CHAPITRE III

RecliercHes entreprises depuis le commencement du dix-liiiitième siècle jusqu’en 1540.

§ 1. Phosphorescence par les actions mécaniques .

Depuis la découverte du phosphore les recherches des physiciens et surtout des chimistes furent dirigées principalement vers l’étude de ce corps;

(1) Boyle, JSoctiluca aeria, etc., 1G93. — Opéra omnia , t. 3.

(2) Voir Mémoires de V Académie des sciences pour 1737, cités plus haut.

(3) Opuscules chimiques (le Margraff, édit, de Paris, 1762, t. 1, p. 1 et 30.

PHOSPHORESCENCE

on reconnut bien la différence entre les effets produits par le phosphore proprement dit et ceux que présentent les corps phosphorescents, puisque le phosphore avait besoin d’air pour luire, et qu’il luisait alors sans le secours d’aucune action extérieure, tandis que les corps phosphorescents pouvaient luire dans le vide, sous l’eau, mais par l’action du frottement, de la chaleur ou de la lumière. Des recherches n’en continuèrent pas moins pendant tout le dix-huitième siècle, en soumettant les minéraux et les matières organiques à des actions analogues à celle que l’on avait fait subir à l’urine ; c’est même en faisant des expériences de ce genre que Homberg découvrit, en 1711 (1), la préparation d’un composé qui reçut aussi le nom de phosphore, en calcinant des matières fécales avec de l’alun : il se faisait du sulfure de potassium, qui prenait feu à l’air. On nomma ce nouveau phosphore pyrophosphore, et ensuite simplement pyrophore. D’autres matières organiques donnèrent des effets semblables, et Lemery fils fit également plusieurs préparations analogues.

Les recherches de Boyle en 1663 furent pour ainsi dire le point de départ des travaux relatifs à la phosphorescence des minéraux; on reconnut alors que le frottement, la chaleur ou l’action de la lumière pouvaient donner à certains corps la propriété de luire dans l’obscurité. Il faut examiner dans chaque classe de phénomènes quelles ont été les découvertes qui ont été faites.

En ce qui concerne les actions mécaniques, on peut citer l’effet lumineux observé par Homberg, en 1693 (2), quand on frappe le chlorure de calcium fondu provenant de la calcination delà chaux mélangée à l’état de poudre avec moitié de son poids de sel ammoniac; c’est un fait très-curieux, et qui paraît montrer nettement l’influence des actions mécaniques sur la production de la lumière.

En 1707 (3), Bernoulli et Gassini fils firent quelques expériences sur le dégagement de lumière dans le frottement des diamants et de plusieurs corps ; ils observèrent évidemment dans quelques cas des lueurs électriques, et dans d’autres des effets analogues à celui que Boyle avait cité. Dulay, dans ses recherches (4), de 1730 à 1735, a également parlé de la phosphorescence par frottement.

(1) Mémoires de V Académie des sciences , t. 28, p. 234, 1711.

(2) Ibid., t. 10, p. 307, volume 15e (1693).

(3) Ibid., t. 24, p. 1 (1707).

(4) Ibid., t. 53, p. 347 (1735).

SOURCES DE LUMIÈRE

Les recherches d’Hawksbée (1), sur le frottement des corps dans le vide et dans les gaz et sur le dégagement d’électricité et de lumière qui a lieu dans cette circonstance, avaient montré, comme celles de Boyle et celles de Dufay, et même antérieurement à ces dernières, que la production de la lumière pouvait être indépendante de celle de l’électricité, puisque des corps lumineux et électriques par le frottement pouvaient perdre leur électricité et rester encore lumineux; cependant elles n’avaient pas établi que dans quelques cas l’élévation de température qui a lieu quand on frotte les corps qui deviennent lumineux ne fût pas la cause du phénomène, et qu’il ne se produisît pas alors un effet de phosphorescence par la chaleur.

Tel se trouve peut-être le cas du diamant. Cependant, quelques-uns des effets observés par Hawksbée, ainsi que le fait cité par Homberg, semblent ne devoir leur explication qu’à la production d’un phénomène de phosphorescence par des actions mécaniques.

