LA M AT LUI

branche si féconde du savoir humain ; la Physique a en sou Voila, qui a mi lui ouvrir cViniJiit.'iisos horizons, eu dunnaul naissance à la pile électrique. — Mais il est d autres sciences où de semblables progrès, ne peuvent se manifester tout à coup, fa Météorologie, par exemple, qui a pour Lut d'étudier les lois du mécanisme de l'atmosphère, doit déterminer chaque jour la température, l'humidité de l'air, noter les variations barométriques , les oscillations de l'aiguille aimantée ; le domaine où elle se meut ne comporte pas des conquêtes rapides; science d'observation, ollo nu peut rien attendre des hasards heureux, de l'expérience. Le rôle de ceux qui s'y consacrent consiste essentiellement, à recueillir chaque jour, à toutes les heures, des chiffres exacts et rigoureuv; l'espérance qui les anime, c'est de voir se multiplier les stations d'observation sur foute la surface des continents ; ils laisseront à leurs successeurs les patientes investigations de leur existence, heureux si la corrélation, la comparaison de leurs résultats, peuvent conduire un jour à la découverte de quelques-unes des lois fondamentales qui président aux mouvements atmosphériques. >'

l'u présence de la néeessitéde lire le plus fréquemment possible, et dans un nombre multiplié de stations météorologiques , les divers instruments au moyen desquels ou interroge l'atmosphère, on n'a pas tardé à s'apercevoir qu'il y aurait un intérêt immense à substituerai! travail de l'homme celui des machines. Comment condamner un observateur, si .consciencieux' qu'il soit, à lire plusieurs fois, par heure et pendant des journées entières, le degré du thermomètre, la hauteur du baromètre ; à considérer, pour les noter, les mouvements del'aiguille aimantée et la rotation de la girouette? — Cependant il importe, pour le progrès de la météorologie, que ces observatiens journalières soient exécutées avec la précision qui doit caractériser tout document véritablement scientifique. — Ce que l'homme ne peut, faire, la machine l'accomplit. . — Pour obtenir cette mécanique ingénieuse, capable de laisser sur un papier les 1 races du mouvement du mercure dans le thermomètre et dans le baromètre, à toute heure du jour et de la nuit, d'indiquer la moindre perturbation survenue dans les organes les plus délicats de nos instruments les plus précis, les savants ont eu recours h l'auxiliaire précieux de la photographie : ilsutiliscnt l'art de Daguerre dans la construction de ces instruments de météorologie qui écrivent eux-mf mes leurs variations de tous les instants, et que l'on nomme enregistreurs.

L'idée d'cmplover, pour l'élude des phénomènes météorologiques, des appareils disposés de manière à marquer eux-mêmes la trace des influences qu'il» subissent, est assez ancienne ; elle remonte à Magellan, l'illustre navigateur qui, au moyen d'un mécanisme ingénieux, avait construit, en I78 L 2, des thermomètres, et des baromètres qui enregistraient, tous les étals par lesquels les faisaient passer les varialions atmosphériques.

L'enregistrement par la photographie, tel qu'il s'exécute aujourd'hui dans un grand nombre d'observatoires, offre l'avantage de supprimer des organes de transmission cnmpliqiiésque nécessiterait tout autre moven mécanique ou électro-magnétique. Cet enregistrement est surtout utilisé pour les variations du thermomètre, du baromètre, et pour l'étude des oscillations de l'aiguille aimantée,

(lu sait qu'à la partie supérieure de la colonne barométrique il y a un espace vide, connu sous le nom de vide de Torricelli. Si l'on place une lumière, celle, du gaz par exemple, ou encore celle d'une lampe à pétrole, derrière le baromètre, à l'aide d'une lentille on pourra projeter sur nu papier sensibilisé l'image de l'espace éclairé, qui surmonte la colonne de mercure; cette image photographique variera à chaque instant avec le niveau du mercure dans le baromètre. Ce thermomètre enregistreur ou thermographe est à peu près disposé de la même manière; seulement il est indispensable que la lampe à gaz soil placée loin de l'appareil, afin que la chaleur qu'elle émet, n'agisse pas sur l'instrument; en outre, sa lumière ne passe plus par l'espace vide situé au-dessus du mercure, mais bien à travers une petite bulle d'air qui a été introduite à l'avance dans la mince colonne mereurielle,et quijoue ici lerolede pinnule. La lumière, ainsi transmise, produit sur le papier une marque, qui offre l'aspect d'un point.

Dans ces deux instruments, le papier sensibilisé est tendu sur un tambour que fait régulièrement tourner un mouvement d'horlogerie; il accomplit lui-même un mouvement de rotation continue, et la trace des variations de niveau du mercure, dans le thermomètre, et du baromètre, s'y trouve marquée par une ligue continue, quand on a retiré le papier et qu'on lui a fait subir les opérations propres à la fixation de l'image.

