II

il \

Ainsi , la nullité d action dans le cas dà transport laéral de la pile pronve indubitablement : 1^, cjue la chcù-

irodoisent ooe déviation galvanoinétrfqae de 30 degrés, et noas sargBs que l'arc est alors le pins étenda de tous cenx qu'il convient \t prendre poar comparer exactement entre elles les forces caloriîqnes au moyen do thecmomolllplicateor. Ainsi la question de saroir dans quelle position il faut placer la lame aGn qu'elle exerce , m Teria de sa propre température, la moindre perturbation possible mr la mesure de la quantité de cbaleur immédiatement transmise , lirait d'abord superflue.

Cependant on conçoit que n'ayant à sa disposition que des theraoscopes peu sensibles, on par tout antre motif, on doive exposer la lame à des rayonnements fort intenses. Alors si l'on n'arrive pas \ éliminer complètement les effets perturbateurs dûs à son écbauffemeot, da moins convient-il de les rendre aussi petits que possible» et le problème de la moindre action acquiert une utilité pralîqoe. Moos allons dune le résoudre dans cette note, d'autant plus volontiers que la solution est intimement liée, comme on va le voir, avec la question du rapport qui existe entre l'action perturbatrice de la lame et la sensibilité du tbermoscope.

. BeoÉarquons d'abord que la lame devant être interposée entre la iik et la source de chaleur, on ne saurait l'éloigner de l'une sans U rapprocher nécessairement de l'autre; en sorte que, si elle donne use Ktion moindre par suite de son éloignement au corps thermoiiiapiqoe, elle s'échauffe davantage à cause de sa plus grande prolixité aa centre du rayonnement.

11 fagit de déterminer le p<)int où la combinaison de ces deux données produit le plus petit effet possible.

Soit a la distance de la source an tbermoscope, x la distanre du llarmoscope à la lame , » l'intensité caloriCqne de la source : on

(a— « ]> pour l'expression do rayonnement qui frappe la surfa-

e aniérieore de la lame. Cette quantité deviendra { a^-^ x Y à la ■fface postérieure; G étant une constante dépendante des pouvoirs barbant et émissif de la lame^ de sa conductibilité, et de la pro-

— isâ —

leur propre de la lame ti exerce aucune influence gur le ! thermomulliplteateur eonoenabkment disposé : S?, çue \

portion de chaleur qai peal la traverser immédiatement. Enfio le ; rayonnement de la snrface postérienre sur le thermoscope sera expri* L

Si- 'u

mé par aï* (a— a? )': il faut en déterminer le minimum y, ^

Or on obtient, en différentiant ^

dy 2C% (2a?— g)

dx œ^ {a — xp i

L'équation qni donne la quantité cherchée sera donc : ^

2aî — a = o , d'où œ =i i=:

Ainsi , ponr que sa propre chaleur produise la moindre pertiv* ,

bation possible» la lame doit être placée à moitié distance deil j

source. Cela posé , que Ton substitue ^ h x dans Texpressioa pr^ t

Ci 2

Cédante x* ( or^-x )*, et Ton aura pour Taction e que l'échauffemeiil

de la lame exerce sur le thermoscope.

e ss

ai

Appelions V, i", les intensités de deux sources différentes, et a', a", leurs distances au thermoscope. Nous allons voir bientôt daoi le texte que pour mieux comparer entre elles les propriétés des diverses sortes de chaleur , on éloigne plus ou moins les sources ri* yonnantes , afin de produire avec chaque espèce de rayonnement 11 même indication thermoscopique initiale. Cette condition expriméo algébriquement donne

il — *!1

Soient e', e", les actions dues aux échauffements de la lame soof les radiations do ces deux sources, on aura la proportion

4' Ci' eCi" V i"

^ '^ •• o'4 • a"4 o'4 o"4 qui devient

— ISS —

'^ff^^ thermoseapiqtie observé lorsque fouveriure de Vé- Ton^t la eource ei la pile se trouvent sur la même di-

ir suite de l'équation précédente — = — 77^

Ob en dédoit que l'action perturbatrice de la lame est en raison iferse des earrés des distances où ii faut placer les sources pour lufelles donnent la même quantité de chaleur rayonnante sur le thernoscope.

