avec les autres corps. J’ai pensé qu’il y avait peut-être là une action secondaire venant compliquer l’effet du rayonnement lumineux : comme la fluorine est assez vivement phosphorescente par l’action de la chaleur, et que le corps placé dans le phosphoroscope et au foyer de la lentille est échauffé pendant l’expérience, quand on opère avec les écrans rouges, jaunes ou verts, on doit observer simultanément l’action de la lumière et l’action de la chaleur. C’est en effet ce qui a lieu : pour le prouver, on fait chauffer préalablement un fragment de fluorure de calcium ; il émet la lumière due à la phosphorescence par élévation de température, puis quand il est revenu à la température ordinaire, et qu’il a perdu sa couleur propre , on le place de nouveau dans l’appareil. L’action de la lumière donne le même effet que précédemment avec les écrans bleus ou sans écran , mais toute trace correspondante à S n’apparaît plus avec les écrans rouges, jaunes et verts; on retrouve alors les effets observés avec les autres matières.

On peut conclure de là qu’il n’en est pas de même de la chaleur et de la lumière; l’action calorifique excite des rayons lumineux de toute longueur d’onde, tandis que jusqu’ici l’action lumineuse ne donne lieu qu’à des rayons d’une longueur.d’onde plus grande ou au moins égale à celle des rayons actifs.

Le fluorure de calcium permet encore de conclure que les rayons de diverses réfrangibilités peuvent exciter les rayons différant également entre eux de réfrangibilité et ayant des . durées de persistance inégales ; indépendamment de cela, il n’y a aucune relation entre la durée et la réfrangibilité de la lumière émise.

On peut demander si lors de l’action de la lumière blanche les effets des différents rayons qui la composent doivent tous s’ajouter, et si quelques phénomènes analogues à ceux des interférences ne pour-

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raient pas avoir lieu. Je puis seulement répondre que je n’en ai pas encore observé , et que la lumière blanche m’a paru jusqu’ici donner la somme des effets observés séparément avec les différents rayons colorés.

Phosphate de chaux. — Le phosphate de chaux, principalement le phosphate naturel, est une substance dont l’action est assez vive. Le biphosphate de chaux artificiel en paillettes a une faible action : fondu, il est transparent, et donne une lumière jaune-orangée de moyenne intensité'ne changeant pas de nuance quand on fait varier la vitesse du phosphoroscope. En analysant la lumière émise par ce dernier corps avec le prisme en sulfure de carbone, on ne voit qu’une seule partie lumineuse sans apparence de maxima ni de minima d’intensité; elle occupe l’orangé, le jaune et une partie du vert, c’est-à-dire l’espace Cb.

Un cristal de phosphate de chaux naturel blanc (apatite) rendu actif par la lumière blanche a donné une action lumineuse assez vive jaune-verdâtre, tet une seule trace lumineuse vue au travers du prisme comme le phosphate artificiel fondu. Le phosphate vert a présenté au contraire une action particulière et une composition lumineuse remarquable : des fragments de cristaux trouvés près de Jumillac , et ayant une couleur naturelle légèrement verte , ont émis une lumière verte quand Je phosphoroscope a tourné lentement, et la teinte est devenue de plus en plus orangée à mesure que l’appareil a tourné plus rapidement ; le maximum a semblé atteint quand le disque du phosphoroscope a fait cent révolutions par seconde, c’est-à-dire pour une durée de persistance lumineuse de^de seconde.

Vue avec le prisme, l’image se compose de trois bandes lumineuses a, ê, y, équidistantes, fig. 39, n° 8, a étant orangé-rouge, 6 orangé et y vert. Lorsque l’on fait varier la vitesse du phosphoroscope, la bande verte y apparaît la première, puis les deux autres avec une vitesse plus grande. Les parties intermédiaires entre a, ê et y sont obscures, mais au delà dey il y a une faible traînée de lumière verdâtre. La position de la bande orangée 6 est à noter, car elle correspond à celle de la bande lumineuse 6, n° 9, du fluorure de calcium et à la position du maximum de lumière dans le spectre donné par la lumière de la chaux et par celle du spath d'Islande, n° 6. On retrouve encore une émission de lumière de cette réfrangibilité avec les composés où l’effet lumineux de la chaux est prédominant.

En étudiant le spectre obtenu quand on se sert de la disposition re-

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présentée figure 38, la lumière émise n’est pas assez vive et l’image est trop large pour que l’on puisse distinguer des raies noires. Cependant, il existe des raies dans les images prismatiques, et je ne doute pas que dans la lumière émise par d’autres corps il n’en soit de même. Il suffit, pour s’en convaincre, d’opérer comme on l’a indiqué pour le rubis et le spinelle, en fixant le fragment de phosphate de chaux vert sur la fente . du collimateur H ; si l’on place alors en E l’écran hleu foncé, et que l’on enlève le phosphoroscope pour laisser arriver directement la lumière bleue concentrée sur le corps, on distingue avec la lunette G l’espace lumineux 6 au milieu et à côté duquel se trouvent quelques raies noires très-fines. Mais les parties a et y ne sont pas distinctes en opérant de cette manière, c’est-à-dire n’apparaissent pas nettement par l’action des rayons bleus.

Un fragment d’un gros cristal de phosphate légèrement vert (phosphorite ) impressionné par la lumière blanche a donné les trois bandes a, ê et y, mais avec de là lumière répandue dans toute la partie ay, de façon à rendre les limites de ces espaces moins nettes qu’avec la phosphorite chrysolite de Jumillac. Je dois faire remarquer que j’ai employé des fragments de cette dernière substance, de même que des fragments de nitrate d’urane, afin d’avoir simultanément avec les spectres donnés par des corps placés dans le phosphoroscope, des lignes lumineuses parfaitement fixes dont les positions servent de points de repère aux bandes lumineuses ou obscures qui traversent les images prismatiques.