La disposition du mécanisme varie selon que l'enregistrement doit s'appliquer à tel ou tel appareil. Pour que la photographie [misse noter les variations du baromètre, ou a pris depuis longtcm] s des dispositions ingénieuses que nous croyons utile de décrire. Un baromètre à cuvette ordinaire est suspendu verticalement par un collier métallique. Au-devant de cet instrument est une lentille convexe qui concentre, à sa partie supérieure, la lumière d'une lampe d'Arganl ou d'un bec de gaz. Le haut du tube barométrique est muni d'une échelle transparente en verre divisée eu demi-millimètres. — Le rayon lumineux traverse celle échelle, passe au-dessus du ménisque mercuriel, et pénètre dans un objectif achromatique pour projeter sur une feuille de papier sensibilisé l'image de la graduation fixe et de la surface mobile du mercure. (Voir la gravure ci-contre.)

Le papier photographique est adapte à un cadre qui se meut sur un chariot dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'objectif. Un mouvement d'horlogerie imprime le mouvement au cadre de telle façon qu'il parcourt seulement toute sa longueur eu vingt-quatre heures.

LA AATL'Ri:.

Ces dispositions sont représentées à lu gauche de noire y L.ivure. Le baromètre à mercure esl au milieu de la table : sou niveau est représenté en I. esl l'objectif photographique, Il li 1 mouvement d'horlogerie iju] met en niaivlie, par l'intermédiaire de la lige P, l l , le châssis servant (le support au papier photographique. Ce magnifique appareil de M. Salleron vient d'elle construit pour l'Observatoire de Kiew. Mais non-seulement- il joue le rôle de barométrographe, il enregistre encore les tempérât lires et les van liions hvgroniétriquos.

Le thcrtuomélrograplie est représenté à la droite de notre gravure. Le réservoir métallique a est enfoui dans ie sol à une température constante, il est creux et communique par \m tube à une des bran-

ches d'un tube en U, rempli de mercure. L'autre brandie du tube en U est en relation avec un second réservoir à air b, qui reste, plongé dans l'atmosphère ambiante. La différence de température des deux îéscrvous se traduit par un mouvement du ruoreuiT, clans le tube en U; la lumière pas--e à la surlaec du inétal liquide, cL impressionne le papier photographique eu pénétrant dans le second objectif ()'; elle trace sur le papier photographique en mouvement une courbe, qui représente les oscillations du mercure dans le tube en U, et par suite les températures de l'aie. Lu autre système semblable, «', h' sort de psvchronièlre enregistreur : lu réservoir a' est enfoui dans le sol, 1'auLre réservoir b\ humecté d'eau, reste exposé a l'atmosphère. Tous deux communiquent

H.irnnn ; iro-i';i]i!ic i;l llicrmomi'liopL' iplic tic M. Siilleran.

encore, par l'intermédiaire d'un tube, aux deux branches d'un tube en U contenant du mercure à la surface duquel passe le rayon lumineux.

La photographie ne s'applique pas seulement aux variations du baromètre et du thermomètre, elle peut servir à enregistrer l'inclinaison ou la déclinaison de l'aiguille aimantée, comme le savant docteur Broohe l'a prouvé par la construction d'un appareil aussi ingénieux que précis, etqni est constamment en limage à l'Observatoire de Orcemvich.

L'aiguille aimantée porte à son exlrémilé \m petit miroir, où tombe la lumière d'une lampe. — Le rayon réfléchi so projette sur un papier sensibilisé placé dans une chambre noire; il \ trace un arc d'autant jdus grand que sa distance à celle surface photographiqueesl [dus considérable. L'aiguille aimantée fait-elle le moindre mouvement, la marque du rajon relléchi se déplace sur l'écran, elle suit lidèlenient la marche de l'aiguille, elle n'en laisse pas perdre la y)

plus pelile oscillation. — Le papier sensible n'est pas immobile, il est lixé à un cylindre qui, en vingtquatre heures, opère une révolution sur son axe. A chaque moment, le reflet du miroir s'est tracé, sur la feuille photographique; celle-ci, à la fin delà journée, est développée et tixée parles procédés ordinaires. — On obtient ainsi une ligue continue qui indique la marche du rayon lumineux, relléchi par le miroir adapté à l'aiguille magnétique, et qui en donne les moindres mouvements pendant le cours de vingt -quatre heures.

A l'Observatoire de Kiew, un système analogue est usité pour enregistrer les variations de l'état électrique de l'air. — Le plii)tti-f'!i-iiroifftijihe se compose d'un paratonnerre- mis en relation avec un élcctroscope ordinaire, dont les feuilles d'or, connue on le sait, s'écartent plus ou moins l'un de l'autre, suivant que la quantité d'électricité libre de l'air est plus on moins considérable. Les feuilles d'or sont fortement

éclairées, elles jouent le rôle de deux miroirs qui réfléchissent 1,) lumière et projettent leur double imago sur uu papier sensibilisé, qui se déroule régugnlièremeut de haut cubas, sous l'iiiflenco d'un mécanisme d'horlogerie. On obtient ainsi deux courbes sinueuses qui se rapprochent ou s'écartent à toute heure du jour, accusant avec une exactitude absolue l'étal électrique de l'atmosphère à tout moment de la journée.

