CHAPITRE III

TELEPHONES SPECIAUX

Dans tous les téléphones décrits jusqu'à présent, nous trouvons toujours un transmetteur magnétique, à charbon ou microphin nique, envoyant dans la ligne un courant ondulatoire^ et ce courant ondulatoire agissant sur un téléphone récepteur dans lequel nous retrouvons toujours, comme parties essentielles : 1" une plaque vibrante ; S'^un noyau aimanté et quelquefois un électroaimant ; 3"* une bobine.

Aucun de ces organes n'est indispensable à la réception des sons articulés dans le téléphone ; certains appareils récepteurs n'emploient même aucun de ces trois organes.

Les principes sur lesquels s'appuient les récepteurs sont aussi souvent fondés sur des actions très difiTérentes des actions magnétiques : tantôt ce sont des actions physiologiques, comme dans le récepteur de Gray, tantôt des actions chimiques, comme dans l'électro-motograph d'Edison, etc., etc. Nous examinerons les plus importants et les plus originaux, de ces appareils.

Téléphones sans plaque vibrante. — La première simplification que peut recevoir le téléphone de Bell consiste dans la suppression de la plaque vibrante. Pour obtenir des e£fets distincts, il faut employer un transmetteur à charbon et les courants induits. La parole est cependant très faible, et M. du Moncel a constaté que l'effet est d'autant plus caractérisé que le noyau est

TÉLÉPHONES SPÉCIAUX. 2oi

plus fortement aimanté et que sa masse est plus petite. En employant un ressort de montre bien aimanté et une petite bobine de fil fin à son extrémité, M. du Moncel a pu entendre la parole en employant un téléphone magnétique de Bell.

A côté de ces téléphones sans diaphragme, il convient de placer les expériences de M. Breguet dans lesquelles il a augmenté l'épaisseur du diaphragme jusqu'à quinze centimètres sans enlever au téléphone sa puissance et ses facultés d'articulation. Dans Tunil n'y a pas de plaque, dans l'autre il y en a trop, et le téléphone articule dans un cas comme dans l'autre.

Le rôle du diaphragme dans le téléphone récepteur n'est donc pas indispensable, mais nous verrons qu'il y est très utile, car il accroît dans une très grande mesure la puissance des sons émis par ce récepteur.

Téléphones sans diaphragme et sans aimant. Expériences de M. Ader. — La présence d'un noyau aimanté dans le téléphone récepteur n'est pas indispensable, et nous avons vu que Télectrophone de M. Ader emploie de petits électro-aimants microscopiques en fer doux. En faisant des expériences sur ces appareils, M. Ader a été conduit à construire un récepteur formé d'un loquet de porte B (fig. 101), une tige de fer doux d'un millimètre de diamètre CC, plantée dans une planchette carrée de sapin de 5 centimètres de côté et une petite bobine A roulée sur un tuyau de plume d'oie. Le transmetteur peut être quelconque. On peut, avec ce petit instrument, faire une expérience de spiritisme assez amusante en fichant le fil de fer CC dans une table, par dessous, en dissimulant habilement les conducteurs et en faisant parler dans le transmetteur un compère placé dans une pièce un peu éloignée. Si l'expérience est faite dans le silence, à une heure avancée de la nuit, par exemple, toute la table parle, on peut l'entendre en se plaçant assez près tout autour, et cette* expérience produit l'effet le plus singulier sur les personnes crédules ou impressionnables.

M. Ader en continuant ses expériences a construit un second téléphone encore plus simple (fig. 102) ; il est formé d'une plan-

chette AB et d'une bobine C sur laquelle est roulé un fil fia avec des spires 1res peu serrées, collée sur la planchette. L'appareil

Fig. 101. — Tcléphono sans diaphragme et sans aimant de M. Ader.

Fig. Î02. — Téléphone sans noyau de fer de M. Ader.

parle dans ces conditions sous Faction d'un transmetteur à charbon et de trois piles Lcclanché. Si les spires sont trop serrées ou noyées dans la gomme laque, le téléphone ne parle plus, mais en introduisant dans la bobine un clou D, un petit fil de fer ou une aiguille aimantée venant appuyer contre la planchette, aussitôt on perçoit très distinctement la parole. En retirant le clou, le téléphone redevient muet.

Téléphone sans diaphragme, sans aimant et sans bobine. — Le téléphone récepteur ci-contre est encore plus simple, lise compose d'une tige de fer doux A (fig. 103) et d'une planchette de bois B. En appliquant la planchette B contre l'oreille et une masse métallique pesante à l'autre extrémité du fil A, M. Ader a pu repro-

Fig. 103.

- Téléphone à fil do fer do M. Ader.