Le phosphate de chaux naturel violet a été plus vivement lumineux que le phosphate vert, en présentant une teinte jaune légèrement verdâtre qui n’a pas varié avec la vitesse du phosphoroscope ; vu avec un prisme, il n’a donné qu’une image prismatique comprise entre les positions G et F des raies noires du spectre solaire, etdontle maximum d’action a semblé correspondre à la bande y du phosphate de chaux vert, n° 8.

Si l’on examine quelle est 'l’étendue active du spectre solaire sur le phosphate de chaux et quelle est la réfrangibilité des rayons émis, on observe plusieurs maxima d’action, de même qu’en étudiant l’action du spectre solaire sur certains sulfures de strontium et de calcium, comme on l’a fait dans le premier Mémoire. Le phosphate de chaux vert donne cet effet aveé beaucoup de netteté; le phosphate violet le produit également, mais d’une manière moins tranchée. Pour l’observer, il faut faire passer par tous les points d’un petit spectre très-lumineux, un

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fragment de phosphate placé au milieu du phosphoroscope : on reconnaît alors que dans les rayons violets il y a une action qui augmente en avançant vers le rouge; dans l’indigo, près de G, cette action a un maximum d’intensité ; en passant dans une partie moins réfrangible, l’action diminue bientôt, et en s’approchant de F, à la limite du bleu et du vert, elle augmente de nouveau et l’on observe un second maximum plus fort que le premier; puis l’action va en dimfnuant jusqu’à l’orangé. Il est probable que d’autres substances donnent lieu à des différences de même ordre, mais d’une manière moins tranchée.

En se servant d’écrans colorés, le phosphate de chaux ne présente que de très-faibles changements de nuance. Les parties osseuses des animaux, comme les os, les dents, sont assez vivement lumineuses; mais comme, indépendamment du phosphate de chaux, elles renferment du fluorure de calcium, l’effet produit est dû à la réunion de plusieurs matières impressionnables.

Silicates de chaux . — Le silicate de chaux donne une lumière jaune et verte, comme les autres composés de chaux dont nous avons déjà parlé. La wollastonite (bi-silicate de chaux) offre deux nuances bien différentes, suivant la vitesse du phosphoroscope ; quand on l’éclaire avec de la lumière blanche, cette matière est rouge-orangée lorsque le disque de l’appareil tourne très-lentement , et devient presque immédiatement verte lorsque l’appareil tourne plus rapidement. L’image prismatique donnée par la lumière émanée du corps n’offre pas d’alternative de lumière et d’obscurité, et va depuis la raie G du rouge jusqu’à moitié de la distance de D à F.

Avec cette matière, comme avec les substances qui donnent des rayons de diverses réfrangibilités , et qui ont par conséquent un spectre lumineux d’une certaine étendue , on retrouve les mêmes effets qu’avec le fluorure de calcium, le carbonate de chaux, le diamant, etc. , c’est-à-dire que la réfrangibilité de la lumière incidente a une grande influence sur celle des rayons émis par les corps. Si l’on place sur la route du faisceau de rayons solaires qui pénètre dans l’appareil un écran jaune de chromate de potasse, le bisilicate de chaux est jaune et reste jaune-orangé, quelle que soit la vitesse de l’appareil; car on a vu qu’un corps ne donne pas de rayons d’une réfrangibilité plus grande que celle des rayons actifs. Avec un écran de sulfate de cuivre ammoniacal, la lumière émise par le corps est de couleur verte.

Il y a un très-grand nombre de minéraux dans la composition des-

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quels entrent la silice, la chaux, l’alumine et d’autres matières; souvent ces substances sont lumineuses, d’autres fois elles ne présentent aucune action. L’axinite ainsi que la tourmaline ,' qui sont des silico-borates d’alumine et de chaux., ne donnent aucun effet; cependant le silicate de chaux, le borate de chaux et l’alumine sont, séparément, des substances actives.

Le pyroxène et l’amphibole, qui sont des doubles silicates de chaux et de magnésie renfermant plus ou moins de fer, sont lumineux dans le phosphoroscope, le pyroxène l’étant un peu plus que l’amphibole, en raison peut-être de la plus grande proportion de chaux qu’il contient. Dans l’un comme dans l’antre minéral, les variétés incolores ou peu colorées sont seules actives; quand la proportion de fer dépasse une certaine limite, on n’observe plus aucun effet. La variété de pyroxène appelée diopside, blanche ou légèrement verdâtre, donne une lumière jaune-orangée, dans laquelle on reconnaît le caractère de coloration des composés de chaux; le spectre obtenu avec la lumière émise par ce corps est représenté pl. fîg. 39, n° 11 : on distingue une bande lumineuse a, voisine de la ligne C, puis un espace obscur aê, et ensuite une bande faiblement lumineuse allant jusque près de F. L’amphibole trémolite donne aussi une lumière jaunâtre, mais moins vive que le pyroxène; il en est de même de l’amiante.

Le sphène, qui est un silico-titanate de chaux, est impressionnable et donne une lumière jaune-orangée de moyenne intensité; cette lumière, comme celle émise par les deux minéraux précédents, ne change pas sensiblement de nuance quand on fait varier la vitesse du phosphoroscope.