Après ces recherches, on ne peut guère citer comme se rapportant à ce sujet que les observations faites en 1809 par Dessaignes (2) , qui a mentionné des' matières salines, comme les chlorures de mercure ainsi que le phosphate de ce métal, lesquelles produisent de la lumière au mo- ‘ ment où on les broyé. Il a montré qu’avec certains corps, comme la chaux phosphatée, le phosphore de Canton agglutiné, le frottement ne donnait lieu à une émission de lumière qu’en échauffant ces corps, et que si on les privait du pouvoir d’être phosphorescents par la chaleur, ce qui a lieu en les soumettant préalablement à l’action d’une température élevée, ils ne produisaient plus ce phénomène; mais il a fait voir qu’il y avait d’autres corps, comme certains silicates, des fragments de chaux, etc., qui, étant revenus à la température ordinaire après calcination,, étaient encore lumineux par le choc. Ainsi, dans certains cas, l’action mécanique est bien une cause de dégagement de lumière.

§ 2. Phosphorescence par l’action de la chaleur.

Les phénomènes de phosphorescence par la chaleur ont été surtout étudiés à la fin du siècle dernier et au commencement de celui-ci. On savait depuis Boyle que les diamants chauffés pouvaient devenir lumi-

(1) Physico-mecanical expérimenta 1709. — ld., traduction de Bremond, annotée par Desmarets(l754)

(2) Journal de physique, t. 69, p. 20. — ld ., t. 73, p. 41. — ld 74, p. 101.

PHOSPHORESCENCE

neux; on connaissait également une substance, nommée phosphore Smaragdin (1), qui, de même que la pierre de Berne envoyée à l’Académie des sciences (2), était lumineuse par élévation de température; ces deux dernières substances étaient très-probablement, d’après leur description, du fluorure de calcium.

Dufay (3) montra que plusieurs pierres précieuses se trouvaient dans le même cas. Il fut conduit à deux remarques très-importantes : la première, que les minéraux phosphorescents par la chaleur perdaient, étant suffisamment calcinés, cette faculté et étaient incapables de redevenir lumineux par élévatioq de température; la seconde, que l’action de la chaleur tout en faisant perdre temporairement à ces mêmes corps, comme au phosphore de Bologne, la faculté de luire dans l’obscurité, ne changeait aucunement leur pouvoir, quand ils étaient revenus à la tem- ■ pérature ordinaire, de devenir lumineux dans l’obscurité après chaque exposition à la lumière du jour; c’est-à-dire qu’il y avait indépendance entre ces deux espèces de phosphorescences : phosphorescence par élévation de température, et phosphorescence par l’action de la lumière.

Depuis Dufay on a étendu la liste des corps phosphorescents par la chaleur, mais sans que l’on puisse connaître les causes qui donnent aux substances minérales cette propriété. On doit citer principalement, après ses recherches, le travail de Wedgwood publié en 1792 (4), dans lequel ce phénomène est étudié avec un certain nombre de minéraux.

Haüy (5) voulut faire de la phosphorescence un caractère minéralogique, et à propos des matières comme le spath fluor, la dolomie, etc., il indiqua les effets de phosphorescence que pouvaient produire la chaleur et le frottement.

En 1809, l’Académie des sciences de Paris couronna un mémoire de Dessaignes sur les phosphorescences, mémoire dont on a déjà parlé plus haut, et dans lequel il étudia le genre de phosphorescence dont il estquestion ici. Après avoir vérifié les faits connus avant lui, il arriva à des résultats très-curieux, et relatifs à la propriété que possède l’étincelle électrique excitée à distance de substances privées par la calcination de leur phosphorescence par la chaleur de rendre à ces substances le pouvoir d’être lumineuses par élévation de température.

(1) Mém. de VAcad. des sciences , t. 2, p. 129.

(2) Id., t. 42, p. 58 (1724).

(3) Id ., t. 53, p. 352 (1735).

(4) Pkilosoph. transact t. 82, p. 28.

(5) Haüy, Traité de minéralogie ( t. 1 à 4 ).

SOURCKS DE LUMIÈRE.

Déjà on avait vu que la lumière électrique, comme les lumières artificielles, pouvait impressionner les corps phosphorescents ; on verra en effet plus loin que Canton, en 1764, avait parlé de ce résultat et que Wilson avait même fait voir que l’activité communiquée aux coquilles d’huître par les décharges électriques était supérieure à celle que donnait la lumière solaire. Michel de Grosser avait également obtenu le même effet avec des diamants. Dessaignes étendit ces résultats à d’autres matières que les coquilles calcinées. Voici un des passages de son mémoire :

« Si l’on prend de la poudre de verre rendue imphosphorescente par « calcination, qu’au l’établisse sur un support isolant entre les deux: « houles d’un excitateur universel, et que dans cet état l’on oblige la « décharge d’une bouteille de Leyde à passer par les tiges de l’excitateur « et à traverser le petit tas de poudre, celle-ci se trouvera réintégrée « dans sa phosphorescence après quatre ou cinq explosions de bouteil- « les. En effet, si on la jette sur un support chaud, même après l’avoir « maniée longtemps dans les mains, elle y produit une vive scintillation,. « parfaitement semblable à celle de la phosphorescence naturelle.

