TABLEAU I
IKTEHPOSËSS
TédaiUi à une éiiaineur ieile2,6imilimèth»
Sel Remme (limpide) Suutre de Sifile (jBunc) Spath (Inor (limpide] S«t gemme (loucbe] Bi<ril ; jaune verdâ(re) Spsth fluor (verildire) . Spaih d'Islande (limpide) BDire espèce (limpide) "--re (limpide)
e espèeei(limpl<1e) Crislal de rocbe (limpide) CrislBl de roche (enfumÉ) Cbromaie acide de potasse
(orangé) Topaze blanche (limpide) 'Jarbonale de plomb (lim
plde) Suirate de b«ryie (louche) Feltispïih adulaire ilouclii Améthyste (violet) Ambre artificiel Ijanne) Aiguë niarine( vert hleuâlre) Agathe (jaono louche) Borate de soude [luuebe) Tourmaline (ven foncé) Gontme cominQiie(JBundti-, Spath pesant (louche veiné)' Si'lénite (limpide) Acide citrique (limpide) Carbonnte d'ammoijinqu
iii:be sîrifl Tarlrate de polas
bre naturel (jaune)
n (limpide) Colle forte (brun jaunâtre) Sucre candi (limpide) Spath fluor (vert fonce
veiné) Sucre fondu (jaunAire) Glare (limpide)
IRANSBISEIOHS CiLORlFlUmï
TABLEAU n.
NOMS
TRâNSïissiûïs Calorifiques
mm
BIS COUCHES LIQVIBSS
Mfe
INTSBPOSCBS
pour le rajonnemeiit d'âne lampe
BUTS 9 DIVX LAMBS DB YBBRB
d*Argant> armée de sa cheminée
de verre, en centièmes de
ipais98ur commune de 9» 21
la radiation incidente.
mUUmètres
Carbarè de sonfre (incolore)
Bi*clilorare de soofre (rooge gre>
nat foncé)
Proto-chlorare de.'phosphore
(Incolore)
Hydrocarbure de chlore
(incolore)
Hnile de noix (jaune)
Essence de térébenthine
(incolore)
Essence de romarin
(incolore)
Huile de colza (janne)
Huile d'olive (jaune verdâtre)
Naphte naturel (jaune brun)
Baume de copahu
(brun jaunâtre)
Essence de lavande
(incolore)
Huile d'celllet (blaira^jannâtre) Naphtè rectifié (Incolore)
Êtfaer feulfurique pur (incolore)
Acide sol fur ique pur (incolore)
Aeide sulftirique deMordhousen
(brun)
Hydrate d'ammoniaque (inco-
lore)
Acide nitrique concentré (inco*
tore)
Alcool absolu (incolore)
Hydrate de potasse (incolore)
Acide acétique rectifié
(incolore)
Acide pyro-lîgBenx (brun)
Siriution concentrée de sucre
(incolore)
Solution de sel gemme
(incolore)
Solution d'alun (incolore)
la
27 1 Blanc d'œof (MaDC-iaonâlre) |
1 BMi distf Méo 1
Le premier résultât qui frappe rimagiaation en jetant les yeux sur le tableau I , c'est la transmission très-a* boudante du calorique rayonnant par les lames de set g/ea^ me , et surtout la constance de cette propriété pour toutes sortes de radiations calorifiques. Ce phénomène est dTec* tivement de la plus grande importance ; car seul il suffit pour démontrer combien Tidée que Vqq, s'était formée sur la nature des rayons calorifiques, proyenant des sources à basse température, était erronée. En yqyant ces rayons tra^ verser un corps solide tout aussi aisément et abondam* ment que les radiations des flammes et des corps incandescents, il faut bien en conclure que les diverses espèces de chaleurs rayonnantes ne différent pas essentidlement entre elles , et que leurs différences de transmission par rapport au verre et aux autres substances mentionnéei dans les deux tableaux ne sont autre chose que des ea* ractères spécifiques y analogues à ceux qui existent entre les rayons lumineux de couleurs différentes. Les corps po^ tés à des températures plus ou moins élevées deviennent ainsi, pour nous, de véritables sources de chaleurs col<h rées; le verre, et autres substances diaphanes, transmettant en diverses proportions ces couleurs de chaleur, constituât des milieux colorés par rapport à ta chaleur; et le sel gemme, un milieu incolore à travers lequel tcmtes les ehûh leurs colorées se transmettent avec la même intensité.