La leucophane, dont il a été déjà question antérieurement (double silicate de chaux et de magnésie, renfermant du fluorure de sodium), est une substance dont la composition est fort complexe, mais qui donne une action vive dans le phosphoroscope. Éclairée avec la lumière solaire blanche, elle offre une émission de lumière orangée dont le spectre est représenté fig. 39, n° 10. Ce spectre est formé de cinq parties lumineuses séparées par des intervalles obscurs : une portion rouge a est très-pâle ; la bande 6 orangée est assez vive ; ensuite vient une bande verte y moins brillante et séparée d’une autre partie verte beaucoup plus faible par un espace obscur; enfin en S se trouve un espace bleu de faible intensité et dont les limites sont mal définies. En somme, sous le rapport de la lumière émise, la substance dont il s’agit se rapproche plus du fluorure de calcium que tout autre corps.

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L’étendue de la partie active du spectre solaire sur cette substance est assez grande, et l’on y remarque deux maxima d’action, l’un vers F, l’autre près de G, comme avec le phosphate de chaux; seulement, les effets ne sont pas aussi tranchés que lors de l’emploi de cette dernière substance.

Quant à ce qui concerne l’action de rayons différemment réfrangibles sur ces divers silicates, on ne pourrait répéter que ce qui a été dit plus haut à propos des autres corps ; la réfrangibilité des rayons émis dépend de la réfrangibilité des rayons actifs, et n’est pas plus grande, de sorte qu’en prenant pour rayons incidents les rayons orangés, jaunes, verts ou bleus, la substance active présente des changements de nuance faciles à prévoir et analogues à ceux du fluorure de calcium, du phosphate et du bisilicate de chaux.

Sulfures de calcium. — Les sulfures de calcium, qui sont compris parmi les phosphores artificiels décrits dans le chapitre Ier, sont lumineux dans le phosphoroscope, et donnent en général une lumière analogue à celle qu’ils répandent pendant un temps assez long après leur exposition préalable à la lumière solaire ou diffuse. Quand on veut les placer dans le phosphoroscope, comme ils sont opaques, il suffit d’en réduire en poussière une petite quantité, et de fixer cette poussière sur une lame de mica avec de la gomme arabique, pour observer les effets lumineux pendant le mouvement de l’appareil.

Les sulfures qui ont été examinés particulièrement sont :

Le sulfure de calcium lumineux*rouge orangé.

Le sulfure de calcium lumineux vert.

Le sulfure de calcium lumineux bleu.

Les deux premiers n’ont donné que des nuances orangées et vertes, avec une composition lumineuse analogue à celle présentée par le spath et par l’arragonite, sans indication de raies noires ou de bandes lumineuses. Le troisième a donné une teinte bleue très-belle, mais plus ou moins claire suivant sa préparation. Si le sulfure bleu a été préparé par la calcination de coquilles d’huîtres avec le persulfure de potassium, les fragments de ces coquilles sont bleus quand le phosphoroscope tourne lentement, et deviennent tantôt blancs, tantôt jaunâtres quand il tourne vite, preuve de la présence d’une matière (la chaux) dont l’effet s’ajoute à celui du sulfure bleu, pour changer la composition de la lumière émise.

En choisissant un fragment très-lumineux et qui donnait cette teinte

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blanche, la lumière émise, analysée avec le prisme, a présenté une étendue prismatique presque égale à BH avec un minimum d’action dans le vert près de E.

Ce même fragment après avoir été préalablement échauffé puis refroidi dans l’obscurité a été placé dans le phosphoroscope ; en l’éclairant avec des rayons rouges, orangés, etc., il a présenté les effets suivants :

Écrans. « Teinte de la matière.

Verre rouge aucun effet appréciable.

Écran orangé (bichromate de potasse) orangée.

— jaune (chromate jaune dépotasse) jaune.

— vert (bichlorure de cuivre) jaune.

— bleu (sulfate de cuivre ammoniacal ) bleu clair.

Lumière blanche blanche.

L’analyse par réfraction de la lumière émise montre donc qu’à mesure que la réfrangibilité de la lumière active augmente, le spectre gagne en étendue, et qu’il n’y a pas de rayons émis plus réfrangibles que les rayons actifs. Si, au contraire, on commence par opérer avec la lumière blanche incidente, puis ave.c des rayons de moins en moins réfrangibles, on a pendant un certain temps avec les écrans jaunes et verts une trace de lumière' bleuâtre correspondant àFG; cet effet est dû à ce que la matière, déjà impressionnée, étant fortement phosphorescente, luit également par élévation de température et par l’action de la lumière. On a donc des effets complexes comme avec le fluorure de calcium ; pour les éviter, il faut, comme on l’a dit, élever préalablement la température du corps , et l’impressionner en commènçant par les rayons les moins réfrangibles; on observe alors les mêmes effets qu’avec le fluorure de calcium et qu’avec la potasse, comme on le verra plus loin.

Il y a d’autres composés à base de chaux qui doivent leur impressionnabilité à la présence de cette substance; je ne les ai pas essayés tous, mais j’ai pu constater que le borate de chaux donne une émission de lumière verdâtre faible, peut-être plus jaune que l’acide borique fondu. Quelques échantillons de tungstate de chaux naturel ont donné de la lumière, d’autres sont restés inactifs. Différentes matières vitrifiées actives renferment également de la chaux, et je ne doute pas que cette

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base ne donne quelque activité aux différents verres impressionnables. Dans le paragraphe suivant, au reste, je citerai la composition de verres dont j’ai pu étudier les effets lumineux.

§ 5. — Composés à bases des métaux alcalins ou terreux.

Composés ci bases de potassium et de sodium. — A côté des substances contenant de la chaux, je devrais naturellement placer celles qui renferment de lastrontiane et de la baryfe ; mais comme il a d’abord été question des corps dont les actions dans le phosphoroscope sont les plus vives et les plus remarquables, je commencerai par indiquer les résultats donnés par la potasse et par la soude.

