LUMIÈRE

Nous avons dit tout à l'heure que les atomes ou molécules des corps étaient animés d'un mouvement vibratoire

(1) On chercherait en vain dans les livres classiques, même les plus complets, les théories dont l'exposé va suivre. Seul, le Tt^aité élémentaire de physique de Ganot, vingtième édition, par G. Maneuvrier. Hachette, 1887, en donne un aperçu sommaire au paragraphe 21, p, J 5 et 16,

LUMlflEtE. 7G

:ontinii qu'ils Iran s mettent à l'éthcr passif qui les baigne. Les microscopes n'étant pas encore assez puissants pour nous faire voir ces particules de la matière et la manière doDt elles se comportent, nous ignorerions l'existence de ces vibrations, si celles qu'elles Iranametlcnt à l'éther n'affectaient pas nos sens d'une façon quelconque. C'est notre œil qui les perçoit, et nous appelons lu)nière l'impreasion qu'il ressent. Cet organe nous permet donc de constater i'eiistence des corps dont les atomes présentent des vibrations d'une certaine intensité. Mais les vibrations transmises àl'éllier ne s'éteignent pas au contact des cotps non lumineux; elles sont réfléchies en tout ou en pirlie et viennent alors impressionner notre œil, si bien que nous pouvons voir tous les «orps, pourvu qu'ils réfléchissent certaines de ces vibrations transmises. Il en est d'uitres qui laissent passer, au travers de leurs intcn'allcs moléculaires, les vibrations de l'étber sans les atténuer d'une manière prononcée. Ils sont appelés diaphanes; d«Ulie sorte que nous ne nous apercevons de leur interpuilion que par l'affaiblissement de l'impression luminouse et ses déviations.

Lorsque le corps diaphane affecte une l'orme prismali^e, les vibrations, en le traversant, se séparent les unes i*s antres, et se rangent suivant leur degré d'intensité pour former le spectre; c'est ce qui a permis d'en faire "De étude complète et spécialement d'eu mesurer la longueur et la rapidité.

Pour que nous les apercevions, il faut qu'elles ne soient Pii9 inférieures au uombre de 484 trillions par seconde, (vec une longueur de 620 millionièmes de millimètre; ïlûre nous voyons rouge. Il est également nécessaire que 3fur nombre ne dépasse pas 709 trillions par seconde, et que leur longueur ne soit pas moindre que 423 miUvo- Biéines de millimétré, conditioas qui nous donneuV \^

sensation du violet. Entre ces limites extrêmes, nous percevons toutes les nuances de Tarc-en-ciel ; mais, en deçà et au delà, notre rétine n'en est plus affectée. Nous savons cependant qu'il en existe de plus rapides, et en même temps de plus courtes, par suite des modifications qu'elles produisent sur Taffinité de certains corps les uns pour les autres. On appelle ces vibrations ultra-violettes, rayons chimiques, erreur de langage, dernier vestige de l'ancienne théorie de l'émission d'un fluide lumineux, si malheureusement imposée au monde savant par l'autorité de Newton. Il est également certain qu'il en est de moins rapides et plus longues, car il est facile de comprendre que, quelle que soit la cause des vibrations lumineuses, elle ne prend pas les atomes ou molécules à l'état de repos pour les porter immédiatement à un autre état produisant par seconde 484 trillions de vibrations, longues chacune de 620 millionièmes de millimètre : mais nous n'en avons pas la preuve expérimentale.

Les vibrations sonores, dont la tonalité dépend également de leur nombre dans l'unité de temps, ne sont pas toutes perçues par l'organe de l'ouïe, et les limites de cette perception ont été spécifiées ; il n'en existe jias moins des vibrations sonores plus lentes et plus rapides, c'est-à-dire plus graves et plus aiguës. Elles doivent donc être considérées, comme les vibrations lumineuses, indépendamment de leur influence sur nos sens.

Cette analyse des vibrations lumineuses nous expliqua comment les corps non lumineux reflètent différentes couleurs; ils éteignent les autres vibrations. Si ces diverses couleurs frappent en même temps la rétine (disque de Newton), celle-ci perçoit la lumière blanche, absolument comme après la reconstitution du rayon lumineux par uo second prisme ou une lentille convergente.

Les vibrations lumineuses çaveoviTexvV V^VVv^y axcc un<

LUMIÈRE. 8t

rapidité extrême qui atteint 308 000 kiloinètres par seconde. Ceci n'est qu'une moyenne, car il se pourrait que les premières ondes soient plus rapides que les dernières. L'intensité de la lumière, à un point donné de son parcours, est en raison inverse de la distance qui sépare ce point de la source.

Pour que les vibrations lumineuses des atomes et molécules se produisent, il faut que les corps auxquels ils appartiennent présentent un certain degré de raréfaction qui varie suivant leur nature. Ainsi, le platine est encore très solide lorsque déjà il répand une lumière éblouissante, tandis que l'hydrogène ne nous apparaît lumineux que dans les gerbes immenses de son gaz, que l'agitation solaire projette dans un état de raréfaction extrême. La précocité de production des vibrations lumineuses paraît donc être en raison directe de la cohésion des atomes, autrement dit de leur puissance d^attraction.