Qu'on le remarque bien: nous n adoptons ici aucune hypothèse , mais nous posons un simple rapprochement entre deux ordres de faits qui nous paraissent doués d'u« ne certaine analogie. Bientôt une étude approfondie de la marche des rayons dans Tintérieur de leau, du verre, de la sélénite» du mica, et lanalyse des phénomènes que pré*
mie le passage de la chaleur de Tun à l'autre milieu, tons rendront moins timides.
Maintenant , répétons-le, c'est une pure comparaison que Dons mettons en vue, afin de rattacher auï idées parfaitement fannliires de transparence et de couleur, une série de phénomènes qui se cachent pour ainsi dire à nos sens, et se rapportent à un agent dont nous ne pouvons guère apprécier directement que la seule intensité.
Cependant, pour éviter de longues périphrases, et donner plus de clarté à Texposîtion, nous pouvons, dès à présent, appliquer la dénomination de i Aermoc Arase {*) à cette propriété des milieux et des radiations calorifiques qui vient (Têtre assimilée à la coloration des corps et des rayons Innmenx^ parce quMie produit des efiets semblables; de là ncN» tirerons aiAemwehrose (^*) pour exprimer la propriété opposée dn manque de coloration. Avec le mot thermo^ thréùjue nous entendrons un milieu ou un rayonnemment calorifique doué de la thermochrôse; et nous dénoterons le corps qni en est privé par le terme athermochroîque.
La différence si remarquable que présente au premier abord la transmission du sel gemme relativement aux autres corps, m*a engagé à changer quelque peu Tordre naturel des idées dans la discussion des résultats numériqses que renferment nos tableaux; car, le sujet dont nous dorions nous occuper étant le passage immédiat du calorique rayonnant à travers les corps , il semble que Ton aurait dû commencer par examiner quelle est la série et
(*) Ds termon chaud , ehaltur , ef croa eouUur ; cT oik croo co' hnr €t crosis coloration: coloration de la cbaleur. (**) De a privatif et lliermochrôse: sans coloration de chaleur.
la succession graduée des substances douées d'une telle propriété; il semble, en d'autres termes, que Ton aurait du commencer par établir Xéchelle de la tr€m8parene& des corps relativement à la chaleur. Mais pour justifier en quelque sorte , la marche adoptée , je ferai obserrer que , non seulement les rapports numériques des transmissions, mais Tordre même des transparences calorifiques^ varient avec la qualité de la source employée. Nous voyons, en effet, la seconde lame de la série transmettre presqu'autant de chaleur que la troisième pour la première source, et beaucoup plus pour les suivantes; la sixième lame, qm a ime transmission inférieure à la cinquième pour la pre* mière source, lui devient supérieure pour les trois autres, et cette différence grandit tellement à legard de la qoa* trième source qu^un cinquième de la chaleur incidente passe encore librement à travers la sixième lame , tandis que la cinquième lame devient tout-à-fait opaque pour cette espèce de chaleur. Les lames des numéros 22 et 23 sont douées de la même transmission pour le rayonnement de la première source et présentent les deux phases contraires à regard des deux sources suivantes ; car , dans la seconde, la trasmission du numéro 23 devient supérieure à celle du numéro 22; et dans la troisième, la transmission du nu-^ méro 22 surpasse à son tour la transmission du numéro 23. D'autres inversions analogues se rencontrent dans le même tableau, sans parler des proportions relatives, qui changent presque toutes en passant de Tune à l'autre colonne.
Si nous voulons savoir quel est Tordre des transparent ces calorifiques il nous faudra donc choisir la qualité de rayonnement incident. Examinons successivement nos di^ verses échelles de transmission, et une inspection minu-
fiense des résultats nous montrera lexistence d'im phénomène tout aussi remarquable, tout aussi inattendu, que laclîon constante du sel gemme sur les différentes espèces de chaleur rayonnante.