« J’ai redonné par ce moyen à toutes les substances minérales de la « nature leur propriété phosphorique ; je ne pense en excepter aucune ; « j’ai exposé de la poudre imphosphorescente et électrisée à l’air atmos- « phérique sur une plaque de zinc pendant plus de six mois, pour voir « si l’influence d’un support métallique et les variations de l’air lui ra- « viraient son fluide : elle a répandu après cette épreuve autant d’éclat « sur la cuiller que le premier jour de son électrisation (1). »

On voit d’après cela que Dessaignes avait rendu aux corps au moyen des étincelles électriques la propriété d’émettre de la lumière par élévation de température; mais il pensait que l’effet était dû à l’influence spéciale de l’électricité.

A la même époque, et pour le même concours de l’Académie des sciences de Paris, Placidus Heinrich, professeur à Ratisbonne, envoya un ouvrage très-étendu et fort intéressant, mais qui ne fut mis qu’au second rang (2). Dans cet ouvrage il parla de la phosphorescence par élévation de température et par insolation, et, comme Dessaignes, il montra que l’électricité peut rendre aux minéraux la phosphorescence qu’ils ont perdue*

(1) Journal de physique, t. G8, p. 465; 1809. — Id., t. 71,p. 67.

(2) Voir Journal de physique, t. 74, p. 311. — Becquerel, Traité d'électricité , en 7 vol-, t. G, p. 269.

PHOSPHORESCENCE. , 25

Seulement, suivant lui la cause de ce phénomène n’était pas due à une action spéciale de. la part de l’électricité, comme le pensait Dessaignes, mais bien à l’influence de la lumière électrique. Canton et Wilson pensaient également que les étincelles agissaient par leur lumière, et nous verrons plus loin que cette opinion est celle qui doit être adoptée.

En outre de ces recherches on peut citer celles de Théodore de Saussure (1), qui a examiné quelle était l’influence du fer ou d’autres matières sur la phosphorescence du spath fluor et de quelques composés à base de chaux; celles de Grotthus (2), de Brewster (3), quia montré que laphosphorescence par la chaleur se produisait avec un grand nombrede minéraux, ainsi que les recherches de Pearséal (4). Ce dernier a fait des expériences analogues à celles de Dessaignes et de Placidus Heinrich sur la propriété que possèdent les décharges électriques de rendre la phosphorescence par la chaleur aux corps qui l’ont perdue; mais il a de plus observé que certains spaths fluors qui avaient perdu leur couleur en même temps que leur phosphorescence reprenaient une légère coloration au moyen de cette influence. Ce sujet sera étudié dans le livre III, et l’on reviendra sur ces derniers travaux.

§ 3. Phosphorescence par l'action de la lumière.

Depuis deux siècles, la phosphorescence par l’action de la lumière a été étudiée concurremment avec celle que peut faire naître la chaleur, et cela en partie par les mêmes savants. Après le travail de Boyle et avant la découverte du phosphore par Qrandt, Baudoin (5), en 1675, montra que le résidu de la calcination du nitrate de chaux pouvait, comme la pierre de Bologne calcinée, luire dans l’obscurité après son exposition à la lumière; seulement, cette matière attirant l’humidité de l’air perdait promptement sa propriété ; elle a été appelée phosphore de Baudoin. Homberg, à la fin du seizième siècle, en même temps qu’il montrait les propriétés du phosphore qui porte son nom, et qui est, comme on l’a vu, du chlorure de calcium, et au milieu des recherches qui l’ont conduit à

(1) Becquerel, Traité d'électricité, en 7 volum, t. 6, p. 209.

(2) Journal de Sckiveigger, t. 14, p. 134 (1815). — Becquerel, t. 6, p. 272.

(3) Journal philosophique d'Edimbourg, t. 1, p. 363. — Ann. de chimie et de physique, 2e série, t. 14, p. 289 (1820).

(4) Ann. de chim. et de phys., 2e série, t. 49, p. 337 et 346 (1832).

(5) Baudoin, Phosphorushennelicus, etc., Philosoph. transact. Àbrigd ., t. 11, p. 368.

SOURCES DE LUMIÈRE

découvrir son pyropliore, étudiait la préparation du phosphore de Bologne et des propriétés qu’il présente.