Les vibrations normales des particules peuvent encore ètreactivées, au point de donner des sensations de lumière sans raréfaction apparente du corps qu'elles for^nent; mais cette accélération paraît atteindre uniquement la couche moléculaire la plus superficielle. On a donné à ce phénomène le nom à^ phosphorescence; il paraît être également influencé par Tattraction^ car on ne l'observe guère qu'à la surface des solides.

La phosphorescence peut être produite par l'action directe des atomes ou molécules vibrants ; tel est reifet du frottement, des brisures et des chocs. Le physicien anglais Crookes, dans ses tubes où le vide atteint un millionième de millimètre, a vu les atomes d'un gaz ainsi raréfié, di- ^gés sur des diamants, y développer par leur choc une lumière intense.

L'électricité et la nervosité, dont nous chercherons plus loin à pénétrer 7 'e55ei2ce, produiseui également ce \V\^-

nomène ; mais, comme on pouvait le supposer, la lumière en est la cause la plus fréquente. Elle agit avec d'autant plus d'énergie que les vibrations sont plus rapides et plus courtes, comme celles qui produisent la sensation du violet et les réactions chimiques, tandis que celles du rouge sont peu ou point actives.

On a comparé, à juste raison, la phosphorescence à la résonance que produisent les sons musicaux sur les cordes et tiges sonores. Les vibrations ainsi produites pai l'entremise de Tair ou de Téther ne sont pas toujours les mêmes que celles du corps producteur ; mais le nombre des vibrations secondaires est toujours en proportion de celui des primaires. En musique, on qualifie les premières du nom à^ harmoniques.

Malgré la justesse de cette comparaison, il n*y a pas identité parfaite entre les ondes lumineuses et les ondes sonores, car ces dernières sont le résultat d'oscillations des corps en masse, et les autres sont produites par les vibrations particulières, mais simultanées, de leurs éléments; les unes sont transmises par l'éther, et les autres ne peuvent avoir d'autre intermédiaire que la matière plus ou moins condensée.

Les vibrations dites lumineuses, transmises par l'éther, ne produisent pas seulement de nouvelles vibrations lumineuses, mais peuvent modifier les affinités chimiques Ainsi, les vibrations transmises réduisent certains oxyde! métalliques et ceux de quelques métalloïdes. Par contre elles favorisent les combinaisons du chlore et de Thydro gène et l'oxydation des matières organiques ; celte der nière action est mise à profit pour le blanchiment d< toiles écrues. Dans les plantes, ce double effet se produ simultanément, mais seulement en présence de la chl' rophylle qui réfléchit uniquement la couleur verte; 1' autres vibrations sont ahsoAées, eV v!,ç. ç^oxvV die.?» sai

Toute qui fa'

LDMIËRI

qui favorisent l'action chimique. L'acide carbonique esl décomposé et son carbone ge combine aussitôt avec les ùlcraents de l'eau pour former des bydrates de carbone, tels que l'amidon.

Ce sont les vibrations violettes et ultra qui modifient l'aflinité avec le plus d'énergie, comme on l'observe pour li photographie ; les vibrations rouges sont impuissantes àproduire le plicnomène, mais peuvent le continuer, surloiil en présence de matières organiques oxydables. I Tous ces faits qui, réunis, constituent la Photochimie, \ prouvent que la rapidité et la brièveté des vibrations des alomes ou molécules influent beaucoup sur leur affinité ; mais il reste à déterminer la nature de cette influence. On peut seulement induire aujourd'hui que l'affinité est, ilans de certaines limites, sous la dépendance des vibralions des éléments de la matière.

Jusqu'ici rien n'autorise à penser que la lumière moiitt le mouvement de translation des atomes, pas plus que l'attraction.

Lorsque les vibrations des atomes d'un corps comincneent à s'activer au point de le rendre lumineux, ce sont les vibrations rouges qui graduellement apparaissent Iï8 premières, puis viennent successivement les teintes orange et jaune : mais dès que l'influence du vert se fait Mnlirj nous percevons la lumière blanche. Cette progres- ^on est parfaitement conforme à la théorie du spectre. Elle démontre, en outre, que la production de la lumière blanche, que le prisme analyse est le résultat de l'aclion d'atomes vibrant avec des rapidités différentes. S'ils fibraient tous à l'unisson, la lumière serait ou rouge, on jaune, ou verte, etc. Il n'est pas probable que les alomes, qui produisent les divers tons de la gamme chroualogène, soient toujours en nombre exactcmcïit çvoçoïjiour donner ane Jumière exactement WntVfc.

Telle est sans doute la cause des différences de teintes que présentent beaucoup de sources lumineuses. A ce point de vue, il y aurait intérêt à porter les i^cherches photométriques sur chacune des couleurs du spectre. On arriverait peut-être, à l'aide de ces expériences, à caractériser les corps qui émettent une lumière teintée, et compléter ainsi l'analyse spectrale sur laquelle nous avons encore à dire quelques mots.

Tous les corps solides et liquides^ portés à l'incandescence, donnent un spectre continu ; leurs atomes produisant donc toute la série des vibrations colorées. Il n'en est pas de même de leurs gaz; ceux-ci ne donnent qu'un certain nombre de vibrations. Ainsi, la vapeur incandescente du sodium ne donne qu'une double raie jaune très brillante ; les autres couleurs sont peu ou pas représentées. Le rouge et le violet caractérisent le potassium, etc. L'état gazeux entraîne donc la suppression d'un grand nombre de vibrations lumineuses, soit que la plupart des atomes ne produisent que des vibrations infrarouges ou ultra-violettes, soit qu'ils forment un certain nombre de groupes vibrant à l'unisson de telle ou telle couleur.