Les substances qui ont été soumises aux expériences ne sont pas toutes incolores , on en trouve plusieurs colorées ou simplement rembrunies; dans lun et Tautre cas, la pré« seace de la matière colorante ^ ou de cette modification qodconque du corps à laquelle est due la coloration visible du milieu , diminue nécessairement la transparence qq*il aurait dans Tétat incolore. Or, en comparant les données rdatives aux substances colorées ou rembrunies avec celles des subtances incolores, on trouve que Tordre des transmissions n'a aucun rapport avec celui des transparences proprements dites, et que souvent des corps d'une teinte très-foncée transmettent beaucoup plus de chaleur que les oilieux les plus limpides. Ainsi, en considérant tout d'abord Ifi myonnement le plus lumineux, qui est celui de la lam- |e de Locatelli , on voit Tacide citrique 9 le tartrate de fotisse et de soude, lalùn, la glace, substances tout-à-fait diaplumes .et sans la moindre trace de couleur, transmette trois à six fois moins que la lame du n^ 12, qui est IQ cristal de roche enfumé, quatre à huit fois moins que la hune du n.^6, composée de spath fluor verdâtre^ cinq i neuf fois moins que la lame du n.^ 5, formée de béryl JMme verdàtre.
Les diffàrences ne sont pas moins apparentes dans la ehne des milieux liquides, malgré la qualité plus propice Al riaypimement employé qui surpasse sans aucun doute, en iiit d'kitensité calorifique et lumineuse, la radiation de la limpe de Locatelli. L'inspection du tableau II nous montre, La TnERMOcuRÔsE. 1'® partie. 22
en effet , que les huiles d olive , de noix , de colza Iran* smettenl trois fois plus de chaleur que Teau distillée , et que la transmission calorifique de ce dernier liquide, cité comme le type de la limpidité , est six fois inférieure à la transmission calorifique du bi-chlorure de soufre, qui, par sa couleur rouge-grenat très-sombre, constitue indubi- 1 tablement le liquide le moins transparent de la série.
Il est superflu de pousser plus loin ces comparaisons, car elles suffisent, et au-delà, pour montrer que lorsqu'il s agit des radiations calorifiques et lumineuses des flammes, Téchelle de la transparence des corps^ rekUivement aux rayons de chaleur , nest pas celle de leur trampatmce par rapport aux rayons de lumière.
Un simple coup d'oeil, jeté sur le tableau I, suffit pour montrer que la différence entre la transparence calorifique et la transparence lumineuse des corps se manifeste aussi à regard des métaux portés à diverses températures. On voit même quelle y est beaucoup plus prononcée, comme il fallait s'y attendre ; car l'alun, l'acide citrique et autres substances incolores, exposées aux radiations du platine incandescent et du cuivre chçtuffé à 400 et à 100 degrés, deviennent complètement opaques par rapport à la chaleur , tandis que certains corps colorés, ou peu diaphanes, comme le soufre et le sel gemme impur^ donnent encore des transmissions très-marquées.
Il nous faut donc un terme spécial pour distinguer cette transparence , ou diaphanéité calorifique , de la transparence ou diaphanéité lumineuse. Nous l'appellerons transcalescence oa diathermasie (*). Diathermi'
{*) Du grec dia par, à trav$r$ , et termao ciMuffer: transparence calorifique.
que (*) exprimera aïors l'attribut des corps doués de la dia^ thermasie. Adiàlhermasie (**) et adicUhermique (***) signifieront la qualité opposée, c'est-à-dire Xopacité calorifique , considérée, soit abstraitement, soit par rapport à une substance ou à une classe déterminée de corps (13).
Mais ici se présente une question très-intéressante: cette différence, qui existe parfois entre la diathermasie et la transparence proprement dite, irait-elle par hasard jusqu a une opposition complète ; en d'autres termes , un corps' parfaitement opaque pourrait-il être diathermique?
L'expérience a déjà résolu cette question dans le sens aOinnatif. Nous connaissons aujourd'hui trois substances qui, réduites à une certaine épaisseur, transmettent les
Bt dia puTf à travers, et termon cfuiud , chaleur : diaphane pour là chaleur.
(**} De a privatif, et dialherroaàie transcalescence : opacité calori- Ibioe.
(*'*) De a privatif, et diatbermiqoe transealeseent : opaqoe pour la cbalaar.