La potasse anhydre obtenue par la fusion de l’hydrate avec le potassium ne m’a pas donné d’action appréciable, mais l’hydrate de potasse ordinaire très-blanc et fondu êst vivement lumineux, et offre même un changement de teinte dans le phosphoroscope, suivant la vitesse de cet appareil. En tournant très-lentement les disques, on a une émission de lumière bleue qui est assez persistante pour que la matière paraisse phosphorescente par les moyens ordinaires ; en augmentant la vitesse, la nuance passe au vert olive, et quand on arrive à une durée de persistance de de seconde, il y a production d’une lumière verte trèsvive et de la couleur de celle qu’émet le nitrate d’urane.

Quand on réfracte la lumière émise dans ce dernier cas, on trouve qu’elle renferme des rayons lumineux très-diversement réfrangibles , et l’image prismatique observée alors est une des plus étendues que l’on puisse avoir; son spectre s’étend depuis la partie qui correspond à la raie B du spectre solaire jusqu’au delà de G, près de H, sans indication de bandes alternatives lumineuses et obscures. Cette émission de rayons différemment réfrangibles ayant des durées inégales rend assez étendus les changements de couleur que l’on peut obtenir en faisant varier la réfrangibilité des rayons actifs.

Si l’on cherche d’abord quelles sont les parties du spectre qui impressionnent l’hydrate de potasse, on trouve que cette substance devient lumineuse depuis le rouge orangé jusque bien au delà du violet; si l’on fait passer alors successivement un fragment d’hydrate de potasse placé dans le phosphoroscope dans toutes les parties du spectre solaire depuis le violet jusque dans le rouge, on voit qu’il émet la lumière verte citée plus haut, depuis l’extrême violet jusque près du vert. Avec cette der-

PHOSPHORESCENCE PAR* LA LUMIÈRE

nière couleur, la nuance passe au jaunâtre, puis au jaune, et devient orangée-rouge dans le rouge prismatique.

Cette succession de teintes peut être aussi observée en faisant usage des écrans colorés disposés comme l’indique la fig. 38, page 333 ; on a eu en effet :

• Écrans placés sur la route des rayons incidents.

Couleur de la lumière émise par l’hydrate de potasse.

Verre rouge.

Écran dé bichromate de potasse.

— de chromate jaune.

— de bichlorure de cuivre.

— de sulfate de cuivre ammo-

niacal.

Sans écran.

Aucune action appréciable.

Rouge-orangée.

Orangée-jaüne.

Jaune-verte.

Verte (moins vive qu’avec la lumière blanche).

Verte, lumière vive.

Quand on analyse avec un prisme la lumière émise par ce corps dans ces différentes circonstances, on trouve que l’étendue du spectre est de plus en plus grande, à mesure que les écrans placés sur la route de la lumière incidente laissent passer des rayons de plus en plus réfrangibles, c’est-à-dire que l’on démontre encore avec cette substance que la longueur d’onde des rayons émis est plus grande que celle des rayons actifs. On voit, d’après ce résultat, que l’hydrate de potasse fondu est une des substances qui se prêtent le mieux aux changements de nuances que l’on fait naître suivant la réfrangibilité des rayons actifs.

L’hydrate de soude produit des effets analogues à ceux que donne l’hydrate de potasse, si ce n’est que cette substance donne une teinte plus bleue que cette dernière en tournant lentement l’appareil, et présente une teinte verte moins vive en tournant rapidement le phosphoroscope ; du reste, les autres effets ont été analogues à ceux donnés par la potasse .

On a déjà dit précédemment, page 211, que les sels de potasse et de soude donnaient, par phosphorescence une émission de lumière en général verdâtre, mais de faible intensité ; on observe cet effet avec les nitrates, sulfates, chlorures, iodures, bromures, et avec la plupart des sels à bases de potassium et d& sodium. Les borates fondus sont aussi dans ce cas : le borate de soude fondu (borax) donne une nuance jaune peut-être moins vive que le même composé à base de potasse.

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Le silicate de potasse formé de 1 équivalent de potasse et de 1 équivalent de silice, fondu à la température rouge, donne une belle lumière verte en tournant rapidement la roue du phosphoroscope; il semble que cette teinte soit analogue à celle que donne l’hydrate de potasse avec la même vitesse de l’appareil, et que la lumière plus bleuâtre et persistante que présente celle-ci avec une vitesse moindre ne soit pas appréciable. Le silicate de soude se comporte d’une manière analogue au silicate de potasse. Nous verrons plus loin que ces silicates donnent en grande partie aux différents verres (crown ou flint) les propriétés lumineuses dont jouissent ces derniers.

Composés à base de barium et de strontium. — Les combinaisons à base de barium et de strontium se comportent, en général, comme celles à base de calcium; les sels tels que les chlorures, nitrates, acétates, sont également lumineux et donnent des teintes jaunâtres- et verdâtres. Mais, tandis que la chaux fortement calcinée est lumineuse, je n’ai pas observé que la baryte et la strontiane le fussent dans les mêmes conditions. Le sulfate de strontiane naturel est lumineux d’une manière assez marquée, tandis que celui de baryte ne donne pas d’action bien nette. On doit remarquer que les composés du strontium sont plus généralement impressionnables que ceux du barium et donnent des effets plus intenses.

En élevant à la température rouge blanc un mélange de 2 parties de strontiane caustique avec 1 partie de silice, on forme un silicate fusible qui est translucide et qui émet dans l’appareil une lumière jaunâtre faible.