Quoi qu'il en soit, et c'est là l'important, ces raies colorées, plus ou moins intenses, caractérisent absolument les gaz qui les émettent. Si Ton élève la température des gaz incandescents, de nouvelles raies apparaissent, ce qui prouvent que de nouveaux atomes entrent en jeu, ou que les vibrations lumineuses de certains d'entre eux se modifient.

D'autre part, ces gaz, traversés par un pinceau de lumière à spectre continu, absorbent exactement toutes les vibrations qu'ils peuvent émettre eux-mêmes. Gomment ces vibrations s'épuisent-elles? Aucune expérience n'est venue éclairer celte question ; mais, comme AW ^'sA. ç^econ-

daire au point de vue pratique^ peut-être sera-t-on longtemps encore sans chercher à y répondre.

Ainsi, la lumière est le résultat produit par une série de vibrations des éléments de la matière sur Téther qui les baigne, résultat qu*il transmet à d'autres éléments alomiques ou moléculaires.

§ 2. CHALEDR.

Ganse des phénomènes calorifiques. — Thermodynamique. Thermochimie. » Réflexion et réfraction de la chaleur.

Chaleur solaire.

La concomitance si fréquente des phénomènes calorifiques et lumineux, spécialement leur réunion dans le spectre solaire, a entraîné, surtout en France, les physiciens à regarder la chaleur comme également produite par les vibrations de Téther. Mais cette théorie, accueillie surtout pour sa simplicité apparente, soulève les objections les plus graves.

Il est vrai que le spectre solaire présente sur certains points une élévation de température plus considérable et qu'on la constate également dans la région infra-rouge ; mais il n'existe aucune proportion entre le nombre des vibrations et le pouvoir calorifique.

H est vrai que le maximum de cette élévation de température se rencontre dans la région du rouge ; mais, s'il était dû aux vibrations qui produisent cette impression sur notre œil, les corps qui ne reflètent que celles-là, seraient des foyers de chaleur. Or, Tobservation et Texpénmentation montrent qu'il n'en est rien ; les corps rouges ne nous chauffent pas plus que les violets.

Il est vrai que certains corps se laissent traverser par la lumière et la chaleur; mais il n'y a aucune proportionïïalité entre ces deux phénomènes. Il y a des cotç^ ôa^-

86 LA PHÏSICO-CHIMIE.

phanes qui sont en même temps athermanes, et ceux qui ne laissent passer que les yibrations rouges, ne sont pas traversés plus facilement par la chaleur. Enfin, les corps opaques, ou aphanes, donnent tous passage à la chaleur, quelle que soit leur épaisseur; c'est simplement une af faire de temps et dlntensité.

Il est encore yrai que les miroirs réfléchissent de Is même manière la lumière et la chaleur ; mais il en est d( même pour le son et tout corps projeté. Dans les deui cas, les résultats sont semblables; seulement, le méca nisme de leur production diffère.

Enfin, rinterférence, phénomène caractéristique àei yibrations lumineuses et sonores, comme aussi des on dulations des liquides, n'a jamais été observée pour les prétendues vibrations calorifiques. Cependant, il serait facile de constater rabaissement de la température qui se produirait lors de la rencontre de celles qui émanent de deux sources de chaleur d'égale intensité.

Laissons donc là une théorie si mal étayée et voyons s'il n'est pas possible d'en induire une autre plus exacte des observations et expérimentations fournies par la science.

Tout phénomène calorifique s'accompagne d'un cban* gement de volume des corps, changement que ne peuvent expliquer des vibrations atomiques ou moléculaires de quelques millionièmes de millimètre d'étendue.

Tout corps qui reçoit de la chaleur se dilate, et toul corps qui en émet se contracte. Dans le premier, il y ^ augmentation de la quantité d'éther contenue dans l^ espaces intermoléculaires; dans le second, il y a diminu tion. Si les deux corps sont voisins, il est clair que le deux phénomènes seront connexes et que l'éther de l'u passera dans l'autre. Tout cela est indiscutable ; reste trouver la ou les forces qui, d'une part, rapprochent U molécules, et, de Tautre, les écaïleivl.

Les forCQs qui rapproclient les molécules nous sont taanucs : ce sont Valtracllon et l'afrinité; lorsqu'elles agissent, elles chassent évidemment lY'tlier contenu dans les espaces intermoléculaires qu'elles teadunt à oblitérer. Cet éther chassé doit forcément occuper une autre place, el.s'il passe dans d'autres intervalles, il les dilatera. L'attraclioD el l'affinité produisent donc des phénomènes semblables à ceux que nous appelons calorifiques, et auiquels nous ne donnons ce nom qu'à cause des Impressions que transmettent à notre cerveau les extrémités nerveuses de la peau.

S'il y a non seulement similitude, mais identité, entre les phénomènes calorifiques et ceux produits par l'attraclion et l'affinité, l'expérimentation devra nous en donner la preuve.