Dufay donna une certaine impulsion aux recherches faites dans cette direction, en montrant qu’un très-grand nombre de pierres calcinées, decoquilles, de concrétions calcaires, etc. , pouvaient donner des corps lumineux après leur exposition à la lumière (1); il vit que la propriété reconnue par Boyle à quelques diamants appartenait à presque tous, et surtout aux diamants jaunes et à un certain nombre de minéraux; il observa, comme on l’a déjà mentionné plus haut, que la faculté de phosphorescence par insolation était indépendante de la propriété que les minéraux possédaient de luire par élévation de température, en ce sens, qu’une calcination suffisante qui avait fait émettre au corps toute la lumière qu’il pouvait donner les rendait impropres à donner de nouveau le même effet; mais que ces minéraux étaient aussi phosphorescents par insolation qu’avant cette action (2). Enfin, il montra que des diamants exposés à la lumière dans des boîtes couvertes de différents verres colorés brillaient de même nuance et ne participaient nullement à la couleur du verre. On , voit que les expériences de Dufay, quoiqu’en petit nombre, avaient été très-bien conduites et avaient touché aux points les plus intéressants de la phosphorescence par insolation.

Les expériences de Beccaria (3), professeur à Bologne, ont augmenté beaucoup la connaissance du nombre des matières qui jouissent de la faculté d’être lumineuses après l’insolation; il a reconnu que si l’on expose à la lumière un grand nombre de substances organiques convenablement desséchées ainsi que beaucoup de minéraux, à l’exception des métaux et des pierres brunes, et que l’observateur puisse les voir sans que ses yeux aient été influencés par les rayons lumineux extérieurs, ces matières deviennent visibles dans l’obscurité pendant un temps plus ou moins long après l’action préalable des rayons solaires.

Pour faire aisément ces recherches, Beccaria avait fait construire une sorte de loge portative en forme de tour « comme ceux des couvents de religieux, » dit l’auteur, à l’un des côtés de laquelle une ouverture pouvait

(1) Mém. de l'Acad. des sciences de Paris, t. 48, p. 524 (1730).

(2) Ibid., t. 53, p. 347 (1735).

(3) De quam plurimis phosphoris, etc. ; Bologne, 1744. De bononiensi Instituto atquc Academia, t. 2, lre partie, p. 274 (1745); — t. 2, 2me partie, p. 136 (1746); — t. 2, 3e partie, p. 498. — Mém. de VAcad., collect. académique , partie étrangère, t. 10, p. 197. — Becquerel, Traité de physique, t. 2, p. 163. — Becquerel, Traité d'électricité, t. 1, p. 65.

PHOSPHORESCENCE

permettre le passage de l’objet et son exposition à la lumière, sans que l’observateur cessât d’être dans l’obscurité.

A peu près à la même époque, Zanotti (1), secrétaire de l’Académie de Bologne, étudia l’action de rayons de différentes couleurs sur le phosphore de Bologne, et fît des expériences analogues à celles que Dufay avait entreprises à l’aide de diamants en les éclairant au moyen de verres différemment colorés ; seulement il opéra avec un spectre solaire. Il reconnut, comme Dufay, que le phosphore de Bologne émettait une lueur dont la couleur était indépendante de celle des rayons incidents. Zanotti paraît être le premier qui se soit servi des rayons du spectre dans des expériences de ce genre.

Margraff (2), dont on a cité plus haut les recherches sur la préparation du phosphore de Bologne, a fait une étude chimique de ce composé, et a montré que le minéral nommé pierre de Bologne était un sulfate qui lors de sa calcination avec le charbon se changeait en sulfure. Il observa que ce sulfure, formé en vase clos, n’était pas lumineux après l’insolation, comme celui qui était obtenu par la calcination dans le fourneau en présence de l’air.

Comparant la composition de la pierre de Bologne avec celle des sélénites ou sulfates de chaux, il calcina ces sulfates avec du charbon, comme la pierre de Bologne, et obtint du sulfure de calcium phosphorescent, et cela que la calcination eût eu lieu à l’air libre ou en vase clos. Bien plus, il prépara artificiellement du sulfate de chaux, le mélangea avec du charbon et obtint des matières phosphorescentes; il remarqua même que, suivant l’espèce de pierre employée pour préparer le sulfate de «chaux, il avait des matières phosphorescentes rouges ou blanches. Ces effets, comme on le verra dans le livre VI, pouvaient dépendre du plus ou moins de calcaire que renfermaient ces pierres, ainsi que de leur état moléculaire particulier.