Le carbonate de strontiane naturel donne une action assez vive, et l’on observe même un changement de couleur suivant la vitesse de rotation du phosphoroscope. Le carbonate légèrement verdâtre du cap Strontian offre surtout cet effet : il donne d’abord une lumière verte qui passe à l’orangé quand le disque de l’appareil tourne plus rapidement. La lumière émise quand les rayons solaires impressionnent la substance, étant réfractée au travers d’un prisme en sulfure de carbone, donne un spectre représenté n° 12 planche fig. 39 : il se compose de trois bandes brillantes a, 6, y, qui correspondent à peu près aux trois bandes de la chaux phosphatée, n° 8 ; seulement, leurs limites ne sont pas aussi nettes, et la partie orangée 6 est la plusintense. On observe égalementune longue trace verte et bleue, peu intense et sans- alternatives d’ombre et de lumière; cette portion de l’image prismatique est celle qui correspond

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aux rayons dont la persistance est la plus grande, et qui donne la teinte bleue-verdâtre au carbonate quand le mouvement du phosphoroscope est très-lent. Cette substance, dont la longueur de l’image prismatique est assez grande, présente des changements de nuance quand on fait varier la réfrangibilité des rayons actifs, comme les corps dont on a parlé précédemment.

Je n’ai pas obtenu à l’état de fusion le silicate de baryte isolé, mais je ne doute pas qu’il ne présente un effet analogue à celui de strontiane et de chaux. L’harmotome, qui est un silicate d’alumine et de baryte hydraté , donne une lumière verte-jaunâtre faible. Le carbonate de baryte n’a qu’une action peu énergique, et la baryto-calcite (double carbonate de baryte et de chaux) devient lumineuse orangé à peu près de la même manière que le carbonate de chaux spathique.

Les sulfures phosphorescents de strontium et de barium donnent, de même que les sulfures de calcium, des effet lumineux très-vifs dans le phosphoroscope. On peut citer notamment :

Le sulfure de strontium phosphorescent rouge orangé n° 1 (1).

Le sulfure de strontium phosphorescent vert n° 3.

Le sulfure de strontium phosphorescent bleu violet n° 6.

Les images prismatiques n’ont manifesté aucune bande obscure. Celle produite par le sulfure de strontium n° 1 a été comprise entre la partie qui correspond à la raie noire C du spectre solaire et un tiers de la distance de D à F; le spectre de la lumière émise par le sulfure vert n° 3 s’est trouvé compris entre B et F, la partie verte étant très- vive ; mais celui de la lumière due au sulfure bleu violet est remarquable en ce qu’il comprend l’extrémité du vert, le bleu et le violet, c’est-àdire presque toute l’étendue F H du spectre lumineux solaire. Cette dernière matière phosphorescente, ainsi que le sulfure de calcium n° 5 cité plus haut, offrent les nuances bleues les plus vives que j’aie observées jusqu’ici avec les corps impressionnables.

Le sulfure de barium lumineux rouge orangé n° 1, voir page 139, et le sulfure de barium lumineux jaune n° 2 donnent des effets assez intenses. Le premier conduit à un spectre qui s’étend depuis la réfrangibilité qui correspond à a jusque près de E avec le maximum d’action entre B et D.

Parmi les composés de baryte qui sont lumineux d’une manière assez

(1) Annales de Chimie et de Phijsique , tome 55, page 50.

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vive, on doit citer encore l’oxamate de baryte, donnant un spectre qui s’étend entre D et et jusqu’en F, et qui émet une lumière blanche verdâtre sous l’action de la lumière ultra-violette du spectre.

Composés à base de zinc et de cadmium. — La blende hexagonale, dont il a été question au commencement de ce livre, page 240, peut offrir une persistance de longue durée (1) ; mais les cristaux blancs de ce composé, qui entourent les parties centrales lumineuses des préparations, et qui n’offrent pas une phosphorescence de longue durée , étudiés au phosphoroscope donnent une lumière propre d’un beau bleu pour une vitesse modérée de l’appareil, ce qui indique une persistance de phosphorescence de jJq de seconde au plus. Les cristaux blancs ou jaunes qui sont au centre , et qui sont lumineux vert par un effet de phosphorescence de longue durée, donnent une lumière jauneverdâtre pour la plus faible vitesse de l’appareil, puis changent de nuance à mesure que cette vitesse augmente et passent au bleu de façon à présenter une teinte moins foncée que les précédents, par suite du mélange de la lumière verte à la lumière bleue de courte persistance.

Ces derniers cristaux offrent donc par phosphorescence des rayons différemment réfrangibles de durée inégale : des rayons verts de longue durée et des rayons bleus de courte durée; mais si tous les échantillons que j’ai essayés présentent la couleur bleue, il n’y en a que quelques-uns qui soient lumineux vert et cela par un mouvement lent du phosphoroscope.

La blende hexagonale se rapproche donc des corps tels que le diamant et le silicate de chaux, dont on a parlé plus haut, et qui changent de nuance dans le phosphoroscope ; mais les effets qu’elle présente sont à noter, car les substances qui donnent une belle couleur bleue dans l’appareil sont peu nombreuses. L’analyse par réfraction de la lumière émise n’indique qu’une lueur continue, etne donne pas des lignes ou des bandes comme avec les substances dont il a été question précédemment.

Quelques composés à base de zinc sont lumineux dans le phosphoroscope, mais à un moindre degré; la calamine donne des nuances jaunes plus ou moins blanchâtres suivant les échantillons.