(13) EoCratnépar Tanalogie de composition avec le mot diaphane, j*atiis d'abord appelé diathertnane ce qui me semble maintenant, d'après les règles de Téiymologie, beaacoop mieai exprimé par diathermipte. De diathermane j'avais déduit diathermanéité pour indiquer la tnasealeseence des milieux, propriété que je crois aujourd'hui plus coarenablement rendue par le mot diathermasie. Ampère avait proposé une dénomination très-rapprochée de cette dernière , savoir Hathertnansie, pour dénoter l'absorption variable que rean> le verre, et presque tous les milieux caloriGques exercent sur les radiations des différentes sources de chaleur; mais cette signification , totalemtni conventionnelle, n'était applicable qu'aux phénomènes de tran- MDissioB f et nous verrons plus tard les corps blancs opaques , et les substances adiathermiques , en général, présenter des faits qui décèlent chez eux Vexietence de la même force d'absorption élective^ rt qui exigent , par conséquent , Vemploi de la même dénomineh
rayons calorifiques de plusieurs sources, tout en intercd* ptant complètement 1q passage des rayons lumineui : oo sont les verres noirs, les micas noirs, et le sel gemme-dans un état particulier d'opacité que nous examinerons plus tard. On peut étudier commodém^ ce curieux phénomène au moyen du verre noir opaque que les opticiens emploieift pour construire les miroirs destinés à la polarisation de la lumière. Dans ce cas, la transmission calorifique s'obtient sur les lames de cette espèce de verre, tdUies qu'ci les trouve dans le commerce , et sur des épaisseurs ^ peuvent aller jusqu a trois ou quatre millimètres. Mais a Ton veut obtenir le maximum d'efiet, il faut faire polir h lame sur ses deux faces , et la fendre aussi mince que possible sans lui communiquer la plus légère transparen* ce. Afin d'être bien sûr de cela, il ne suffit point de c(Âh stater que les images des corps terrestres sont toli# ment interceptées, il faut aussi qu il n y ait pas la moifidre trace de transmission lumineuse lorsqu'on interpose la lame entre l'œil et le soleil le plus brillant. Celte cofr dition étant remplie , on placera la lame contre ^ollTe^
iion. Un autre physicien fort distingad a désigné cette action variA* Lie, que les corps exercent sar les radiations caloriGques, par l'expre»' sion ihzrmaniixaB : mais cette expression, très-simple à la ?érilé et. très-facile à prononcer, pèche ëridemment par sa trop grande gêné' ralité ; elle n'offre d'aillears qu'une idée confuse d'échaufTeraent, et ne contient aucune allusion à l'état rayonnant de la chaleur. La dénomination que nous avons adoptée déûniliyement rappelle l'idée da rayonnement calorifiqne , montre la grande analogie du phcnomèiie qui nous occupe avec l'action que les corps colorés exercent sur la i lumière , elle est d'une prononciation tout aussi facile que le mot thermanisme , et parait enfin satisfaire à toutes les exigences de la science.
Uire de l'écran , la source calorifique d'un côté , et le ttiennomultiplicateur de Vautre, et Ton verra que les rayoûs de nos trois premières sources passent au travers dans une proportion très-appréciable ^ plus ou moins grande selon la ^alité et Tépaisseur de la lame, arrivant au quart, au tiers, et surpassant même, dans certains cas, la moitié de la chaleur incidente.
Ceux qui obseihrent le phénomène pour la première fois ne manquent presque jamais de l'attribuer à la chaleur ibeorbée par la lame et rayonnée ensuite sur le ther- )noscope. Pour démontrer Terreur dune telle conclusion, il ay a qu a répéter sur la lame opaque quelques unes 4e8 expériences au moyen desquelles nous avons prouve la diathermasie des substances transparentes. On commcnliera donc par retirer la pile hors de la direction des nymis, en la maintenant toujours à la même distance de la lame, constamm^t tournée vers elle, et Ton fera remarfier que dans cette nouvelle position du corps thermoscopi; qoe les aiguilles du galvanomètre descendent au zéro du <^adran. On pourra ensuite tourner doucement la lame et la diriger perpendiculairement à l'axe de la pile, sans ïue pour cela l'index de l'instrument montre la moindre tendance à dévier de nouveau. Outre cette expéricn- ^^ qui suflît à elle seule pour démontrer incontestablelient la transmission immédiate de la chaleur rayonnante pftr le corps quelconque interposé sur son passage, on (HNura aussi, lorsque la pile se trouve sur l'axe de la raliation et l'index du rhéomèlre stablement dévié , produire tne succession rapide des diverses parties de la lame deant l'ouverture do l'écran, et faire observer que ce mouvelent transversal de la lame ne trouble point la déviation listante.