TÉLÉPHONES SPÉCIAUX. 2îi:i

duire la parole en employant un transmetteur à charbon. De la Rive, en 1846, avait constaté les sons produits dans des conditions analogues avec des courants iiiteiromptis^ mais M. Ader est le premier qui ait reproduit les sons articulés par des moyens aussi simples.

M. Peixival Jenns a construit aussi un téléphone récepteur sans diaphragme ni aimant formé d'une carcasse de bobine en fer, o:arnie de fil comme les bobines des électro-aimants ordinaires. L'appareil reproduit la parole en employant comme parleur le transmetteur à charbon d'Edison. Tous ces phénomènes s'expliquent simplement par les effets de Page que Reiss a appliqués pour la première fois à son téléphone musical.

Téléphone thermique de M. Preece. — M. Wiesendanger^ en septembre 1878, rapportait la reproduction de la parole, dans certains téléphones, à des mouvements vibratoires résultant de dilatations et contractions moléculaires déterminées par des variations d'échauffement résultant des courants d'inteusité variable transmis à travers les circuits téléphoniques : on lui faisait une objection tirée de la lenteur des phénomènes calorifiques dont l'action matérielle ne serait pas assez prompte pour produire des vibrations.

M. Preece^ ingénieur en chef du Post-office de Londres, a repris ces études, et, après une série de tâtonnements, est arrivé à construire un véritable téléphone thermique formé d'un fil de platine de sept ou huit centièmes de millimètre de diamètre et 15 centimètres de longueur, fixé par Tune de ses extrémités à un support et par Tautre à un disque en carton ou une plaque vibrante.

L'appareil simple de M. Preece fonctionne avec un parleur à charbon d'Edison ; les effets sont dus à la rapidité avec laquelle les fils fins gagnent et perdent leur température et à la sensibilité extrême à la dilatation des fils fins de grande résistance électrique.

Microphones transmetteurs employés comme récepteurs. — M. Preece attribue à des causes analogues les

phénomènes observés pour la première fois par M. Hughes, peu (le temps après la découverte du microphone. M. Hughes montra que le microphone était réversible, comme le téléphone magnétique, c'est-à-dire capable de transmettre ou de recevoir les vibrations, il n'y a donc plus ici ni plaque, ni bobine, ni aimant, ni fil magnétique. Rien que deux morceaux de charbon à chaque poste reliés par deux conducteurs avec une pile intercalée dans le circuit.

L'expérience est à la vérité assez délicate, mais elle réussit fort bien avec un microphone sensible.

MM. Pollard ei Gamier ont pu aussi faire parler leur transmetteur à charbon de la même manière, et M. Carlo Resio^ de Gênes, est parvenu à faire parler un transmetteur à liquide comme récepteur. 11 est impossible d'expliquer exactement, dans l'état actuel de la science, ce qui se passe dans ces transmissions téléphoniques.

Microphone parleur-transmetteur de M. Blyth. — Dans une boîte plate de 30 centimètres de longueur sur 20 de largeur, M. Blyth dispose des charbons échappés à la combustion et désignés en Angleterre sous le nom de cinders gas^ deux plaques de fer-blanc aux extrémités de cette boîte remplie de cinders gas, et le microphone est constitué. D'après M. Blyth, en plaçant deux microphones semblables sur le circuit d'une pile de deux éléments de Grove on peut entendre la parole émise devant l'un de ces microphones, l'autre fonctionnant comme récepteur.

M. du Moncel a modifié l'appareil de Blyth en employant des fragments de coke un peu gros et deux électrodes, l'une en zinc, l'autre en cuivre. En mettant de l'eau dans la boîte et en attachant les deux électrodes de l'appareil ainsi constitué aux deux bornes d'un téléphone Bell, on constitue un système téléphonique dans lequel la pile sert de transmetteur. Les variations de résistance intérieure dues aux légers mouvements du charbon dans cette singulière pile-microphone produisent les courants ondulatoires qui se transforment en paroles articulées dans le récepteur.

TELEPHONES SPÉCIAUX. 2oo

Électro-motograph d'Edlson. — Dans ce téléphone, nous n'avons à signaler que le récepteur, car le transmetteur n'est autre que le transmetteur à charbon d'Edison.