Al'aide d'un moyen mécanique quelconque, rapprochons In molécules ou atomes d'un corps solide, liquide ou gueux; nous chassons forcément l'éther inclus, ijui s'éiJiEppe, se réfugie dans les espaces intermoléculaires voisins et les dilate. En effet, si nous plaçons un therniomètre à proximité, nous voyons le mercure monter dans le tube et nous concluons qu'il y a élévation de température, c'est-à-dire production de chaleur. Ainsi, en produisant artificiellement les effets de l'attraction, on donne naissance à des phénomènes calorifiques. Mais ce n'est pas, comme on le prétend par une fausse interprétalion du phénomène, le corps comprimé qui s'échauffe, mais Wen les corps environnants,

Dana l'expérience bien connue de Tyndall, lorsqu'on 'Dtroduitde force une quantité considérable d'air dans un TM6 de métal à parois résistantes, on dit que cet air s'écliuiffe. C'est une erreur; la vérité est que tous les corps «1 contact médiat ou immédiat se dilatent ou augmentent ittaopéi-ature. Quand la dispersion de Vél\\et &^ç^A%à a.

SS LA PHYBICO-CHrHIË.

PU lieu, ils i-epreniient leur volume ou température primitive. Mais, si le gaz est mis en liberté, pour qu'il repreoM son volume primitif, il doit emprunter 1h quantité d'clh» perdue aux corps environnants, qui alors diminuent de volume sous l'inQuence de l'attraction, ou, comme on dit < liabiluellement, se refroidissent.

Une comparaison va rendre évident l'effet de ta coro-J pression. Prenons un terrain humide, mais présentant uni certaine fermeté. L'eau qu'il contient est comprise dans les intervalles des jmrllcules terrestres, et, par conséquent,. comparable à l'éther inLermoléculaire. En appliquant la main sur ce sol, on ne perçoit aucune humidité. Faisons-le^ maintenant traverser par un régiment formé par seclîonsi Partout où il aura passé, la surface, primitivement fermei , sera transformée cti une boue liquide qui mouillera tonM les corps mis en contact avec elle. Cependant, aucun deH militaires n'a versé de l'eau sur son passage; seulementr ils ont comprime les espaces inlerparcell aires des eouch» profondes, et l'eau qu'ils contenaient, a reflué à la aiiper-i (îcic. C'est précisément ce qui arrive quand on frappe à coups redoublés sur une enclume; l'éllier des couche» profondes vient à la surface et nous donne une sensatioa de chaleur. Au bout d'un certain temps, celui qui ne s'erin pas échappé, regagne les couches profondes et l'équilibi» de température se rétablit; c'est par le même mécanisaill que, quelques heures après le passage du régiment, le l«« rain se raffermit : l'eau non évaporée reprend sa position primitive. |

Si maintenant, par d'autres procédés mécaniques, noua diminuons la puissance de l'attraction, nous augmentoot les dimensions des espaces intermoléculaires, et l'éther qw y pénètre est emprunté aux espaces des corps enfirotH nants qui se rétractent en proportion ; dans le thermo^ mètre, par escm[i\e, la colonne \'n\uvie\ia\%sc,Oai\triM)

que le corps raréfié se refroidit, sans se rendre compte que cette proposition contredit ce principe indiscutable que la chaleur dilate les corps. S'il en était ainsi, il y aurait des dilatations chaudes et des dilatations froides, ce qui est absurde. Bien plus, cette dilatation froide, lorsqu'elle cesse d'avoir lieu, donne de la chaleur. L^expérience suirante, exécutée par le physicien suédois Edlund, va nous en donner la preuve.

Une barre de fer reposant sur une table, s*y trouve fixée par une de ses extrémités et est soumise par l'autre à une traction de 20 kilogrammes, par exemple. Si on la met en contact avec un appareil thermo-électrique au moment où Ton cesse la traction, on verra le galvanomètre indiquer une élévation de température ; cependant, si on avait appliqué l'appareil au moment où les 20 kilogrammes commençaient à dilater la barre dans le sens de sa longueur^ on aurait observé un mouvement de l'aiguille en sens contraire, et on en aurait conclu que le métal se refroidissait en s'allongeantl

Ainsi, quand on augmente ou diminue la densité d'un corps, il dégage ou absorbe d'autant plus de calorique ou d'éther que la diminution ou l'augmentation de volume est plus grande.

La production de chaleur par le frottement est plus complexe. L'explication du phénomène nécessiterait une analyse que le cadre de cet ouvrage ne comporte pas. Qu'il me suffise de dire que la compression y joue, comme ailleurs, le rôle principal.

En somme, tout corps qui se contracte, dilate les corps environnants, et tout corps qui se dilate, en facilite la contraction ; les variations du thermomètre n'indiquent pas autre chose. Nous avons qualifié de calorifique ces phénomènes, à cause des sensations qu'ils nous font éprouver. Sans cela, nous n'y aurions pas vu aulr^ e\\o^^

que ce qiii se passe lorsqu'on presse sur Tune ou Tautre de deux vessies en caoutchouc remplies incomplètement d'un fluide quelconque et communiquant entre elles par un tuyau. Dans l'espèce, c'est l'attraction qui joue le rôle de la main de l'opérateur.