Le travail de Margraff est le travail chimique le plus intéressant qui ait été fait dans le siècle dernier sur les matières phosphorescentes par insolation; ce chimiste avait indiqué la véritable voie à suivre dans cette «étude. Depuis, les recherches ont été faites plutôt au point de vue physique pour connaître les propriétés lumineuses des corps phosphores-

(î) De bononiensi Instituto, etc... t. 1, p. 181 (1748).

(2) Margraff, Opuscules chimiques , 13me dissertation, édition française de 1762, t. \, p. 383.

SOURCES DE LUMIÈRE

cents, qu’au point de vue chimique pour déterminer la composition de ces corps.

Canton, en 1764 (1), fit connaître une substance phosphorescente qui est plus facile à préparer que la pierre de Bologne; aussi cette matière a-t-elle porté le nom de phosphore de Canton, et a-t-elle servi à un grand nombre de recherches. Il suffit pour la préparer de calciner préalablement des écailles d’huître dans un creuset, puis de les pulvériser, de mélanger la poudre avec 1/4 de son poids de soufre, et de chauffer le mélange jusqu’au rouge pendant une heure. On a alors une substance qui exposée à la lumière est visible dans l’obscurité. C’est, comme on le verra plus tard, livre VI, du sulfure de calcium, qui peut être lumineux vert ou jaune suivant sa préparation.

Canton montra que la lumière d’une bougie, celle de la lune, ou les étincelles électriques pouvaient rendre sensible cette substance. Il fit voir que cette matière étant chauffée dans l’obscurité ne devient lumineuse par la chaleur que si elle a été préalablement exposée à l’action de la lumière, et que si on la chauffe immédiatement après l’impression lumineuse, l’action est plus vive qu’èn élevant sa température plusieurs jours après. La chaleur donne donc lieu, dans un temps plus court, à l’émission de la lumière que le corps aurait donnée plus lentement à la température ordinaire.

Canton a cité en outre ce résultat intéressant, que si au bout de plusieurs mois la matière, préalablement insolée, a été chauffée avec de l’eau bouillante, elle ne produit rien ; chauffée alors vers 500°, elle devient lumineuse pour retomber inactive jusqu’à ce qu’une nouvelle insolation se reproduise. Ainsi l’émission lumineuse, qui n’avait pas lieu par une faible élévation de température, est produite par un effet calorifique plus énergique; il faut donc supposer, comme nous le verrons plus tard, que la lumière imprime au corps, non pas seulement une modification tempo-

(1) Méthode facile de faire un phosphore , etc., par Canlon (voir Journal de physique, 1771, t. 1, p. 124). Je possède un échantillon de phosphore de Canton, lumineux vert, préparé par Canton lui-même. Ce phosphorè est dans un petit ballon scellé à la lampe sur lequel se trouve gravée la date du 24 décembre 1764 ; et comme Canton, dans la première expérience rapportée dans son mémoire, dit qu’il a exposé à la lumière son phosphore placé dans des ballons scellés, à partir du 25 décembre 1764, il est très-probable qu'il avait préparé ses ballons la veille , le 24 décembre, et que celui que je possède est un de ceux qui ont servi à ces recherches. Voilà plus d’un siècle qu’il est préparé, et il est aussi lumineux qu’on peut l’obtenir par le procédé qu’il indique; il n’a donc été nullement altéré. Cet échantillon m’a été fort obligeamment donné par M. Wheatstone.

PHOSPHORESCENCE

raire et pouvant se perdre à la température ordinaire, mais une modification permanente et ne se détruisant qu’à l’aide d’une température plus élevée.

Dessaignes et Placidus Heinrich en 1809, comme on l’a vu précédemment, ont observé le même effet à l’aide des décharges électriques.

Wilson (1) publia quelques années après un mémoire ayant pour titre : (; Sur les phosphores et les couleurs prismatiques qu’ils présentent. »

Son travail, comme il le dit lui-même, n’est qu’une continuation des recherches de Beccaria; il n’a pas étendu le nombre des matières phosphorescentes connues, mais il a fait plusieurs expériences intéressantes surtout en employant les écailles d’huître calcinées. Il a remarqué que les coquilles calcinées pouvaient présenter sur la même surface des lamelles de différentes nuances, les unes rouges, les autres jaunes, d’autres vertes ou bleuâtres ; dès lors il fit calciner ces coquilles avec des composés métalliques, mais sans obtenir aucun effet en rapport avec ce qu’il cherchait. Il se borna donc à séparer sur les mêmes coquilles les parties qui luisaient différemment, de façon à avoir des matières qui étaient soit rouges, soit jaunes, soit vertes, mais sans connaître le motif des différences observées.