Soient maintenant deux thermoscopes de sensibilités différentes ', a". Pour que ces deux instruments donnent la même indication 008 la même radiation ea^orifiqoe ii faudra évideaament les placer

des distances a\ a", proportionnelles aux racines carrées de leurs eosibilités. On aura donc

a': a"::y$' : Vs" l'où

a'» cT* Or, si l'on réfléchit qn*en faisant yarier la sensibilité du thermocope lorsque la source reste constante , on produit exactement le ■ème effet que si la sensibilité du thermoscope était constante pentant que rintensilé de la source changerait, on yerra qu'ici , cornrii dans le cas précédent., la lame interposée à moitié distance itre la source et chacun des deux thernroscopes exercera sur eux GesaetioBS a', e", qui seront entre elles dans le rapport inverse des arrés des distances a', a" des thermoscopes à la source; en sorte [M l'on aura la proportion

[ai, combinée avec la précédente, donnera

e' : e" :: s" : «' Ainsi l'action produite par l'échaaifement de la lame sur les therloseopes est en raison inverse de leurs sensibilités. Si l'on prend es instruments ou appareils Ihermoscopiqoes de plus en plus senibles, on arrivera donc à une limite où cette action deviendra toutfait inappréciable. Voilà précisément ce qui a lieu pour le theromaltiplicatenr. Alors si la lame est susceptible de trsnsmettre , ir voie immédiate , nue portion du rayonnement de la source , il

La Thkrmochrôse. V partie. 20

revtion rectiligne est dû au passage itmnédiai ei insîatt^ iané de la chaleur rayonnante à travers la lame.

Cette expérience détruit tous les doutes que Ton pourrait encore conserver à 1 égard de la chaleur propagée sous forme rayonnante dans Tintérieur des corps solides, A offne en même temps un moyen fort simple de comparer les divers degrés de éette propriété dans les lames de diffé^ rente nature. Nous pouvons cependant pousser encore pluà loin l'analyse du phénomène s ^^ vérifier , coioùne nous le disions tantôt, si cette chaleur immédiatement transmise suit bien les lois que nous avons mises en évidence en étiv> diant la propagation du calorique rayonnant dans Tair at^ mosphérique.

D'abord on ne saurait douter de sa marche réctiligné, puisque c'est sur cette propriété iméme que nous avons foiH dé la démonstration de son existence. Pour voir si le passage de 1 une à l'autre surface se fait dans un temps inap^ préciable, il n'y a qu'à prendre une plaque fort épaisse, intercepter la radiation calorifique d'abord en deçà, en*

est clair qae l'on aora comine nous venons de Tannoncer dans lU telle* la mesore pore et simple de la chalear transmise , sans aa* cune crainte que l'élévation plas ou moins grande qui se prodait dans la température de la lame , selon la qualité des rayons iacidents, vienne troubler les résultats.

L'invention du tbermomultiplicateur marque donc une époque fort importante dans la science des radiations calorifiques ; car elle a permis à^annuUr expérimentalement, pour ainsi dire , l'action perturbatrice variable que l'écbauffement du milieu exerce sur la mesure des quantités de chaleur immédiatement transmises; et elle nous a fourni, en conséquence, le moyen d'imprimer aux propositions déduites des phénomènes d'absorption et de transmission que les flux rayonnants éprouvent dans l'intérieur des substances solides et liquides, un cachet de certitude qui les met à l'abri de toute objection.

Buite au-ddà de cette plaque, rétablir successivenioiit lune et Tautre communication calorifique avec la pile thormo- «Gopique, mesurer le temps employé par Tindox du rlioométre a décrire les deux arcs d'excursion primitive, et voir si kl deux mesures sont égales. Quant à Tinaptitudc des parfiesles intérieures du nulieu à altérer Fintcnsité du rayonflânent transmis, suivant leur état de repos ou de mouve< nent, on en jugera par ta succession, plus ou moins rapide, des diverses parties d*une lame à grandes dimensions perpendiculaire a Taxe du rayonnement et disposée derriùro foaverture de Fécran. Car si la proposition est vraie, l'index thermoscopique, qui aura pris une déviation stable sous faction des rayons transmis, devra rester immobile dans tt position d'équilibre, malgré la variation continuelle dn celle partie de la lame qui est actuellement traversée par l.i ndiation calorifique.

Or, tous ces phénomènes se produisent immanquablement

clkaqne foîs qae Ton se trouve dans les condilions nôces-

lùres, c*est-à-dîre, chaque fois que Ion a à sa disposition

QAe lame assez large ou assez épaisse d'une substance

eipable de livrer passage à tel ou tel rayon de chaleur.