La température d'un corps est la quantité d'éther qu'il peut perdre ou acquérir au profit ou aux dépens de la colonne thermométrique, jusqu'à ce que l'attraction de ses atomes ou molécules les uns pour les autres soit contrebalancée par la résistance de Téther contenu dans leurs intervalles. Cet équilibre est, pour ainsi dire, instable, car il est sans cesse modifié par les circonstances extérieures qui augmentent ou diminuent la résistance de Téther intermoléculaire.

Pour qu'un corps dilaté ou comprimé reprenne son volume primitif, c'est-à-dire pour que ses intervalles moléculaires reviennent à leurs dimensions primitives, il faut qu'il perde ou acquière juste la même quantité d'éther ({u*il avait acquise ou perdue. Telle est l'origine de Végmvalent mécanique de la chaleur, que la théorie des vibrations calorifiques ne saurait expliquer, et qui est la base de la Thermodynamique.

L'affinité joue absolument le même rôle que l'attraclion. Lorsque les atomes ou molécules de deux corps différents s'unissent pour former de nouvelles molécules, ils expulsent l'éther qui les séparait ; il y a dilatation des corps environnants ou dégagement de chaleur. Pour rompre la combinaison, il faut réintégrer juste la quantité d'éther expulsé.

Quand deux espèces d'atomes ou molécules ont peu d'affinité Tune pour l'autre, c'est que l'attraction, qui maintient en rapport les atomes ou molécules de même nature, l'emporte sur l'affinité. Si on diminue l'attracliou en chauffant, c'est-à-dire eu iulroduisaut car force de

éther dans les inteiralles moléculaires des corps en préence, la combinaison a lien. Lorsque, pour une cause pdconque, elle Tient à être détruite^ l'aUractiun, roprciint son empire, expulse exactement la quantité d\'*tlicr iNidecbaleur qui arait été employée.

G*est de l'obserYation de ces faits qu^est née la Tliermu' dUmûe, découverte dont notre compatriote, M. le prafosaear Berthelot, peut à juste titre revendiquer la plus gnnde part. Elle n^est autre que le tableau de la lulti^ entre Pattraction et Taflinité, lutte dont les eiïets les plus ifpirents sont les phénomènes calori Piques, autreniiMit &, les déplacements de Tétber.

L*onité calorique, ou calorie ^ si utile pour le t-aK:ul di's opérations physico-chimiques, est la quantité «réllier néeenaire pour dilater d'un degré centigrade un kilugi-aniiii«^ fêta distillée.

L'accumulation dePéther peut, à un de^^ré donné, f'ain! lUKrles corps de l'état solide à l'état liquide, t>t de. Télal. Kfiiide à l'état gazeux. Ce changement d'état nérrssih' fielques explications.

Si|dans les corps solides, les atomes ou nioiéctili:^ sont en contact plus ou moins intime, les interstices doivmLiMrr. attribués à leur forme sphéroîdale. Sous rinlluenn! df; la ^eur, ces espaces s'agrandissent, les surfaces de couact diminuent d'étendue et le volume augm^inLi:; niai^, lUD moment donné, les atomes, sans se séparer, ai-riv«wit i pouvoir glisser les uns sur les autres : c'est le, pas.-in^ff i l'état liquide. Or, on observe alors que la tenipéraLure la liquide ne change pas tant que tout le solide M\:.Ht pa.n iadn; la chaleur, dit-on, passe à l'état latent. Si, eiiHuilf;, n continue à chauffer, ce sont les intervalles moléeulairfv<t la liquide qui se dilatent, sans pour cela que li; contact. mribile cesse d'avoir lieu. Mais bientôt les atomes ou inoécoles se séparent et il j a passage à l'élal ^twww. N v.v\

9t hk PHYSlCO-CHIMlË.

moment encore, la température du liquide cessera de s'accroître tant qu'il ne sera pas vaporisé entièrement; lacbtleur passe de nouveau à Tétat latent.

J'ignore comment on explique ces phénomènes avec la théorie des vibrations calorifiques; en tous cas, cette explication est très facile avec celle que j^'expose. Il est bien clair que tout l'éther introduit sert à donner an espaces intermoléculaires les dimensions qui constituent l'état liquide, puis Tétat gazeux. Or, dans ces nouvelles conditions d'écartement des particules matérielles, Fattraction qui agit en raison inverse du carré des distances, perd singulièrement de son intensité, et Téther du liquide et du gaz reste interposé, tant qu'il demeure. dans lesfr mites strictement nécessaires pour l'apparition du nouvel état ; il n'est donc plus chassé dans le thermomètre, dont la colonne liquide ne varie plus de hauteur. Pour l'extraire, il faudra un certain effort, et cet effort ne sera produit que par un appel d'éther fait par les corps environnants. C'est ainsi qu'agissent les mélanges réfrigérants, tels que la glace pulvérisée au contact d'un sel avide d'eau. Cette espèce d'affinité lutte contre l'attraction qui unit les molécules des deux solides dont les intervalles s'agrandissent et aspirent l'éther du voisinage pour se liquéfier.

Lorsque la cohésion d'un liquide est faible, il peut donner des vapeurs à toutes les températures ; la masse d'éther contenu dans l'air atmosphérique facilite le passage à l'état gazeux. L'eau et le mercure, à l'état solide, présentent même ce phénomène sans Hquéfaction préalable apparente. De plus, certains corps, tels que l'arsenic, à la pression ordinaire, passent toujours directement de l'état solide à l'état gazeux.