On a vu précédemment que Dufay et Zanotti avaient montré que la couleur de la lumière émise ne dépendait pas de la teinte des rayons actifs, puisque le phosphore de Bologne et le diamant luisaient avec leur teinte propre sous l’action des rayons de diverses couleurs. Beccaria avait

un moment prétendu le contraire, mais il n’avait pas suffisamment étudié

la question. Wilson opéra avec la lumière décomposée par le prisme, et examina l’effet du spectre sur les coquilles qui brillaient par phosphorescence avec différentes nuances. Il vérifia que chaque coquille ne donne que la lumière qui lui est propre, quelle que soit la couleur du rayon qui l’excite; ainsi les fragments lumineux rouges émettent une lumière rouge dans l’obscurité tout aussi bien quand ils ont été placés dans le violet que dans le bleu ou le rouge du spectre ; de même les fragments lumineux verts sont phosphorescents verts après l’action des rayons violets, bleus ou rouges. Il confirma donc les expériences de Dufay et de Zanotti, lesquelles montrent qu’il y a indépendance complète entre la couleur des rayons actifs et la couleur de la lumière émise par les matières phosphorescentes.

(1) Journal de physique , t. 8, p. 72 (1776). — Id., t. 15, p. 92 (1780).

SOURCES DE LUMIÈRE

Bien que cette conclusion soit exacte, ces physiciens ont opéré évidemment avec un spectre mal épuré et qui contenait de la lumière blanche. Ils ont bien observé que les rayons violets et bleus agissaient plus vivement que les rouges ; mais, comme nous le verrons plus loin, les rayons rouges ne donnent pas d’illumination sur le phosphore de Canton et ne produisent qu’une destruction d’effet.

Wilson montra qu’il n’y avait aucun rapport, entre la durée de la lumière émise et l’intensité de celle-ci ; car du spath fluor faiblement lumineux peut conserver pendant longtemps sa lumière, tandis que d’autres corps qui brillent davantage s’éteignent plus vite. Pour prouver qu’il faut un temps très-court pour qu’un corps soit impressionné, il employa les décharges électriques, qui donnent, même aux coquilles, une phosphorescence plus vive que la lumière solaire.

11 a indiqué comme conséquence des effets observés que même sous l’influence de la lumière extérieure les corps phosphorescents sont lumineux avec les nuances qui leur sont propres, et que si on ne distingue pas les lueurs phosphorescentes quand ils sont exposés au jour, cela tient à l’intensité de la lumière extérieure, qui efface complètement la lumière qu’ils peuvent émettre.

Dans le travail de Wilson se trouvent énoncées des idées théoriques qui ne sauraient être admises, et dont il n’est pas nécessaire de parler. Ce qu’il importe de connaître, ce sont les faits bien constatés : c’est ainsi que les autres travaux relatifs à la phosphorescence ont été rapidement analysés seulement sous le point de vue expérimental.

On doit mentionner encore parmi les recherches faites à la fin du siècle dernier celles de Michel de Grosser (I) sur le diamant; il plaça des diamants impressionnables dans différents rayons du spectre solaire, et montra, comme les physiciens qui viennent d’être cités, l’indépendance qui existe entre la teinte de la. lumière émise et celle des rayons actifs. Il a également rendu lumineux les diamants au moyen de l’étincelle électrique, et a observé que des diamants inactifs calcinés seuls, ou entourés de charbons, n’avaient acquis aucune vertu phosphorique, mais que calcinés dans du borax fondu ils étaient devenus lumineux par insolation après leur refroidissement. Il a répété, dit-il, cette expérience avec trois diamants. Est-ce la surface seule qui a été modifiée? C’est une étude qui n’a pas été faite. On verra plus tard, livre VI, comment la chaleur peut

agir pour modifier les propriétés phosphorescentes des corps.

(1 ) Journal de physique, t. 20, p. 270 (1782).

PHOSPHORESCENCE

En 1800, William Herschell (1) découvrit que les rayons les moins réfrangibles du spectre lumineux, les rayons rouges, donnent une élévation de température plus grande que les rayons bleus, et même qu’en dehors du rouge, dans la partie invisible du spectre moins déviée que le rouge, le thermomètre indique encore une élévation de température. Cette observation de l’action sur le thermomètre de rayons calorifiques invisibles appela l’attention de plusieurs physiciens, qui cherchaient à s’assurer si des effets de même ordre n’auraient pas lieu de l’autre côté du spectre, en dehors du violet, soit sur les substances phosphorescentes, soit sur les matières chimiquement impressionnables.