Si rbbservateur ne saisit pas encore 1 évidence de la démonstration, on lui montrera une expérience qui prouve, pour ainsi dire matériellement, que .Vinfluence de réchauffement de la couche diathermique est nulle; ce qui ne manque jamais de convertir les esprits les plus rebelles. A cet effet on prendra deux écrans percés, que Von placera sur la grande barre de Vappareil décrit tantôt (fig. 12), à une distance mutuelle de deux décimètres environ , en sorte que leurs ouvertures se trouvent sur Taxe de la radiation calorifique; puis, Ton introduira la lame opaque entre les deux, et, en la promenant de Tune à lautre ouverture , on verra que ce changement de position n'apporte aucune altération appréciable dans rindication de Tinstrument thermoscopique, altération qui aurait lieu nécessairement si Taction manifestée provenait , en tout ou en partie, de réchauffement de la lame.
Les détails dans lesquels nous venons d'entrer trouyent leur excuse dans l'importance du fait qu ils tendent à établir sur des bases solides. On connaît les sentiments de surprise et d'admiration avec lesquels furent accueillies, il y a environ cinquante ans , les preuves inattendues de Texistence d'une radiation calorifique obscure parmi les rayons solaires. Or, le passage immédiat de la chaleur rayonnante à travers les corps opaques n'est , pour ainsi dire , que ' le complément de cette brillante découverte de W. HeP : schel.
En effet, puisque le phénomène s'accomplit sous l'action ■des flammes et des métaux incandescents, il s'en suit que " les lumières des sources terrestres contiennent une quan- ^ lité plus ou moins grande de rayons calorifiques obscurs, ^^ et se trouvent ainsi dans le même cas que le rayonnement '' solaire.
Nous vcrronâ bientôt que, malgré leur incapacité d'agir 8ur lorgane de la vue , ces radiations obscures des flammes et des corps incandescents se composent de plusieurs éléments doués de' propriétés totalement analogues aux couleurs des radiations lumineuses. Malheureusement, les bits qui montrent la vérité d'une telle proposition ne possédât pas cette beauté phjsique, si attrayante, qu offrent les expériences de Newton sur la composition de la lumière ; ils ne sont pas toutefois entièrement privés de ce charme intellectuel, propre aux découvertes que les bornes de nos sens semblaient devoir nous interdire ; et cela suffira, je Fespèré , pour attirer Tattention des philosophes et de tous ceux qui s'intéressent aux progrès des sciences physiques.
Mais reprenons notre discussion générale sur les diverses proportions de chaleur transmise par les substances diaphanes.
On voit par l'inspection du premier tableau que le sel gemme, le spath fluor et le soufre se laissent traverser par des quantités plus ou moins grandes du rayonnement des corps chauffés au-dessous de l'incandescence. Cette propriété ne se borne pas à la chaleur des sources à 400 ou lOO degrés, mais elle s'étend jusqu'aux rayonnements des KNirces calorifiques qui surpassent à peine de quelques degrés la température de l'air ambiant. Ainsi, en plaçant One lame de sel gemme, de soufre ou de spath fluor près de Fouyerture du tube de la pile thermoscopique , et en présentant ensuite la main à une certaine distance de cette lame, on voit avec surprise les aiguilles du galvanomètre te mettre aussitôt en marche, quelle que soit l'épaisseur de I lame, comme si les rayons tombaient directement sur la
pile, tandis que des plaques beaucoup plus minces de cristal de roche , d'alun , de verre , ou de tout autre corps diathermique pour les sources de chaleur à température élevée, interceptent totalement la radiation de la main , et laissent Faiguille dans le repos le plus absolu.