Le sulfure de cadmium cristallisé, obtenu parM. Sidot par volatilisation de la même manière que la blende hexagonale, vu dans le phos-

(1) Comptes rendus de l'Acad. des sciences, t. 63, p. 143, 1866.

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phoroscope, n’offre pas une phosphorescence persistante comme cette substance, mais il devient lumineux avec une teinte orangée quand on fait tourner très-rapidement la roue de l’appareil; il donne donc une phosphorescence de cette nuance, mais de très-courte durée.

Composés àbase demagnésium, de zirconium , de glucium. — Lama'gnésie et un certain nombre de ses combinaisons deviennent lumineuses dans l’appareil. Si l’on fait calciner pendant longtemps de la magnésie, on a une matière pulvérulente qui est phosphorescente rouge avec une teinte analogue à celle que donne l’alumine , mais dont la lueur émise est beaucoup moins vive. Le carbonate de magnésie est egalement lumineux. La dolomie (double carbonate de chaux et de magnésie) émet une lumière analogue à celle que présente le spath d’Islande, mais plus rouge, effet de couleur que donne la dolomie quand elle est frottée avec un corps dur. Quant au silicate de magnésie (péridot) et au borate (boracite), ils n’ont donné aucune action appréciable. La condrolite, qui est un silicate de magnésie renfermant du fluor, donne une émission de lumière rouge-orangée assez faible.

Parmi plusieurs échantillons de zircone qui m’ont été remis, j’en ai trouvé un faiblement lumineux, d’autres sont restés obscurs ; le premier était-il mélangé d’autres corps, ou bien cette matière, suivant son état physique, donne-t-elle des effets différents? C’est ce que je n’ai pu vérifier. Le zircon (silicate de zircone) a donné une émission de lumière jaune très-faible.

La glucine n’a pas présenté d’émission lumineuse appréciable, mais le carbonate de cette base offre une lumière verte assez vive. La phénakite (silicate de glucine naturel) est très-faiblement lumineuse sans teinte appréciable.

L’yttria, la thorine, etc., n’ont donné aucun effet digne d’être signalé.

Les différents verres, qui sont des silicates alcalins mélangés avec de l’alumine et des composés métalliques, deviennent lumineux avec plus ou moins d’intensité, et offrent des nuances vertes, quelquefois jaunâtres ou bleuâtres ; les effets qu’ils présentent sont analogues à ceux des silicates alcalins dont on a parlé plus haut; voici la composition des verres qui m’ont donné des résultats assez nets. Les nombres rapportés ci-après indiquent les poids des substances fondues ensemble :

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Silice

Potasse

Silice

Chaux

Borax

Strontiane . . .

Silice

Verre blanc . .

Alumine calcinée Verre blanc . .

Alumine calcinée

Couleur de la lumière émise dans le phosphoroscope par l’action de la lumière blanche.

j j Verte.

L | Jaune-orangée.

1 | Verte. *

1 Verte, action vive.

Verte ou rouge, suivant la vitesse du phosphoroscope. î Rouge-orangé.

Le verre n° 5 donne aussi un changement de nuances en changeant la réfrangibilité des rayons actifs.

§ 6. Sels d'uranium , platino-cyanures et substances diverses.

Sels d’uranium. — La plupart des composés d’uranium, cristallisés ou à l’état cristalin, donnent une forte émission de lumière dans le phosphoroscope; on peut citer parmi eux le nitrate, les chlorures, le fluorure double d’uranium et de potassium, le silicate (verre d’urane), etc.; certains sels amorphes, comme l’uranate d’ammoniaque, ne sont pas lumineux d’une manière appréciable. La lumière émise est en général verte très-vive, et il faut arriver à une vitesse assez grande du phosphoroscope pour que l’effet soit à son maximum; cette vitesse, comme on Ta vu page 273 et suivantes est telle, qu’elle correspond à une persistance de 3 à 4 millièmes de seconde.

La composition de la lumière émise est très-remarquable : si l’on place dans l’appareil un fragment de nitrate d’urane, et qu’on analyse la lumière à l’aide d’un prisme en sulfure de carbone, on reconnaît que le spectre est formé de parties brillantes , ou lignes brillantes , séparées par des parties complètement obscures ; len° 14 fig. 39 représente cette image prismatique. On distingue huit bandes lumineuses : la lre de couleur rouge est très-faible et se trouve comprise entre C et 13; la 2e est un peu plus intense, et est rouge-orangée; la 3e est orangée et est tangente à D entre D et C ; la 4e est jaune-verte; la 5e et la 6e sont vertes et la T bleu clair, car elle est tangente à F, et correspond à la partie

PHOSPHORESCENCE PAR LA LUMIÈRE

oùle vert du spectre solaire finit et où le bleu commence ; la 8e est très-peu distincte : elle se compose d'une partie bleue assez rapprochée de la 7e bande, et a ses limites mal définies. En somme , parmi les huit parties lumineuses, 1 et 8 sont très-faibles et les six bandes intermédiaires , surtout 4, 5, 6 et 7, sont très-vives. Comme ces dernières ont une teinte plus ou moins verte, on comprend que le vert soit aussi la teinte dominante de la lumière émise avant la réfraction.

Ces huit bandes lumineuses ne sont pas tout à fait équidistantes : la lre, la 2e, la 3e sont également espacées; la 4e s’éloigne un peu plus de la 3e que les précédentes, ainsi que la suivante; la 6e et la 7e sont encore plus espacées ; quant à la 8e, elle est assez voisine de celle qui la précède. Les différentes distances des lignes brillantes ont été prises au moyen du micromètre placé au foyer de l’oculaire de la lunette.