Et comme nous verrons bientôt des corps transmettre les

radiations des sources de la plus basse température, aussi

bien que celles des flammes et des corps incandescents,

on comprend de suite comment , dans ces divers cas par-

tksuKers, Ton peut mettre en évidence celte vérité fonda-

mentale: que toute sorte de chaleur rayonnante obéit , en

traversant un nulieu solide ou liquide, aux trois lois que

nous venons de rappeller.

Avant de passer à la description des expériences qui donnent les proportions de chaleur transmises par les di-

Terses substances solides et liquides, il ne sera peut-étrd pas inutile de remarquer, que Tobjection soulevée, dans ces derniers teâips, contre l'analyse de la lumière par absor* ption proposée par M. Brewster, ne saurait s'appliquer ao cas qui nous occupe. On a dit avec raison que la lumière observée à travers une lame colorée de verre ou d*autre substance diaphane pourrait fort bien ne pas représenter Tetcès des rayons incidents sur les rayons absorbés et ré» fléchis par la substance interposée, si une portion de Trf à fêt produit sur Toeil prenait sa source dans letat luffli* I neux même que la lame acquiert en présence du rayon* ^ nement. Mais toute la [force de cette objection repose sur la possibilité que la lumière propre du milieu vienne exercer son influence sur Tinstrument employé dans Tétude du phénomène, et notre méthode de mesurer la transmis* sion calorifique exclut complètement cette supposition, pui« sque Taction due à réchauffement ou k, toute autre êotie de radiation provenant de la portion du milieu interposé sur le passage du faisceau transmis , est insensible au thermomultiplicaleur cpnvénablement disposé.

Il faut donc accepter comme parfaitement démontré que reflet calorifique obtenu derrière nos lames, avec toutes les conditions indiquées ci-dessus , tire son origine des seuls rayons de la source, qui parviennent sur le thermoscope après avoir échappé aux forces de réflexion et d^absorption du milieu, et que cet effet représente en con* séquence la véritable valeur de la transmission calorifique.

Gela posé, rien de plus simple que la manière dont il faut procéder pour mesurer les quantités de chaleur transmises par les lames de qualités et d'épaisseurs différentes.

Après s'être procuré une source constante de chaleur.

place, à une certaine distance, un écran Tertical percé 8(m centre d'an trou circulaire de quatre à cinq milli* de rayon. Dorière Técran, et sur Talignement des de la source et de Touverture, on met la pile ther* ■Khâectrique à faisceau; on éloigne ou on rapproche cdle^ i de récran, ou l'écran de la source , jusqu'à ce que Findu rhéomètre se tienne sur une déviation stable de 30 48S degrés. Alors on interpose une double lame métallique la source et l'écran percé « afin d'arrêter le rayonne* de la source et yoir si toutes les parties de l'appa* Wat à la même température, de manière à ce que l'index >riiéomètre se tienne dans sa position naturelle d*équili- Ce damier effet obtenu , on établit la communication ifique, on note le degré de déviation dû à la cha« rayonnée librement sur la pile ; puis on place contre ertore de l'écran, et du côté de la pile, le corps dont désire connaître le pouvoir de transmission rayonnan- La radiation se trouvant ainsi obligée de traverser la ce diaphane avant de parvenir sur la pile, l'index mètre descendra plus ou moins vers le zéro , et k un certain degré du cadran* Pour s'assurer déviation sur lequel se soutient l'index de Tin* dû à la seule transmission immédiate, on aura i*expérience indiquée tantôt du transport latéral , et on verra si l'index du rhéomètre revient au riM. On remettra enfin la pile sur Taxe du rayonnement, et Ion prendra une seconde mesure de la transmission. Si tout est convenablement disposé, on trouvera que celle-ci comdde avec la première à un degré de précision étonnan* ^* Lorsqu'il manque quelques unes des circonstances dont le concours est indispensable pour obtenir une tdUe précision.

lorsque le rapport de température entre l'air et tes coip solides change trop rapidement ou que le milieu ambiait est par trop agité, on corrigera Tinfluence des yariatioii qui en résultat sur les valeurs successiyes d'une méoi mesure , en prenant la moyenne 4*un certain nombre d'ok servations.