Nous avons déjà remarqué que les proportions relatiTes de chaleur transmise par les diverses substances , et jusqu'à Tordre même de la diathermasie , changent avec k source de chaleur. Gela montre, évidemment,, que le phénomène de la .transmission tire son origine de la nature particulière des rayons calorifiques 9 et non pas de leur quantité ; car s'il dépendait uniquement de la température de la source de chaleur, ainsi qu'on le soutenait du tanps de Delaroche, les transmissions des lames de différente iia« ture varieraient toutes dans le même rapport en passant de lune à l'autre source, et l'échelle de U diathermasie serait invariable. Cependant, comme la transcalescence de chaque corps augmente, en général, en allant du vase métallique noirci chaufl'c à 100 degrés jusqu'à la flamme, quelques observateurs admettaient encore dernièrement qu'il y avait entre Fintensité du foyer rayonnant et la transmission calorifique de chaque corps, une certaine relation, en vertu de laquelle, la quantité de chaleur, qui traverse une substance donnée , devait nécessairement auginenter avec la température de la source.
Voici une observation d'im jeune et habile physicien de Ucrlin , M. Knoblauch , qui est éminemment propre à montrer que la transmission calorifique peut fort bien augmenter lorsque la température de la source diminue, ou vice versa.
Le lecteur a sans doute présent à la mémoire que notre
seconde source de chaleur consiste dans une petite spirale de' fil de pifttine, maintenue à Tétat d'incandescence par le contfllct de la couche superficielle d une flamme al« eooliqne.
Or, on conçoit que cette flamme, fournissant sans cesse la dudeur perdue par le rayoïmement du métal , doit a» Toir dans son état d'isolement une température plus élevée que celle de la spirale. Si la transmission des corps augmentait nécessairement avec la température de la source rayonnante , il faudrait donc que la quantité de chaleur qui traverse une substance donnée fût plus grande dans le premier cas que dans le second, tandis que Ton trouve préôsément le contraire. En efiet, ces deux sources produisant nceessivement au thermomultiplicateur la même déviation i% 8S degrés par Tactiôn directe de leur rayonnement , H. Knoblanch a vu Tindex de son appareil descendre à 16 degrés pour la flamme d'alcool, et à 19 pour le platine incandescent, lorsqu'on interposait sur le passage des rayons li même plaque de venre. La sélénite et toutes les sub-* ibmces explorées par l'auteur produisirent un ^et ana* bgoe. En répétant ces expériences sur plusieurs corps de différente natnre et de diverses épaisseurs, j*ai obtenu les risultats suivants.
La Theemoghrose . 1*^ partie. 23
TAHLEAU m.
NOMS
|DK8 SUBSTAKCES .^ =
INTBRPOSÉBS
Verre îocolore
Séiéaiie
idem Alan
Mica jaooâtre Soafre Verre noir
idem Mica noir
idem
TRANSMISSIONS CALORIFIQUES (en centièmes de la radiation incidente)
pour
la flamme
d'alcool
pour
le platine
incandescent
pour
la flamme
d'huile
Si Ton ne considère d'abord que les seules données relatives aux corps inscrits dans les cinq premières lignes de la seconde et de la troisième colonne numérique du tableau, on voit les lames de verre ordinaire, do séléniic et d'alun transmettre la chaleur du platine incandescent en plus grande quantité que celle de la flamme d alcool; mais les nombres contenus dans les lignes suivantes de ces mêmes colonnes viennent bientôt nous avertir que d'autres substances agissent en seiiB contraire.