Pendant la dilatation progressive d'un corps, depuis l'état solide jusqu'à l'état gazeux, il peut arriver que, penàant i'/îccumulation de l'élUer, \e?. N\ViTîv\\ox\?» des çarti

îules éléraenlaires soient activées au point de devenir iraineuses. Cette accélëralion se manifeste à des époques irès différenles, et elle parail d'autant plus précoce que ^altmclion présente plus de résistance. En traitant de la kimière, nous avons cité les eieinples de l'hydrogène et luplalinc.

A propos du platine, citons les effets caloriiiques el contéculivement chimiques qocproduil la propriété qu'il a de Bondenser les gaz dans les porosités de sa masse. L'éther kinsï expulsé pénètre dans les intervalles moléculaires du ital et les dilate au point de développer des vibrations Umineuses. Celte propriété s'observe aussi chez plusieurs mtres solides, mais à des degrés variables. La dissolution les gaï ou vapeurs daus les liquides, amène également m dégagement d'élher ou de chaleur proportionnel aui ptantités absorbées. Ensuite, si l'on chaufTc ou mieux si îva introduit d« l'éther étrauger, les gaz inclus a'échapfvA.

Parcontre, pour qu'un solide se dissolve dans un liquide, t'estrÀ-dire devienne liquide lui-même, il doit emprunter Téther nécessaire au dissolvant et, par son entremise, aux corps environnauts; il y a abaissement de température. C'est ainsi que la chaleur favorise les dissolutions. Mais ■ouveat le refroidisscmeut est masqué par un phénomène l^itnique qui dégage de l'éther. C'est ce qui arrive brsque la molécule du corps dissout s'unit intimement h une ou plusieurs molécules du liquide; il y a alors dégagement d'éther ou de chaleur.

U|Ëa résumé, de tout ce qui précède, nous sommes autorisés à induire que l'attraction et l'affmité sont les seuls licteurs des phénomènes calorifiques, autrement dit des ilfpUcements de l'éther.

Quant à la réflexion de la chaleur obscure et ^ saconntànûon aa foyer d'an m/roir coDcave, c'csl simçVemft'Q^^

94 LA PHTSICO-CHIMIE.

celle de l'éthcr, et il en serait de même de toute particule solide, liquide ou gazeuse Tenant frapper la surface da miroir. Cette réflexion et cette concentration par déplacement est même bien plus facile à comprendre que celle des vibrations lumineuses et sonores. La réfraction de Tétlicr en mouvement n'a rien non plus de surprenant, car lout corps, même solide, traversant des milieux de différentes densités, modifie sa direction à chaque changement de milieu.

11 nous reste maintenant à expliquer le mécanisme des phénomènes calorifiques qui sont produits sous Tinfluence soltiire. Il est bien clair que ce n'est pas l'éther émis par le soleil qui pénètre les corps de la surface terrestre pour les faire changer d elat. La théorie de l'émission, si malencontreusement préconisée par Newton, est bien et dûment condamnée.

Les observations astronomiques nous montrent que la malière solaire est dans un état d'agitation continuelle, f aractériséo par des mouvements d'expansion et de concentration. Ces mouvements produisent naturellement, sur la masse d^éther qui l'entoure, une suite d'ondulations absolument semblables à celles que cause, à la surface d'une nappe liquide, un corps placé à son centre et sans cesse a«^ité. Si la pièce d'eau est très étendue et les mouvements peu intenses, les ondulations se perdent avant d'atteindre la rive. Dans le cas contraire, elles y produisent un flot sous l'influence duquel Teau pénètre dans les intervalles des grains de sable qui composent le rivage, et en augmente les dimensions. Si le corps cesse de s'agiter, le flot ne se produit plus, l'eau se retire et les particules reprennent leurs rapports primitifs. C'est précisément ce que Ton observe sous l'influence des ondulations éthérées produites par les mouvements violents de la matière solajre, lorsque ces ondulations aUe\^tvGYv\,\^1tY\vi ^\çft^'

;titue une espèce de rivage de la mer éthérée. Le fluide pénètre dans les intervalles moléculaires, les gaz se dilatent, les liquides gonflent et toutes les dimensions des solides augmentent d'étendue. Puis, lorsque le soleil a iisparu de Thorizon, Téther s'écoule sous Tinfluence de /attraction, et gaz, liquides et solides reprennent leur volume primitif. Ce dernier phénomène a reçu le nom de radiation nocturne.

Durant les longues nuits des pôles, Tattraction n'étant plus contre-balancée par le flot d'éther, celui-ci s'échappe de tous les liquides, et même du mercure, au point de les ramener à Tétat solide. Sous l'équateur, les douze heures de nuit sont insuffisantes pour produire des résultats aussi prononcés ; mais la condensation n'en est pas moins ma- BJfeste. Remarquons que Téther, expulsé par la diminution des intervalles moléculaires, se répand partout où il éprouve moins de résistance ; il se déverse d'abord dans Tatmosphère, et ce n'est qu'à sa limite qu'il regagne la masse intersidérable, espèce de réservoir commun. C'est précisément le voisinage de ce réservoir qui facilite les condensations sur les hautes montagnes, qui, même sous i'éqaateury sont sans cesse couvertes de neige. Ce que nous appelons la chaleur solaire, à cause de l'impression perçue par le sens du toucher, n'est donc qu'un déplacement de l'éther produit par l'agitation de sa surface. Lorsqu'elle sera solidifiée, adieu la chaleur.