Le nitrate d’urane étant un corps très-lumineux dans le violet du spectre, on peut éclairer vivement un fragment de la substance avec les rayons ultra-violets et analyser la lumière émise pendant l’action des rayons ; on trouve alors la même composition qu’avec le phosphoroscope, et les huit bandes précédentes sont placées aux mêmes distances que précédemment. Cette identité de composition , ainsi qu’on l’avait déjà vu avec le rubis, prouve bien que l’effet lumineux observé dans les rayons ultra-violets et la phosphorescence observée dans le phosphoroscope sont un seul et même phénomène. Elle montre également que l’effet lumineux n’est pas dû à un état particulier qui suit seulement l’action de la lumière, mais que cet effet existe sous l’influence de celle-ci, car sous l’action des rayons violets l’émission lumineuse verte a lieu d’une manière continue, comme en faisant usage du phosphoroscope.

On peut également observer cette disposition des raies brillantes en plaçant en avant de la lunette H (fig. 38, page 335) un petit cristal de nitrate d’urane et en projetant sur ce cristal un faisceau de rayons qui a traversé un écran bleu de sulfate de cuivre ammoniacal ; dans ce cas, nonseulement on voit les sept bandes représentées n° 14, mais entre F et G on aperçoit un espace éclairé par des rayons solaires bleus qui traversent le cristal, et cet espace est coupé de bandes noires qui paraissent continuer la succession des bandes brillantes de l’espace AF; il semble que dans ces parties obscures la lumière bleue soit absorbée, et il est remarquable que cette absorption se fasse par des intervalles en rapport

SOURCES DE LUMIÈRE

avec les parties brillantes données par le corps lorsqu’il est placé dans la partie la moins réfrangible du spectre.

On a donné dans le chapitre III, page 315, les limites des parties actives du spectre solaire sur le nitrate d’urane : l’action commence à être sensible en F; elle est très-vive depuis F jusqu’en H , et se prolonge très-loin jusqu’en P.

Si l’on place sur la route des rayons incidents des écrans différemment colorés, on ne voit pas changer sensiblement la teinte du nitrate d’urane; ce résultat tient à ce que la couleur verte l’emporte beaucoup sur les autres nuances, et en outre, comme on vient de le dire, de ce que c’est seulement près de F, dans le bleu du spectre, que la matière commence à devenir impressionnable.

Un certain nombre de composés d’uranium jouissent des mêmes propriétés lumineuses que le nitrate , et entre autres le verre d’urane dans lequel l’oxyde est combiné à la silice. Si l’on analyse la lumière émise, on trouve un spectre dont les parties lumineuses ne sont pas nettement séparées les unes des autres comme avec le nitrate; la lumière émise par le silicate de potasse ou de soude est probablement la cause de ce manque de netteté. Néanmoins, les six bandes intermédiaires 2, 3, 4, 5,6, 7 ont leurs .positions bien indiquées aux places des bandes correspondantes données par le nitrate d’urane; 1 et 2 disparaissent dans la lumière qui est répandue uniformément dans tout le spectre.

Avec le fluorure double d’uranium et de potassium, le perchlorure d’uranium et l’uranite naturelle on a une émission de lumière verte , mais l’analyse conduit à la composition représentée. n° 15. On voit sept bandes lumineuses, dont les cinq intermédiaires sont bien nettes et brillantes et 1 et 7 sont moins arrêtées et plus faibles ; mais il est remarquable que les bandes lumineuses, aux mêmes places pour les trois matières que l’on vient de nommer, n’occupent pas les mêmes positions qu’en opérant avec le nitrate et le silicate. Ces bandes sont intermédiaires; 2 et 3 sont entre les positions des bandes analogues du nitrate d’urane et 5 et 6 sont plus rapprochées des bandes de même nuance de la fig. 15. On ne pourrait dire actuellement quelle est la cause de cette analogie de composition lumineuse avec ces composés d’uranium, et pourquoi l’on observe une série de bandes qui sont toutes repoussées, pour ainsi dire, du côté rouge? Le degré d’oxydation n’y est pour rien, le chlorure, le fluorure et le nitrate étant des composés à base de sesquioxyde.

PHOSPHORESCENCE PAR LA LUMIÈRE

Le double sulfate d’uraneet de potasse présente une image prismatique pour ainsi dire intermédiaire entre les deux images 14 et 15 représentées sur la planche figure 39, les bandes lumineuses étant repoussées vers le rouge, mais moins qu’avec le chlorure etle fluorure. On peut vérifier le fait très-simplement : il suffit de superposer dans un très-petit tube de verre blanc à parois très-minces des fragments de cristaux de nitrate d’urane, de double sulfite et de perchlorure de cette base, et de fixer ce tube verticalement dans le phosphoroscope. En éclairant simultanément les trois fragments, et en analysant la lumière émise à l’aide de la réfraction, on voit les trois images prismatiques superposées avec leurs bandes respectives dans des positions différentes. Il est possible, d’après cela, que d’autres composés à base de ce métal présentent un système de bandes lumineuses situées dans d’autres positions que celles dont on vient de parler.

Je ne connais pas encore la cause des positions différentes occupées par les bandes lumineuses des divers composés d’uranium ; l’analyse des effets donnés par. un plus grand nombre de combinaisons de ce métal pourra peut-être l’indiquer.

Platino- cyanures. — Les platino-cyanures alcalins et terreux constituent une classe de sels qui sont doués de propriétés optiques remarquables , et qui dans le violet du spectre s’illuminent de nuances trèsvives et très-brillantes.