Examinons d'abord le principe de l'appareil qui a permis à Edison de construire Vélectro-motograph. Trempons une feuille de papier buvard dans une solution saturée de potasse et plaçonsla sur une plaque métallique, reliée au pôle positif d'une pile composée de deux ou trois éléments Leclanché. En promenant à la surface du papier une lame de platine de 1 centimètre de largeur environ et en exerçant sur cette lame une certaine pression, nous sentirons une résistance au glissement, résistance due au frottement de la lame sur le papier dont la surface présente une certaine rugosité. Si, tout en faisant glisser la lame de platine, nous la mettons en communication avec le pôle négatif de la pile, la résistance au glissement va être diminuée dans de très grandes proportions : le courant électrique a pour effet de lisser, de lubrifier, de savonner en quelque sorte, la surface du papier rugueux à l'origine, de diminuer le coefficient de frottement entre la lame de platine et la surface du papier. Cet effet du courant électrique est proportionnel à l'intensité du courant, commence avec lui et s'achève avec lui ; il est tellement sensible que les plus faibles courants, ceux, par exemple, qui sont sans action sur les électro-aimants, sont rendus ici très perceptibles.

Il est bien difficile de dire exactement ce qui se passe dans ce phénomène ; pour nous, il nous suffit de retenir Teffet et de nous rappeler qu'un courant électrique d'intensité variable peut produire un glissement variable et proportionnel à son intensité. Gela bien établi, il est facile de voir comment fonctionne le récepteur d'Edison dont la figure 104 représente une vue intérieure et la figure 105 le diagramme de principe. Une lame mince de mica de 8 à 9 centimètres de diamètre porte à son centre une lame de platine C qui vient s'appuyer sur le cylindre A avec une pression constante due au ressort S et réglée par la vis E. Le cylindre A est fait avec une pâte composée de chaux, d'hydrate de potasse et d'une petite quantité, d'acétate de mer-

cure. Cette pâte joue le rôle du papier imbibé de la solution de potasse dans Texpérience précédente.

Fig. 10 i. — Vue intérieure do Vélectro-motograph d'Édison.

A, cylindre de chaux et de potasse hydratée; — B, axe du cylindre mis en mouvement par la mnni\ellc N; — C. lame de platine reliée ù la membrane de mira : — 1), fil de ligne; — E. ^'^^ •••' régla jre du ressort S ; — 11, support : — S, ressort venant exercer une pression convenable sur !» lame C ; — T, rés -rvoir contenant une dissolution de potasse ; — G, levier servant a manoeu^nT le rouleau humectcur.

Ce cylindre tourne d'un mouvement régulier à l'aide d'un engrenage et de la manivelle W.

Le courant électrique venant du transmetteur arrive par le bâti H, traverse le cylindre A recouvert de la pâte, la lame de platine et sort par le (il D pour aller à la terre. En faisant tourner le cylindre A (fig. 105) dans le sens des aiguilles d'une montre, le frottement entre la lame C et la surface du Fig. 105.— Diagramme du récep- cvliudre A produira uue traction sur la

tcupéloctro-chimiquedEdUon. j^'^^ (. ^^ ^^ ^j^^^^ ^^ ^.^^^ . ^^^^^ ^^

son élasticité, prendra une certaine position d'équilibre qui

dépendra de la traction de la lame C et par suite du frottement entre A et C ; chaque variation dans l'intensité du courant qui traverse A et C se traduira donc par une variation dans la traction de la lame C ; il en résultera un certain déplacement de la lame de mica qui vibrera ainsi synchroniquement avec le courant ondulatoire et, par suite, synchroniquement aussi avec la lame du transmetteur.

Le mouvement vibratoire de la plaque de mica n^est pas obtenu directement par le courant électrique ; il est produit mécaniquement par la rotation du cylindre A, le courant produit seulement une sorte d'embrayage à glissement variable, ce qui explique la grande puissance de l'instrument.

D'autre part, la lame de mica présentant une faible inertie et une assez grande élasticité obéit très bien aux efforts que la lame C lui transmet. Le sens de la rotation est indifférent, la lame de platine G agit, suivant les cas, en tirant ou en poussant la plaque de mica.

La substance qui recouvre le cylindre A doit toujours rester humide.

Dans les modèles plus perfectionnés, le cylindre est formé d'une composition qui peut rester sèche^ ce qui enlève au téléphone chimique une partie assez fastidieuse de son fonctionnement.

La main organe récepteur d'un système téléphonique. — En poursuivant ses expériences sur la transmission des sons musicaux, M. Gray arriva à construire un téléphone dans lequel la main de t opérateur servait de récepteur.