Nous avens déjà remarqué que Theureuse constructioA du thermomultiplicateur permet de s'approcher de rinstniment et de lire à son aise les indications , sans craindn; que la chaleur propre du corps vienne troubler les féi sultats. Gela ne signifie point toutefois qu'cm ne doini prendre quelques précautions à cet égard. Ainsi il est cqby venable de s'assurer d'abord si pendant les diverses Oq ^ pérations nécessaires à établir et à intercepter les co») munications, la pile ne reçoit pas, diirectement ou par ifc réflexion des surfaces environnantes, quelques rayons cft*i lorifiques de la main ou du visage malgré le tube fpk la protège. A cet effet il faudra supprimer la source de: chaleur , ou 1 abriter derrière un écran de métal, et voii' par des opérations préliminaires tout à fait semblables à cel- , les que Ton doit exécuter pendant les expériences, si quel» ■ qu'action se développe sur le rhéomètre : dans le cas at. firmatif il sera facile d'éliminer cette action perturbatrice ^ par une disposition convenable de quelques écrans noiKii veaux.

Les sources calorifiques de différentes températures pla- , cées à une même distance donnent des rayonnements plus , ou moins intenses. Mais en variant la distance, on comprend qu'il sera toujours possible de faire produire, à ces diverses sources de chaleur, la même action sur le corps thermoscopiquc.

Le changement de distance des sources ^ le placement m lames et dès écrans, le transport de la pile thermo«opique hors de l'axe du rayonnement, son retour dans la ntion initiale y et une infinité d'autres opérations felati?e8 à Fétude de la chaleur rayonnante , se font avec

plus grande facilité , et avec toute l'exactitude conve^ ible, au moyen dé l'appareil Représenté par la figure 12

la planche située à la fin du volume.

Gel appareil se compose essentiellement d'une barre apla^ i de cuivre AB d'un mètre environ de longueur , par^ itement dressée^ et placée de chalnp le long d'une plan^ wtte TT, d'où elle est séparée par un intervalle de quae à cinq centimètres moyennant deux pieds S , S'. La anchette porte à ses quatre coins des vis à caler V, Y, e., qui servent* à la raffermir sur le plan horizontal on k est posée. Une seconde barre GD de même épaisseur, ■is plud courte de deux tiers^ s'attache par une de ses itiémités à un point quelconque de la première, et tourne ikmr d'un axe vertical passant par le point de jonction m deux barres ; de manière qu'elle peut se mettre dans \ même plan que la barre AB , ou former avec elle un tgle qadconque E)GD'. Le mécanisme qui sert à arrêter 0Me extrémité se compose d'une enfourckate , ou canal Mlangâlaûre renversé qui se moule exactement sur la gran- 9 l»arre, et d'une vis de pression. On peut mettre, ôter^ ■ bire glisser l'extrémité G le long de AB en tournant I TÎB et en soulevant la pièce , ou en la poussant dans r direction convenable»

Ce même mécanisme est adapté aux soutiens qui doiail porter la source calorifique , les lames des substan- % que Ton veut soumettre aux expériences , la pile ther-

moscopique , et les divers écrans de m^al qui servent i intercepter ou à transmettre un faisceau donné de chalc rayonnante, ou bien à mettre la source et la pile à Yi des courants d'air et de la radiation des corps envû nants. Ces soutiens se composent de deux parties: la mière, égale pour tous, consiste dans un tube ou ne creuse fendue en croix à son extrémité supérieure, est travaillée extérieurement sous forme de vis, et d'un écrou légèrement conique au moyen duquel on «errer plus ou moins les fentes et avec elles Touverturei tube; la base se termine par le canal rectangulaire versé qui sert à faire glisser le soutien sans oscillations long des barres AB ou CD , et par la vis de pi moyennant laquelle on arrête la colonne à telle posi que Ton désire sur Tune ou Tautre barre*

La seconde partie du soutien se compose d'une tige A qui, ayant un diamètre un peu moindre que celui dul^^ be, s y Buboîte exactement et se fixe ensuite à la hàrùsof'^ convenable par la pression de Técrou conique. La ti^. s'adapte à un appendice qui varie de forme selon Fusajp ^ auquel le soutien est destiné. S'agit-il de porter la sourcs . de chaleur , la tige est vissée à un plan horizontal cû^ , culaire garni de rebords et de tout ce qu'il faut pour tfr nir en place la lame recourbée de cuivre , les lampes 9 et la spirale de platine dont il a été question dans le se* cond chapitre {Foyez la pièce M). Faut-il soutenir l'écran métallique, percé à son centre, derrière lequel se placeat les corps destinés aux expériences , la tige vient se souder a la partie inférieure de 1 écran, qui est formé d'une lame de laiton polie du côté de la source, et noircie à la colle sur la face opposée; contre celle-ci est juxtaposé un disque