—Mais, dira-t-on, la chaleur solaire est toujours accompagnée de vibrations lumineuses ; vous voyez bien que les deux phénomènes sont identiques. — H y a simultanéité, Bûais non identité. Une comparaison va nous faire voir que le mouvement vibratoire n'est pas capable de produire ^es déplacements.

Lorsqu'une pièce d'artillerie de gros calibre détone^

^^^mi s'entend auJJoin et les vitres des maisons \o\ç>\tv^^

sont brisées; si c'est une poudrière qui saute, des murailles^ siluées à une distance relativement grande, peuvent même être renversées. Il est clair que ce ne sont pas les vibrations sonores de l'air qui causent ces dégâts, mais bien son déplacement en masse qui se propage par ondes volumineuses jusqu^aux obstacles qu'il renverse. Or, le Ilot d^air, qui, brisant nos croisées, pénètre dans nos appartements, est en même temps en vibration, car la détonation frappe simultanément nos oreilles. Il en est de même du flot d'éther que nous envoie le soleil ; il est eo môme temps animé d'un mouvement vibratoire lumineux. Il n'est pas étonnant que chaleur et lumière nous arrivent en même temps, et que la production du spectre solaires accompagne de chaleur : l'éther traverse le prisme en vibrant.

La vitesse de Tonde éthérée calorifique, produite par le soleil et les autres astres à 1 état stellaire, ne peut guère être calculée ; on peut seulement affirmer que ce mouvement du fluide intersidéral doit être très rapide et proportionnel à celui produit par les vibrations lumineuses. Quant à la vitesse du déplacement de Téther dans les espaces intermoléculaires, elle dépend d'abord de la quantité mise eu mouvement, puis de la disposition relative des atomes ou molécules et peut-être aussi de leur forme. Très intense dans les gaz, elle est d'une lenteur extrême dans les liquides, quand la pénétration a lieu dans une direction opposée à celle de la force attractive du globe ; dans les solides, elle dépend de leur nature. Tant que nous ignorerons la configuration des atomes, nous ne pourrons nous rendre compte de ces différences.

Nous sommes donc autorisés à conclure que tous les phénomènes calorifiques sont dus à des déplacements de l'étlier, et que la chaleur n'est pas une force, mais un (les résultats de l'activité de la matière sous forme d'at-

Uion et d'affinité.

Théorie de l'électricité ; expériences de Crookes.

Electricité statique; activité physiologique des atomes;

Transformation de l'électricité en chaleur ;

Mnence de la lumière sur la conductibilité. — Electricité

dynamique ; sa production par la chaleur ; réapparition

de celle-ci; courants induits.

Malgré les applications si nombreuses et si variées dont l'i'leclricité a été l'objet depuis cent ans, on s'est peu pi'éoccupé d'en donner une bonne théorie. En France, on Ee contente dans l'enseignemenl de celle des deux fluides, comme étant la plus commode, bien que sa fausseté soit évidente pour tous.

Uq grand nombre de physiciens attribuent les phénomènes électriques à des mouvements do l'éthcr. Cette opinioneslparfaitenientplausible, car elle est induite de la rapidité de leur transmission. Eti effet, celte vitesse n'est comparable qu'à celle de la lumière et laisse bien loin derrière celle des atomes ou des corps célestes. Mais quelle est la nature de ce mouvement?

— C'est une vibration, répondent les amis des prolilèmes faciles ; tout est vibration dans la nature. — Une Wle opinion ne peut être prouvée et par conséquent disculée.

Pour d'autres, le principe du mouvement électrique «1 l'attraction, qui agit sur l'élher comme sur les particules matérielles, lia corps électrisé positivement est celui ^Otit les atomes ont autour d'eux une masse plus dense d'éther ; c'est le conlniire pour ceui électrisés négativement. L'électricité positive des couches supérieures de ''atmosphère a pour cause la densité de \'i\.\\fc ofix^x^- Umre notre planète. Je n'entreprendrai pas 4« ife^^VM

point par point cette théorie. Il me suffira de faire remarquer que, si Téther avait une densité quelconque, le système solaii^e serait depuis longtemps disloqué. Tout astre circulant autour d'un autre verrait son mouvement se ralentir au fur et à mesure qu*il s*approcherait de son centre de gravitation ; or, c*est précisément le contraire qui a lieu. Une comète, qui marche avec une lenteur relative dans les espaces interstellaires, est animée d'une vitesse vertigineuse quand elle approche du soleil. Les astronomes ont, du reste, démontré cent fois, par les observations les plus délicates et les plus précises, que l'espace , en aucun poinl, u*oppose la moindre résistance. L'éther ne présente donc aucune des formes de Tactivité de la matière ; il est absolument passif.

Quelques savants ont émis Tidée que le mouvement de réthor se passe dans les atomes eux-mêmes, qui, n'étant ccrlaiiiement pas compacts, doivent contenir une certaine quantilc de ce fluide. Elle serait susceptible d'augmenter ou de diminuer, et de ces variations résulteraient lesélec- Iricités positives et négatives. Cette hypothèse nous parait la plus probable, et c'est celle que nous donnons pour base à la théorie que nous allons développer.