Le phénomène fut d'abord observé par M. Gray sur la doublure en zinc d'une baignoire, et voici comment l'auteur décrit l'appareil auquel il fut conduit :

L'instrument est composé d'un support métallique d'un poids suffisant pour le maintenir fixe pendant la manipulation. Sur le support est monté un arbre horizontal reposant sur des coussinets. L'une des extrémités de Farbre porte une manivelle dont la poignée est faite d'une substance isolante; sur l'autre extrémité est fixée une caisse en bois mince, sonore et Hospitalier. — Électricité. 2* édition. 17

de forme cylindrique, dont la surface est revêtue d'une garniture ou coiffe de métal à laquelle on donne une forme convexe pour plus de solidité. Celle caisse a une ouverture au centre afin d'augmenter les qualités sonores. La caisse de mêlai est en communication électrique avec le support métallique au moyen d'un fil. Si l'opérateur relie la garniture métallique à la terre par rinlermédiaire du support, et, saisissant d'une main Textrémité de la ligne, presse les doigts contre la caisse qu'il fait tourner de l'autre main au moyen de la manivelle, le son émis à l'extrémité de la ligne est enlenda distinctement même dans toute l'étendue d'une salle très grande. Ces conditions étant bien remplies, plus on donne un mouvement rapide à la plaque, plus les sons musicaux sont clairs ; plus le mouvement est leot, plus le son est doux. Lorsque le mouvement s'arrête, le son cesse complètement

Téléphone & mercure de M. Antoine Breguet. — L'appareil de M. Breguet met en action les forces électro-capillaires et les courants électriques qu'elles développent. Le phénomène est absolument réversible : le transmetteur et le récepteur sont donc deux appareils identiques.

Le téléphone à mercure ne diffère de Télectromètre de M. Lippmann qu'en ce qu'il est plus simple et de plus petit volume.

La pointe d'un tube capillaire T (fig. 106), contenant du mercure M, plonge dans un vase V. Dans ce vase se trouve une couche de mercure M', surmontée d'eau acidulée A, de façon que la pointe capillaire ne pénètre pas dans la couche de mercure, mais seulement dans l'eau acidulée. Deux fils de platine P et Q communiquent respectivement avec le mercure M et le mercure M'.

Si ces deux fils sont réunis entre eux, le niveau du mercure dans le tube capillaire s'établira à une hauteur invariable. Mais, si l'on interpose dans le circuit une source électrique, le niveau prendra une autre disposition d'équilibre.

En résumé, à chaque différence du potentiel correspondra un niveau déterminé à la surface inférieure du mercure. Au-dessus du mercure M se trouve une masse d'air S dont la pression variera évidemment toutes les fois que le niveau du mercure variera lui-même.

Accouplons deux appareils semblables, en faisant communi-

quer les fils P et P^ Q et Q,, ainsi que le montre la figure 106. Exerçons une pression S ; une force électro-motrice dépendant de la valeur de cette pression prendra naissance dans le circuit* et cette force électro-motrice produira un changement dans le niveau du mercure M| du second appareil. La pression en S, y sera par conséquent modifiée.

Si Ton parle au-dessus du tube T, Tair contenu dans ce tube entre en vibration. Ces vibrations sont communiquées au mercure qui les traduit en variations de force électro-motrice, et ces variations engendrent dans Tappareil récepteur des vibrations

Fig. 106. — Téléphone à mercure de M. A. Breguet.

exactement correspondantes de la masse d'air S|, de sorte que, si Toreille se trouve placée au-dessus du tube T^ on entendra toutes les paroles prononcées dans le tube T.

Condensateur parlant. — A peu près vers la même époque, C Herz^ d'une part, M. Dwumd^ d'autre part, sont parvenus à faire ;?eir/er le condensateur. La disposition employée par M. Dunand est des plus simples. On place sur le circuit inducteur d'une petite bobine d'induction une pile de quelques éléments et un transmetteur à charbon quelconque, Edison, Hughes, Ader, etc. On place le condensateur sur le circuit induit en intercalant une

pile de quelques éléments en tension, Daniell ou Leclanché.

Dès que Ton retire les éléments du circuit induit, le condensateur cesse de reproduire les sons articulés. Il semble ressortir des expériences que le condensateur ne reproduit la parole sous rinfluence des courants induits ondulatoires qu'à la condition que sa charge soit toujours de même sens.

Plus récemment M. Maiche est parvenu à employer le condensateur comme transmetteur^ en se servant d'un téléphone Bell à fil fin comme récepteur.

Nous n'en finirions pas s'il fallait énumérer toutes les expériences curieuses de transmissions téléphoniques. Depuis la découverte de M. Gaham Bell, on a beaucoup multiplié le nombre et la nature des systèmes propres à transmettre à distance les sons articulés, mais il était réservé au célèbre savant américain de produire les plus curieux de tous en créant le photophone^ un appareil transmettant la parole à distance par l'intermédiaire d'un rayon lumineux. Avant de décrire cet appareil, nous dirons quelques mots de la théorie du téléphone qu'il est maintenant plus commode d'aborder, après l'examen des téléphones spéciaux, où nous avons mis successivement et séparément en jeu les actions si complexes qui caractérisent le téléphone d'articulation.