L’acide platino-cyanhydrique même donne un effet bien manifeste , et devient bleu dans les rayons ultra -violets. Le platino- cyanure de potassium offre une belle nuance bleue. Celui de barium, comme celui de calcium , présente une teinte verte très-vive. Le platino - cyanure de magnésium donne une nuance rouge également très-vive; en élevant la température de ce dernier, il se déshydrate, devient vert dans les rayons ultra-violets, mais en reprenant de l’eau il reprend la nuance rouge. Indépendamment de ces effets, ces sels sont doués d’une action de surface qui est telle, qu’à la lumière du jour les rayons lumineux réfléchis offrent diverses nuances suivant la position des rayons incidents ; mais ces effets sont différents de ceux dont il est question ici.

Dans le phosphoroscope et jusqu’à la limite de 400 tours par seconde pour la vitesse de l’axe de cet appareil, ces matières ne donnent pas toutes des effets analogues à ceux observés dans les rayons ultraviolets : les platino-cyanures de barium , de calcium et celui de

magnésium chauffé préalablement , sont lumineux avec la même nuance verte dans le phosphoroscope et dans les rayons violets; celui de potassium manifeste une autre nuance, et le. platino-cyanure de magnésium rouge ne donne aucune action appréciable. La teinte donnée par le platino-cyanure de potassium est jaune-verdâtre d’une nuance assez vive, et la couleur verte du platino-cyanure de magnésium rouge ne devient vive que lorsque l’action des rayons solaires réfractés par la lentille enlève à celte substance sa teinte rouge et lui donne la teinte verte: il est présumable que si l’appareil pouvait recevoir un mouvement de rotation plus rapide, au delà d’une certaine limite, ces deux derniers platino-cyanures prendraient les mêmes teintes que dans les rayons ultra-violets.

En éclairant les platino-cyanures à l’aide des rayons violets et en analysant la lumière émise, j’ai bien observé que le platino-cyanure de potassium présentait deux maxima d’intensité, mais en somme je n’ai pas reconnu de bandes brillantes ou de raies noires.

Le platino-cyanure de magnésium, quand il reste r.ouge, donne des rayons compris entre des limites du spectre voisines l’une de l’autre, et par conséquent des rayons d’une couleur rouge-orangée assez uniforme ; ces limites sont l’une voisine de G, l’autre comprise entre G et D. Cette substance étant chauffée , n’émet plus que des rayons compris depuis D jusqu’en F et dont la teinte est verte.

Le platino-cyanure de barium donne un spectre assez long; l’action lumineuse est comprise entre G et D.d’une part et F dans le commencement du bleu de l’autre. Le platino-cyanure de potassium présente dans les mêmes conditions une image allant depuis le rouge G jusqu’au violet, avec un indice d’un minimum d’action entre D et F; il est possible que la partie la moins réfrangible corresponde à la portion qui est visible dans le phosphoroscope, et que la partie la plus réfrangible ait au contraire une persistance moindre.

Carbure d'hydrogène à teinte des sels d’urane. — Les substances organiques telles que la chlorophylle, l’esculine, le sulfate de quinine, se comportent de même que plusieurs platino-cyanures ; le bisulfate de quinine est lumineux jaune dans l’appareil, mais on n’obtient pas avec la plus grande vitesse de l’appareil la teinte bleu claire que donne cette matière dans le violet du spectre solaire. Il y a cependant une substance organique qui n’est pas dans le même cas : c’est un carbure d’hydrogène solide sous forme de paillettes, à teinte des sels d’urane, et qui a

été obtenu par M. Fritzsche. Ce corps est très-lumineux dans l’extrême violet du spectre; dans le phosphoroscope, il commence à devenir visible quand le disque est à son maximum de vitesse , et émet la même nuance verte; de plus., en analysant la lumière émise par le corps dans l’appareil ou bien lorsque ce corps reçoit la lumière ultra-violette, on trouve dans les deux cas la même composition. Le n° 13 donne le spectre de la lumière émise par cette substance ; il se compose de 4 espaces lumineux 1, 2, 3, 4, séparés par trois bandes noires, celle du milieu était un peu plus large que les deux autres : le 1er espace lumineux est orangé, le 2e est orangé d’un côté et vert de l’autre , le 3e et le 4è sont verts. Il y a identité de composition de la lumière émise quand le corps est placé dans le phosphoroscope ou quand il est excité par les rayons ultra-violets du spectre, ainsi que cela a lieu pour.le rubis,* les sels d’urane, etc., ce qui montre que si l’on pouvait estimer avec l’appareil des intervalles de temps plus petits que de seconde on rendrait lumineuses plusieurs des substances organiques citées plus haut.

La naphtaline donne l’exemple d’un carbure d’hydrogène solide qui est lumineux violet dans les rayons ultra-violets du spectre, et qui n’est pas visible dans le phosphoroscope.

Acide borique . — Je pourrais encore citer ici un grand nombre decorps, mais je me bornerai à l’acide borique. Cette substance quand elle est cristallisée est phosphorescente vert, mais ne donne qu’une image prismatique sans apparence de bandes obscures. Lorsqu’elle a été fondue préalablement, elle apparaît jaune dans le phosphoroscope avec une faible vitesse de rotation des disques, et cette teinte passe au verdâtre quand l’appareil tourne plus rapidement; lorsqu’on examine le spectre des rayons lumineux émis dans ce dernier cas, on observe quelques bandes noires qui traversent l’espace situé entre les raies noires F et G du spectre solaire; mais le peu d’intensité de la lumière émise n’a pas permis d’indiquer exactement leur position.

On peut représenter dans le tableau suivant les effets les plus remarquables donnés par les substances étudiées dans ce chapitre, en indiquant les différents changements de nuances quand on les place dans les différents rayons du spectre ou dans le phosphoroscope :

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