xcmtrique mobile autour de son centre et portant yers C circonférence une série de trous de différents diamètres, [in, par un mouvement de rotation, s^appliquent succès- Irement contre TouTerture centrale de Técran, de manière k laisser passer un faisceau plus ou moins large de rayons lilorifiques (0). Un simple plan horizontal* vissé au bout [k la tige suffit lorsqu'il s'agit de porter les lames em- Ifayées dans Tétude de la transmission; ces lames s*assujetkkent par un de leurs côtés , dans une position verticale , sur un morceau de liège fendu , que Ton garnit de Rtimb à sa base afin de le tenir en équilibre stable (P). . onr récran qui doit intercepter la communication calo- 'ttqne entre la source et les lames , la tige doit porter Ine charnière que Ton tourne perpendiculairement à la bar- Te AB , afin de laisser le passage libre aux rayons lorl^*on abat Técran, et de l'intercepter complètement lorsque Kdni-ci est relevé. Cet écran doit être brillant du côté de h source, et peint en noir du côté opposé, ou mieux encore, iomposé de deux lames parallèles, Tune brillante, pour ren- Ire son échauffement insensible dans le cas où elle interkpie le rayonnement de la source, et lautre noircie, pour BOtpécher que les rayons calorifiques de lobservateur ou le tout autre corps chaud ne se réfléchissent sur la pile (N)* Les écrans destinés à détourner les courants d air ou à préierver la pile de Faction calorifique des corps environnants kmï fixés hors de Taxe de la tige, à lextrémité d une petite barre horizontale soudée avec elle, formant une espèce d'é- {aerre, et laissant ainsi entièrement libre le passage au rayonnement de la source que Ion explore, le long de la Harre AB ou le long de la barre CD, selon que Ion veut élûdier les rayons directs ou les rayons réfractés ou réûé-

La ThEEMOCURÔSE. 1*^ PARTIE. 21

clm (E). Enfin, lorsqu'il s*agit de la pile thermoscopiqué, la tige porte une charnière semblable à cdle de Fécnui mobile, et les choses sont combinées de telle sorte que, rinstroment étant yissé 4 Fettrémité de la tige, la eluu^ mère se tronre dans le même plan qne Taxe de la p3e. O0 a soin de journer la charnière et la pile dans le sens de la barre on le soutien est Appliqué^ afin que par le soulèrement ou rabaissement de la tige et la rotation de la charnière. Taxe de Tinstrumeiit puisse coïncider exaelement avec Taxe du rayonnement calorifique (R).

C'est au moyen d'un appareil de cette natune qu*ont été obtenus les résultats contenus dans les deux tableau! soi» vants. Lies expériences du premier tableau se rapportent i une série de lames de divers corps solides, plus ou mdm diaphanes, réduites à Tépaissèur commune de 2, 6 miUimè* très, et exposées successivement à quatre radiations diffé* rentes. Les sources de chaleur d où provenaient ces ndÛH tions ont été décrites en détail dans le second chapitre. On les avait placées à des distances plus ou moins grandes > afin quelles donnassent toutes la même déviation de 30 degrés au rhéomètre en vertu de leur rayonnement libre sur la pile thermoscopique; il m'a paru qu'en se débarrassant ainsi des différences de quantité^ les différences de (fualilé en seraient devenues d'autant plus évidentes.

Les déviations observées à travers les lames, réduites en intensités ou forces correspondantes, d'après les méthodes indiquées au premier chapitre, et comparées à l'intensité du rayonnement libre, qui est représenté par 100, ont donné les nombres ^insérés dans les quatre colonnes copiprises sous le titre commun de transmissions calorifiques-

Le second tableau fournit les quantités de chaleur traa-

mises par dm couches égales de différents lic[uides m* tioduits dans une série d ouyjprtures prismatiques traversant de part eii part une grosse plaque de xerre et bouchées par des lames minces de la même substance; ces couches étaient tma à quatre fois plus épaisses que les plaques du premier lableau. Enfin on ayaît pris pour source rayonnante une Umpe d'Argant munie de sa cheminée de verre. On na lanrait donc comparer^ au moyen de ces deux^ tableaux» es transuHssions calorifiques des liquides à ceUes des soli-> les^ Nous verrons dans le paragraphe suivant comment on % pu i^tteindre ce but pour Teau et Thuile de colz^. Main* Iflnant il bous suffira de faire observer que, si les don-^ nées rdatives avat corps solides ne sont pas comparables à edles qui se capportent aux substances liquides , on ped toutefois établir des compararâons fort exactes entre les nombres que chacun des deux tableaux renferme. Aus* si la discussion que nous allons entreprendre sur ces ré« soitals sera-t-elle essentiellement soumise à cettç dernière coiditian^