Théorie du téléphone. — La théorie du téléphone transmetteur ne souffre aucune difficulté et a été exposée plusieurs fois au cours de cette étude, nous n'y reviendrons pas. Les discussions qui se sont produites au sujet de la théorie du téléphone avaient surtout trait à l'appareil récepteur. Comment un récepteur téléphonique, un téléphone Bell par exemple, transforme-t-il un courant ondulatoire en son articulé? Quels sont les phénomènes physiques qui concourent à cette transformation ?

Nous avons admis comme théorie provisoire^ commode pour l'explication des appareils, que le courant ondulatoire produisait dans le récepteur des renforcements et des affaiblissements successifs de la puissance magnétique de l'aimant, se traduisant par

des attractions plus ou moins grandes de la plaque vibrant alors synchroniquement avec les ondulations du courant et de la puissance magnétique du barreau aimanté.

Cette explication possible et quelquefois vérifiée dans les téléphones à pile avec transmetteur à charbon est inadmissible avec le téléphone Bell.

Il résulte d'expériences et de mesures nombreuses faites par MM. Waren de la RnCy Brough^ Galileo Ferrari^ que l'intensité des courants développés par un téléphone Bell ne dépasse pas celle d'un élément Daniell qui aurait traversé cent millions de ohms^ ce qui représente un circuit télégraphique d'une longueur égale à 250 fois le tour de la terre.

Les expériences de M. Breguet, faites avec des plaques de 15 centimètres d'épaisseur, et celles de M. Ader qui n'emploie pas de plaque du tout, rendaient difficile une explication basée seulement sur les attractions magnétiques.

Les expériences de Page ont montré qu'une tige de fer placée dans une bobine vibre sous l'action de courants interrompus. Le téléphone musical de Reiss est, comme nous l'avons vu, une application de ce phénomène.

Ces vibrations sont déterminées au sein du noyau magnétique par suite des aimantations et des désaimantations de ce noyau. Dans le téléphone Bell, le noyau vibre donc longitudinalement sous l'action du courant ondulatoire qui traverse la bobine.

Ce deuxième phénomène ne suffit pas cependant à expliquer le téléphone de M. Ader sans noyau magnétique ; il faut admettre une troisième action due aux réactions des spires de l'hélice les unes sur les autres. Dans d'autres cas, il se produit aussi des réactions entre l'hélice et le barreau magnétique qui contribuent à la production des sons.

Enfin, on constate quelquefois une cinquième action, d'origine purement mécanique, se produisant comme la transmission des sons à travers les corps solides.

Dans un téléphone donné, ces cinq actions principales ne se produisent pas toutes au même degré : quelquefois l'une d'elles

est prédominante, d'autres disparaissent complètement; dans certains cas toutes les cinq agissent, quoique à des degrés différents. Dans certains téléphones la vibration propre de la plaque joue un rôle assez considérable pour donner aux transmissions un timbre de Polichinelle tout particulier, mais ce fait doit être attribué surtout au transmetteur qui envoie dans la ligne un courant ondulatoire déformé par Faction propre de sa plaque vibrante.

11 ne faudrait pas cependant admettre d'une façon absolue que les courants téléphoniques provenant d'un transmetteur magnétique ne puissent produire les vibrations d'un diaphragme, par attractions purement magnétiques. L'avertisseur de M. Ader fonctionne avec les courants développés par le téléphone magnétique de M. Gowcr. 11 y a bien là une action magnétique directe produisant une véritable attraction.

Nous devons conclure de ces quelques considérations, que nous n'avons pas le loisir de développer davantage dans un ouvrage élémentaire, que la théorie du téléphone est fort complexe et qu'il est très difficile de déterminer l'importance du rôle joué par chacune des actions que nous venons de définir. Les discussions nombreuses provoquées par cette théorie viennent de ce que l'on a exagéré l'influence de chacune de ces actions individuellement et aux dépens des autres. La vérité est qu'elles sont simultanées et se produisent avec des valeurs relatives différentes pour chaque cas particulier. Il faut donc rejeter toute théorie basée sur un mode d'action exclusifs et par conséquent incomplète.

PHOTOPHONES ET RADIOPHONES.