Ritter à Iéna (2), Inglefîeld (3) et Wollaston (4) à Londres, s’occupèrent de cette question; Inglefîeld, après avoir observé, comme les physiciens cités plus haut, que les rayons bleus et violets étaient plus efficaces que les rayons rouges pour exciter le phosphore de Canton, émit l’opinion que les effets de phosphorescence devaient se prolonger au delà du violet de même que les effets chimiques de la lumière sur le chlorure d’argent, car ce dernier corps, d’après l’observation de Schèele en 1777 (5), noircissait à la lumière de préférence dans les rayons violets; mais il ne fit pas l’expérience. Ritter, sur l’annonce de la publication d’Inglefield, fit connaître les résultats qu’ils avait obtenus, prouvant l’action chimique de rayons invisibles situés au delà du violet, et doit être considéré comme ayant le premier réalisé l’expérience. Il ne s’occupa pas de la phosphorescence, mais seulement des actions chimiques exercées sur les sels d’argent et sur le phosphore.

Wollaston, dans une note annexée au mémoire cité plus haut sur les pouvoirs réfringents , mémoire dans lequel il annonçait l'existence de raies noires dans le spectre lumineux, dit qu’il avait observé, comme Ritter, que l’action chimique exercée par la lumière sur le chlorure d’argent se prolonge en dehors du violet visible.

Un fait très-curieux relativement aux effets produits par la lumière sur les corps phosphorescents, et que l’on doit signaler à propos de l’action des rayons différemment réfrangibles, se trouve rapporté dans l’ouvrage

(1) Philosophical transact., t. 90 (1800).

, (2) Ann. de Gilbert, t. 12, p. 409 (Mém, de 1801 à 1802), publié en 1803. — Journal de

physique, t. 57, p. 409 (1803).

(3) Ann. de Gilbert , t. 12, p. 408; mémoire publié en 1803.

(4) Philosophical transactions, t. 92 (1802).

(i) Traité de l'air et du feu; traduct. française (1781), § 06, p. 145.

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sur les couleurs dû à Goethe (1); ce fait résulte d’expériences de Seebeck et de Goethe, qui, à ma connaissance, n’ont été publiées que dans cet ouvrage. Je traduis textuellement les deux paragraphes 678 et 679 de l’ouvrage de Goethe :

« Le phosphore de Bologne devient lumineux sous l’influence des « verres bleus et violets, et jamais sous les verres jaunes et orangés; « on peut remarquer que le phosphore rendu lumineux par l’action des « couleurs bleues et violettes s’éteint plus vite dans les rayons jaunes a et orangés que s’il a été placé simplement dans une chambre obscure ; « or, si on répète ces expériences au moyen du spectre prismatique, « on arrive toujours aux mêmes résultats. »

Les physiciens qui avant Herschel et Wollaston avaient opéré sur le spectre s’étaient évidemment servis d’un spectre mal épuré; ce n’est que depuis les recherches de ces physiciens que la division des rayons de diverse réfrangibilité a été mieux effectuée. On verra plus tard quels sont les travaux faits en 1815 par Fraiinhoffer sur le spectre lumineux ainsi que la découverte qu’il a faite d’un grand nombre de raies noires qui s’y rencontrent, et combien de nos jours on a été loin dans cette étude.

Quelques auteurs dont on a parlé plus haut se sont occupés de la phosphorescence par insolation. Parmi les résultats observés par Dessaignes (2), on peut citer ce fait que le verre ordinaire devient phospho-

(1) Goethe zur farbenlehre, 3e chapitre, 55, § 678 et 679. — Œuvre scientifique de Goethe , par E. Faivre, 1862, p. 211.