Tout d'abord, il s'agit d'établir que les molécules électrisées positivement contiennent une surabondance d'éther qu'elles peuvent perdre. Les expériences de Grookes sur la matière radiante vont nous montrer qu'il en est bien ainsi. '

Dans un tube où le vide est fait à millionième de millimètre, les atomes d'un gaz sont suffisamment raréfiés pour que leur mouvement rectiligne soit peu ou pas dérangé par leurs rencontres. Si dans le tube on a au préalable introduit des électrodes, au moment où Ton fait passer un courant, les atomes se comportent comme des balles de sureau vis-à-vis de ces élctVtoèi^^ \ W's» %^ i^téci-

tiLECTRICITÉ. VV

piteot dessus, et aussitôt le contact opcn'', ils sout n> poussés Tiolemment. A ce moment, ils sont ('lf;ctriK«0 i.*! k direction de leur marcbe peut être modifii^e par un I limant placé à Textérieur.

Si l'uD des électrodes a la forme d'une calotte d*: Kphi.'i <r icrease, les atomes renvoyés par sa surface interne hn diii|at vers son foyer ety convergent. Sous leur irifiuefj« <*, Uffliocefil d*un alliage d'iridium et de platine, plur;<' n ce foyer, devient incandescent et même entre en fuhioi.. |lBnfQ*i l'aide d*un aimant on amène le point de coij';i ;.- [tnlioiisur la paroi du tube, le verre se dilate et h*: I'-j Uitau point d'être percé par la pression atnjo'tptjénqt^'-. éviter cet effet destructeur, on peut rendre le \Aii'i.'>aussi manifeste en enduisant ei léri eu renie :jt le lui.' couche de cire, làoîi le point de con cent rat jorj fj- • est dirigé, et Ton voit bientôt la cire fondi

L'éther, qui produit ce changement d'ét^it de l'ail Ja;fe. iimeelde la cire, vient évidemment de^ atorije'ï el non milieu dans lequel ils se meuvent, et cet eicetî dout ilt sont chargés au contact de l'électiode ti yj\ir fjn,:iu*: leombustion du zinc de la pile.

Ces faits expérimentaux me parai •ïTïen t dfri/iori-.ier 'jue atomes ou molécules peuvent aL*</rher njo.'ue/.Ufié' ituoe certaine quantité d'éther en eice'ï, a J^i ;ji«rj:e;e éponge, et qu'ils sont alors dai:ii un eL^ii é^:'.-.!^'j j»-. ^ ce que certains corps éleclri^s oui Jeurc a-.o:jie-, fcui- 'kiigés d'éther. nous sommes autorJ<^>i a adnjettre que ■^ atomes de ceux électrisé» d'u ne f ar o u f, o :: '. f î; i : e . *ioj ^ e/j i ^ eontenir moins qu'à l'état normal. Tel^': e^t'. Ja ha>^e <Je I en question. On comprend, *-n '.?î-;t. q-^ i^r-e f*^}* "^ de 1 "élber intra-atomique jouj;. -. ï. hh fafcfc'; ■les élémentaire ' --e »t«>'^;*fci5i'^fj

'"* noieront h.\^- A A»i -•.

100 LA PHYSICO-GHIUIE.

sera rétabli. Faisons maintenant Tapplication de ces données aux pliénomènes classiques de l*électricité et voyons s'ils peuvent s'y adapter. i

Electricité statique. — Si nous mettons en contact deux corps électrisés, Tun en plus Tautre en moins, ils cesseol tous deux de Tôtre; Téther en excès des atomes de Tuna été absorbé par ceux de Tautre, qui n'avaient pas leur contingent, et l*équilibres*est rétabli. i

Prenons un corps électrisé en plus et approchons-en un corps normal très léger; celui-ci est attiré, et, aussitôt le contact, il s'éloigne chargé d'une partie de Texcédent d'éthcr du premier. Si le corps neutre et le corps électrisé positivement ne peuvent se déplacer spontanément, mais sont sufiisamment rapprochés, les atomes du premier qui sont les plus voisins du second, perdent une partie de leur étlier au protit des plus éloignés, et les deux moitiés se trouvent électrisées différemment par influence. Si Ton écarte les deux corps, l'équilibre du neutre se rétablit par un choc en retour. Au contraire, il devient négatif lorsqu'on met l'extrémité positive eil communication avec le sol qui absorbe l'étlier en excès.

Lorsqu'on agit avec un corps électrisé négativement, les phénomènes ont lieu en sens contraire. Le corps léger perd une partie de son éther atomique et devient négatif; 1^ corps neutre est influencé inversement.

On me demandera pourquoi cette attraction et cette répulsion, pourquoi cette action par influence qui indique une espèce de sensibilité de la part des atomes. A cela, j® répondrai que ce sont des faits d'observation qui doivent être sous la dépendance des propriétés physiologiques des atomes, car il s'agit bien là de physiologie, puisque leui activité est spontanée. Quoi qu'il en soit, ces phénomène^ n'infirment en rien la théorie que je développe.

On comprend que l'é\eclr'\c\V.é i^îiv \v\^\îl^^ç.^ ^^\V. ^n rai-