Le photophone^ comme son nom Tindique, est un appareil qui parle par la lumière^ en d'autres termes, un appareil qui transmet la parole à distance par l'intermédiaire d'un rayon lumineux. C'est un téléphone sans fil. Le nom de photophone a été tout

PHOTOPHONE. 263

d'abord donné à Tappareil par son inventeur. On a reconnu depuis qu'il n'était pas nécessaire que les radiations fussent lumineuses pour transmettre la voix à distance. M. Mercadier a proposé le nom de radiophone^ aujourd'hui universellement adopté, et fort justement à notre avis, car il ne préjuge rien de la nature des radiations qui agissent sur les appareils, que ces radiations soient seulement actiniques, ou lumineuses, ou thermiques, soit que les trois sortes de radiations concourent à la fois à la production du phénomène,

M. Graham Bell avait pressenti depuis longtemps déjà la réalisation du photophone. En effet, dans un Mémoire présenté à la Société Royale de Londres le 17 mai 1878, il avait annoncé qu'en faisant tomber sur une plaque de sélénium une vive lumière et qu'en l'interrompant brusquement, on pouvait entendre t effet de cette ombre tombant sur le sélénium : nous allons voir quel brillant parti l'inventeur a su tirer de cette idée première. Le photophone est fondé sur les propriétés du sélénium que nous allons rapidement examiner.

Le sélénium, découvert par Berzelius en 1817, fait partie de la deuxième famille des métalloïdes, avec l'oxygène, le soufre et le tellure. Il fond à 210' et entre en ébuUition vers 700°.

En 1837, Knox découvrit que le sélénium fondu devient conducteur de l'électricité, et, en 1852, Hiltorff montra qu'il est aussi conducteur à la température ordinaire, mais seulement dans un état allotropique spécial qu'il étudia. Â l'état vitreux, le sélénium est brun foncé, noir par réflexion, et très brillant. Il est rouge et transparent lorsqu'il est réduit en feuilles minces. En le faisant fondre et en le refroidissant très lentement, il prend la couleur du plomb, affecte une structure cristalline et présente toutes les apparences d'un métal. C'est la variété allotropique étudiée par Hittorff.

L'influence de la lumière sur la conductibilité électrique du sélénium fut découverte par un télégraphiste de Valentia, M. May, en faisant des expériences sur l'isolement des câbler sous-marins.

Le 12 février 1873, M. Willoughby Smith annonça le fait à la Société des ingénieurs télégraphistes de Londres. Ce fut Torigine

des recherches entreprises depuis par MM. Sale, Draper, Moss, Werner Siemens, Sabine, Adams et Day, Forssmann, et en der-

PHOTOPHONE

nier lieu par MM. Graham Bell, Sumner Tainter et Mercadier. Le sélénium exposé à la lumière change instantanément de

résistance électrique. Dans certains échantillons fabriqués par M. Siemens, en représentant par quinze la résistance électrique

dans l'obscurité, cette résistance n'était plus que un à la lumière solaire.

Après cet exposé préliminaire des propriétés du sélénium, nous pouvons aborder la description du photophone d'articulation. Le modèle le plus pratique, celui qui a donné les meilleurs résultats et qui a été présenté à TAcadémie des sciences le 18 octobre 1880, est représenté figures 107 et 108 ; la figure 109 est un diagramme de son fonctionnement.

Le transmetteur se compose d'une petite lame mince de verre

Fjg. 109. — Diagramme théorique du photophoae d'articulation (d'après un croquis dessiné par M. Graham Bell).

Transmetteur. — M, miroir projetant la lumière solaire. — L, lentille conTcrgenle. — A, cave transparente contenant de l'alun. — B, support du miroir vibrant. — R, lentille pour rendre les rayons réfléchis parallèles.

Récepteur. — CC, miroir parabolique de cuivre argenté. — S, sélénium préparé. — P, pile. — TT^ téléphones.

argenté, de la grandeur d'une plaque de téléphone ordinaire, encastrée dans un support B, lequel est adapté à l'extrémité d'un tuyau en caoutchouc de cinquante centimètres de longueur.

A Taide d'un miroir M et d'une lentille convergente achromatique L, on fait tomber sur cette plaque argentée les rayons d'une lumière électrique ou de la lumière solaire.

Les rayons réfléchis par le miroir argenté traversent en R une seconde lentille qui les renvoie sur le récepteur après les avoir rendus sensiblement parallèles. Un système de vis calantes sert à diriger le faisceau sur le récepteur (fîg. 109),

PHOTOPHONE

En parlant dans Tembouchure, la plaque de verre argenté vibre, se bombe plus ou moins, dilate, répartit le faisceau sur une surface plus ou moins grande et fait varier, synchroniquement avec ses vibrations propres, l'intensité des rayons envoyés dans la direction du récepteur.

Le récepteur, placé à distance (fig. 109), se compose d'un réflecteur en cuivre argenté CC, de forme parabolique, de soixante-dix centimètres de diamètre environ. Le sélénium préparé est placé au foyer S de ce miroir parabolique. Une pile de neuf éléments Leclanché P, et deux téléphones Bell ordinaires à fils très fin TT,

"T^Tm

Fig. 1 10. — Coupe du récepteur de sélénium (grandeur d*exécution).

sont mis dans le circuit du sélénium préparé, qui joue dans ces conditions le rôle de microphone à lumière^ sa résistance électrique variant à chaque instant avec l'intensité du rayon lumineux qui le frappe.