En 1842 lorsque je présentai à l’Académie des sciences un de mes premiers mémoires sur la phosphorescence par insolation, je montrai de quelle manière les rayons du spectre agissaient sur les surfaces phosphorescentes, et j’observai l’action destructive produite par les rayons jaunes et rouges. Je n’avais nullement connaissance de l’observation de Seebeck, qui n’était consignée que dans l’ouvrage de Gœthe, et à la séance où je lis la présentation de mon travail , Arago mentionna les résultats indiqués plus haut ( Comptes rendus de VAcad. des sciences de Paris, t. 14, p. 903, 1842). Depuis, j’ai étudié ce sujet à diverses reprises, et j’ai montré que les rayons les moins réfrangibles ne détruisaient pas l’effet de phosphorescence aussi simplement qu’on l’avait supposé; dans les premiers moments de l’action des rayons rouges, orangés et jaunes, les sulfures phosphorescents brillent d’abord, puis toute lumière cesse. Il est probable que cette partie du rayonnement qui détruit la phosphorescence la détruit à la manière de la chaleur. Comme les corps phosphorescents ne sont capables que de rendre une certaine somme de lumière après leur exposition au rayonnement , les rayons les moins réfrangibles donneraient lieu, d’après cela, à une émission rapide de lumière, et quand les substances auraient émis toute la lumière qu’ils pourraient produire, ils cesseraient de luire. On verra, du reste, que les rayons rouges et jaunes peuvent donner lieu à des effets différents quand ils agissent sur d’autres corps que sur les sulfures phosphorescents. {Ann. de chim. et de physique, 3e série, t. 22, p. 244, 1848, et t. 55, p. 5, 1858.)

(2) Journal de physique, t. 69, p. 5, et t. 71.

PHOSPHORESCENCE

rescent à la lumière , seulement après avoir été porté à la température rouge ; ce corps perd ensuite peu à peu son pouvoir de phosphorescence et le reprend après une nouvelle calcination. Il est arrivé à des résultats intéressants en faisant usage de la lumière électrique, effets dont il a été question à l’occasion de la phosphorescence par élévation de température.

Grotthus (1), qui, de même que Dessaignes, a attribué aux phénomènes de phosphorescence une origine électrique, a fait plusieurs séries d’expériences curieuses, et a confirmé les recherches de Dufay, de Zanotti et de Wilson, d’après lesquelles une substance phosphorescente n’émet jamais une lumière de 'même couleur que celle qui agit sur elle, à moins que cette dernière ne soit de même couleur que celle émise naturellement par la substance quand elle devient phosphorescente.

En 1839, mon père (2) s’est occupé de l’action des décharges électriques pour provoquer la phosphorescence, et a démontré que les décharges n’agissaient que par les rayons qu’elles émettaient, et non pas par un effet électrique spécial, car les effets pouvaient être produits à des distances plus ou moins grandes. Il a prouvé que des écrans transparents et incolores agissaient très-inégalement sur les corps phosphorescents, les rayons actifs étant absorbés dans d’autres proportions que les rayons qui excitent la rétine. Conjointement avec M. Biot (3), il a signalé des faits très-intéressants se rapportant à la même question ainsi qu’à la transmission de l’action de phosphorescence autour d’un point primitivement impressionné au milieu d’une surface pouvant devenir phosphorescente.

Je terminerai ici l’exposé historique sommaire des principales recherches relatives à la phosphorescence. Je n’ai pas cité tous lës travaux publiés, mais j’ai parlé de ceux qui ont conduit aux faits les plus importants et les mieux établis. Depuis près d’une trentaine d’années, je me suis livré à une série de recherches sur la phosphorescence et principalement sur la phosphorescence par insolation (4) ; ces recherches faisant

(1) Journal de Schweigger, t. 14, p. 134 (1815). — Becquerel, Traité d'électricité, t. 6, p. 272.

(2) Comptes rendus de l'Acad. des sciences, t. 8, pages 183, 216, 272 ; Traité d'électricité, t. 4, p. 284.

(3) Comptes rendus, t. 8, p. 223. — Archives du Muséum d'histoire naturelle, nouv. série, t. 1* p. 215 (183S).

(4) Comptes rendus de l'Acad., t. 8, p. 493 — Archives du Muséum , t. 1, p. 215. — Comptes rendus, t. 14, p. 901. — Biblioth. univ. de Genève, t. 40, p. 341, 1842. —

SOURCES DE LUMIÈRE

presque entièrement le sujet de plusieurs chapitres de la première partie de cet ouvrage, ce serait un double emploi de les résumer ici ; je n’en parlerai que dans les livres suivants.

Ann. de chimie et dephys ., 3e série, t. 9, p. 257 (1843). — Ann. de chimie et de phys . , ■ 3e série, t. 22, p. 244 (1848). — Id., t. 55, p. 5 (1858). — Comptes rendus , t. 47, p. 105 (1858). — Id., tome 48, p. 404 (1859). — Ann. de chimie et de physique, 3e série, t. 55, p. 40 (1859). — Id ., t. 62, p. 5 (1861). — Société chimique de Paris, leçon faite en