C'est à Francis lîonald qu'appartient l'honneur d'avoir imaginé "cet admirable svstème d'enregislrement. Son photo-électrographe fonctionne à Kievv ; ouvrier infatigable, il inscrit, nuit et jour, pendant le cours des années, les moindres variations électriques des phases atmosphériques.

Une autre branche île la physique, la pliofométrie, a trouvé dans les opérations photographiques de puissants auxiliaires d'expérimentation. Quand les physiciens veulent mesurer l'intensité de deux, foyers lumineux, ils les font briller simultanément, et en mesurent la puissance par la valeur comparative de leurs ombres, liais comment opérer une telle mesure quand les deux sources de lumière ne peuvent briller ensemble? Si la comparaison est facile entre l'intensité lumineuse d'une bougie et celle d'une lampe, que l'expérimentateur allume en même temps, comment pourra-t-il agir s'il veut mesurer la puissance rel.ilive de la lumière solaire et de la lumière des étoiles ou de la lune? Les movens photographiques ont seuls permis de résoudre des problèmes aussi délicals. Que l'on expose uu papier sensibilisé à l'influence de l'image formée au foyer d'une lenlille par une source lumineuse, le degré d'altération, plus ou moins sensible, do la surface impressionnable ne servira-t-il pas à mesurer l'intensité de la lumière émise? I.a trace du foyer lumineux n'est plus fugitive, comme l'ombre qu'elle projette en éclairant la règle du photomètre ordinaire, elle est durable et permanente; elle pourra se comparer avec celle fournie par une source de lumière qui brillera à d'autres moments. I.a pliolométriephotographiquca permis à la science de comparer l'intensité lumineuse des l'ayons solaires à celle des rayons lunaires. L'astre du jour donne une lumière qui est trois cent mille fois plus considérable que celle de l'astre des nuits!

Grâce à ces procédés, la physique a pu se tracer une voie nouvelle dans des domaines qu'elle considérait comme inaccessibles avant l'apparition de la photographie. 1IJI. llerscbell, Edmond lieequerel ont pu étudier avec efficacité les caractères propres aux rayons solaires, à des différentes heures du jour ; grâce à l'emploi des papiers photographiques, l'étude de l'action chimique delà lumière, à laquelle se sont consacrés des savants émérites, a pris rang parmi les chapitres les plus intéressants de la science moderne.

On voit, par la description succincte des admirables instruments que quelques-uns de nos grands observatoires mettent en action, combien l'enregistrement photographique est précieux, puisqu'il permet d'ob-

tenir des indications précises et continues. Mais ces appareils sont à peine nés d'hier, leur usage n'est pas encore très-répandu ; ils sont certainement appelés à se modifier rapidement, pour céder la place à d'autres systèmes plus complets et plus ingénieux encore, lin outre, l' enregistrement photographique peut s'appliquer à d'antres appareils d'observation. Rien n'empêche, par exemple, de munir le pluviomètre d'un système qui accuserait les variations de sou niveau par l'intermédiaire d'un tube faisant fonction de vase communiquant.

Il ne faudrait pas supposer, d'après ce que nous venons de dire, que le système photographique est le seul que l'observateur puisse employer pour l'enregistrement ; nous avens uniquement insisté, sur celuilà, parce qu'il abonde en appareils nouveaux et ingénieux. Mais, pour compléter notre exposé, succinct, il n'est peut-être pas inutile d'ajouter, qu'en dehors du système photographique, la science a souvent recours à deux autres systèmes : celui qui est basé sur lus procédés mécaniques et celui qui repose sur des méthodes électro-magnétiques. Le premier consiste à trouver, dans les variations qu'éprouvent les appareils, la force, nécessaire à mettre en mouvement les styles enregistreurs, de telle façon qu'il soit possible de leur faire la : sser des traces. Ce système est le plus ancien, maïs il Cr-1; difficilement applicable en raison de peu d'intensité de la force dont ou dispose. Le second, comme sou nom l'indique, est basé sur l'emploi de l'électricité dynamique. La photographie dans un grand nombre do cas offre d'incontestables avantages. Quoi qu'il en soit, l'avenir prouvera que l'enregistrement est la base fondamentale de la météorologie, qui ne peut formuler ses lois qu'en les étavant sur des observations continues. — Un jour viendra où les observatoires fonctionneront d'euxmêmes : le ravon lumineux écrira eu silence la marche et la variation de tous les appareils ; l'observateur n'aura plus qu'à venir, une fois par jour, consulter les registres sensibilisés, où la nature aura, pour ainsi dire, marqué de son propre sceau les changements périodiques ou intermittents dont elle subit sans cesse la mystérieuse influence !