La disposition employée par MM. Bell et Tainter, pour former le récepteur, est des plus curieuses. Il fallait à la fois que le sélénium offrît une grande surface à la lumière et opposât une 1res faible résistance au passage du courant. 11 semblerait au premier abord que ces conditions fussent en quelque sorte incompatibles.

Le sélénium préparé, représenté ci-dessus en coupe (fig. HO), et en un diagramme figuré ci-contre (fig. IH), montre comment

la difficulté a été levée. Le système se compose d'une série de disques de laiton, séparés par des disques de mica d'un diamètre légèrement plus faible ; les vides annulaires sont remplis par du sélénium, — représenté en noir sur les fig. 1 10 et 1 H , — de telle sorte que le récepteur présente Taspect d'un cylindre uni de neuf centimètres de longueur sur cinq centimètres de diamètre environ. Les disques de rang pair sont tous reliés entre eux et se joignent à un rhéophore N ; ceux de rang impair à un second rhéophore M, chaque rhéophore se relie au téléphone T.

Grâce à cette disposition, la surface du sélénium est grande relativement à sa masse, et tous les anneaux de sélénium étant traversés par le courant en quantité^ ne lui offrent qu'une faible

Fig. 111. — Figure schématique pour expliquer la coustructioQ du récepteur

de sélénium.

résistance qui diminue avec leur nombre; on voit que chaque fois qu'il s'ajoute un anneau de plus, la surface du sélénium exposée à la lumière, augmente^ tandis que la résistance électrique du système diminue. Dans Tobscurité, la résistance du récepteur ainsi^ constitué est de 1200 ohms^ et de 600 ohms à la lumière du jour.

Voici comment se prépare le récepteur, dont nous n'avons encore fait comprendre que le principe. Après avoir empilé les disques successifs de laiton et de mica, on maintient l'ensemble de l'appareil à une température voisine de celle à laquelle fond le sélénium. On frotte alors la surface du récepteur avec un crayon de sélénium ordinaire; le sélénium se loge dans les espaces annulaires. On élève ensuite graduellement la température du ré-

RADIOPHONE.

cepteur jusqu'à ce queTaspect métallique du sélénium disparaisse et soit remplacé par une couleur mate d'un gris-ardoise. On éteint alors l'appareil de chauffage, on laisse refroidir, et le récepteur est prêt à fonctionner.

L'appareil ainsi constitué est d'une extrême sensibilité; il obéit à toutes les variations d'intensité de la lumière qui le frappe, au point qu'on entend dans le téléphone récepteur toutes les variations provenant de la source lumineuse, quand elle est consti-

Fig. 112. — Élément à noir de fumée produisant un son sous Tinfluence d'un rayon intermittent ou d*un courant interrompu.

Fig. 113. — Disposition de l'appareil pour l'action simultanée d'un courant électrique interrompu et d'un rayon intermittent.

tuée par un régulateur électrique. L'appareil reproduit le chant et la parole articulée avec une netteté et une exactitude remarquables.

Lorsqu'on emploie, au lieu du transmetteur à miroir, un disque interrupteur, les sons produits sont beaucoup plus intenses, et il n'est pas nécessaire d'appliquer le téléphone contre l'oreille pour les entendre. La lumière interrompue d'une bougie suffit pour produire un son, et il a été ainsi possible de transmettre des sons et de constituer un téléphone acoustique lumineux à plus de

deux kilomètres de dislance, en employant une source lumineuse assez intense.

MM. Bell et Tainter ont imaginé un grand nombre de formes de transmetteurs pour leur photophone d'articulation : il serait trop long de les décrire. Le photophone a fonctionné jusqu'ici à 213 mètres de distance en transmettant la parole articulée. Si Ton se contente d'envoyer sur le sélénium des rayons lumineux interrompus et non, ondulatoires^ l'appareil fonctionne déjà à plus de deux kilomètres de distance. Avec des appareils plus sensibles, et une source lumineuse plus intense, on pourra certainement doubler cette distance, et l'appareil sera alors susceptible d'application au service de la guerre dans les places assiégées.

Radiophone & tellure et à noir de fumée. — Le professeur W. G. Adams, de Londres, montra que le tellure, comme le sélénium, change de résistance sous l'inQuence de la lumière, et MM. Bell et Tainter essayèrent de remplacer le sélénium par le tellure dans leur récepteur photophonique. Le récepteur ainsi construit, bien que ne donnant pas d'indication sur sa sensibilité avec un galvanomètre à réflexion, donnait des sons dans un téléphone. M. Bell fit un alliage de sélénium et de tellure, qui, à cause des propriétés électriques extrêmes de ces deux corps, devait avoir des propriétés moyennes.

En songeant aux grands mouvements moléculaires produits par l'action d'un rayon intermittent sur le noir de fumée, M. Tainter pensa qu'une variation analogue se produirait dans le courant qui le traverse et qu'on pourrait alors remplacer le sélénium par le noir de fumée dans le récepteur électrique.

L'expérience a confirmé cette idée et l'importance de la découverte est grande si l'on tient compte du prix élevé du sélénium et du tellure.

La figure 112 représente l'élément à noir de fumée qui a donné les meilleurs résultats. On recouvre une glace d'une couche d'argent et l'on enlève la pellicule suivant une ligne en zigzag, de façon à former deux parties parfaitement isolées ayant l'aspect de deux peignes dont les dents s'embottent réciproquement.

RADIOPHONE. 271

Chaque peigne est attaché à un écrou, de façon à pouvoir intercaler rélément dans un circuit électrique.

On fume alors la surface, de façon à remplir de noir de fumée tout rintervalle compris entre les dents des deux peignes. Lorsque rélément à noir de fumée est relié à un téléphone et à une pile, et est exposé à Tinfluence d'un rayon intermittent, un son musical intense est produit dans le téléphone. Ce résultat semble dû plutôt aux conditions physiques de la substance conductrice qu'à sa nature, et un métal quelconque, à Télat spongieux, produit des eflets analogues. En employant une bobine d'induction, on augmente les effets, et les éléments sensibles peuvent être employés aussi bien pour la reproduction de la parole articulée que pour les sons musicaux.

L'élément à noir de fumée reproduit lui-même des sons lorsqu'il est traversé par un courant électrique interrompu, et peut même être employé comme récepteur téléphonique électrique pour la reproduction des sons articulés.

La figure 113 montre la disposition d'une expérience fort intéressante basée sur ces deux propriétés. Lorsqu'un courant interrompu traverse l'élément à noir de fumée, ou lorsqu'un rayon intermittent tombe sur l'élément à travers la glace B, on peut entendre un son puissant en appliquant l'oreille contre le tube C. En faisant agir à la fois le courant électrique interrompu et le rayon intermittent, on perçoit deux sons musicaux distincts qui produisent des battements lorsque leur hauteur est à peu près la même.

Expériences de M. Mereadler. Téléradlophone multiple inverse. — M. Preece, en Angleterre et M. Mercadier ont, depuis la découverte de MM. Beel et Tainter, beaucoup étudié ces phénomènes radiophoniques.

ils sont parvenus à faire rendre des sons à des substances quelconques sous l'action directe des radiations, mais, comme l'électricité n'entre pour rien dans ces phénomènes, leur description ne peut trouver place ici.

Toutes ces découvertes sont d'ailleurs trop récentes pour qu'on

puisse encore en apprécier l'avenir au point de vue des applications. Cependant^ tout récemment, M. Mercadier a combiné, en se fondant sur les propriétés électriques du sélénium, un appareil qui peut rendre de grands services dans les transmissions multiples, eu égard à sa simplicité.

La disposition la plus simple consiste à disposer au poste transmetteur une série d'éléments de sélénium à résistance variable, placés dans le même circuit qu'une pile de quelques éléments et la ligne qui se termine au poste récepteur par un nombre égal de téléphones récepteurs. On fait tomber sur les transmetteurs des radiations lumineuses intermittentes, interrompues comme l'alphabet Morse. La hauteur de ces radiations est fixe pour chaque transmetteur, mais diCrérentedeTun àl'autre. Les téléphones récepteurs correspondants sont disposés pour renforcer seulement la note correspondante. 11 en résulte que chaque téléphone fera entendre une série de notes musicales longues et courtes qui seront interprétées au poste récepteur, par chaque employé comme les signaux Morse ordinaires. M. Mercadier invoque comme avantages de ce système sa très grande simplicité, la continuité du courant qui charge une fois pour toutes le conducteur, les variations très faibles nécessaires à la production des sons influerontpeusur cette charge. Les courants d'induction sur la ligne produiront des bruissements qu'il sera impossible de confondre avec les sons musicaux très purs donnés par les téléphones.

M. Mercadier emploie pour ses appareils des éléments à sélénium très simples dont on trouvera la description dans VÉlectricien du 15 avril 1881 (page 11).

La radiophonie existe depuis à peine une année et l'on entrevoit déjà des applications qu'on n'avait pas soupçonnées lorsque M. May, en 1872, découvrait la curieuse propriété du sélénium. C'est là une preuve de plus que toute découverte scientifique trouve tôt ou tard des applications.