Ainsi le fait annoncé par M. Knoblauch est vrai; mais, loin de s'appliquer à tous les milieux diathermiques, conmie on aurait pu le croire au premier abord, il subit une inversion complète pour le soufre, et surtout pour le mica noir et le verre noir, qui transmettent en proportion moindre !*''• chaleur du platine incandescent que la chaleur de la flaflime d alcool. Or, cette inversion est justement la meilleur*^
preuve possible que raccroissetnent de transmission calorie Gqne observé dans le verre et autres substances diathenni« qucs, à mesure que la température de la source s'élève, ne dérive pas de la plus grande quantité de chaleur acciunulée dans le foyer rayonnant. En effet, la supériorité de tempe* rature de la flamme d*alcool sur notre platine incandescent parait extrêmement probable; toutefois il ne faut point se dissimuler que Targumentation d où Ton déduit cette conséquence n*est pas tout à fait exempte d'objections. Ne pourrait-on pas dire, par exemple , que le platine chauffé par la flamme alcoolique réagit sur elle et tend âr augmenter ta température? Alors cette source composée , possédant mi degré de chaleur plus élevé que celui de la flamme pore, la diminution de diathermasie du verre, de la sélénite et de Talun , en passant de la première à la seconde source calorifique , ne ferait que confirmer Topinion énoncée. Mais ce raisonnement ne saurait plus se soutenir aujourd'hui , puisque nous voyons la diathermasie du soufre, du mica noir et du verre noir augmenter, au lieu de diminuer , dans les mêmes conditions de lexpcrience. Kn d'autres termes : que la température s'élève ou s'abaisse lorsqu'on introduit la spirale de platine dans la flam- Bie alcoolique, il n*en est pas moins vrai qu'en passant de r«ne à Tautre source de chaleur certains corps augmentent lenr transmission calorifique , tandis que d'autres la diminuent. Ainsi il ne saurait y avoir aucune relation numérique <^tre la température de la source rayonnante et la quantité do chaleur transmise. Les variations opposées que mani* lestent les deux groupes de corps mentionnés dans notre lableau fournissent donc une démonstration évidente, irréfragable , que la quantité de chaleur immédiatement tran-
smise par les lames diathermiques fi augmenté pas néeei' 9airemeni ayec la température de la source , mats qu il existe au contraire des cas on elle diminue lorsque U température de la source augmente.
Remarquons que le groupe des corps sur lequel on avait observé une diminution, en passant de la radiation de la flamme d'alcool à celle du platiné incandescent, se coa^ porte de la même manière lorsque cette dernière source de chaleur est remplacée par la flamme dliuile, pendant que l'autre groupe continue de son coté à marcher en sens cou* traire. Il est évident que les considérations relatives au man* que de proportionnalité entre la température de la source et la quantité de chaleur transmise trouvent ici une nouvdf le application. En effet, la flamme de la lampe de Locatelli brûlant le charbon à bUme possède une température plus élevée que le platine maintenu à la simple chaleur rouge; cependant, Ton trouve des corps qui transmettent plus les rayons de la première source que ceux de la se* conde, tandis qu'il y en a d'autres dont la transmission est plus grande pour la seconde source que pour la première.
Et il ne faut pas croire ces faits , si importants pour la science de la thermochrôse, vagues, incertains, ou difficiles à observer ; car ils sont , au contraire , d'une netteté remarquable , sûrs , et faciles à reproduire par tous ceux qui possèdent un appareil thermo-électrique. Si l'on opère toujours sous une action capable de donner 30 degrés au galvanomètre lorsque le rayonnement tombe directement sur la pile , et qu'après avDÎr noté les deux déviations correspondantes aux interpositions successives d'une lame de mica noir et d'une lame de verre incolore , on passe de la première à la troisième source , le gai-
'vanom^tre indiquera une transmission plus petite^de 4 à C degrés poiu* la première lame, et plus grande de 8 à 12 degrés pour la seconde ! Or, il est clair que de sem< l)lables différences ne sauraient échapper à l'œil de Tob* aenrateur le plus maladroit, ou le moins exercé dans ce ^enre de' recherches.
La présence de plusieurs corps cristallisés parmi les substances, dont se composent les diverses lames mentionnées dans les tableaux que nous venons d'examiner, avait induit certains minéralogistes à penser que le sens suivant lequel étaient taillées les lames par rapport aux axes opti- €|aes ou cristallographiques, pouvait bien avoir une grande influence ; de manière que le passage du calorique Yajomiant fut plus abondant dans telle direction du cristal que dans telle autre. Il était facile de prévoir que les choses ne devaient et ne pouvaient nullement se passer aiofl ; car la transmission calorifique a lieu, non seulement dans les corps cristallisés, mais aussi dans ceux qui lont privés de toute espèce de cristallisation, tels que le ferre , Fambre , la gélatine , le sucre fondu , et les lipides. Cependant, pour ôter tout scrupule à cet égard, je is tailler sur un beau cristal de roche trois lames parfaitement égales , qui furent ensuite portées au même degré de poli ; la première était coupée perpendiculairement à Taxe; la seconde parallèlement à Tune des faces latérales; fk troisième inclinée sur elle de 4S degrés. Ces lames donne- |Knt toutes 52 centièmes de chaleur immédiatement tran- MÊûise. Le spath d'Islande a fourni des résultats analogues i M. Knc^lauch.
J'ajouterai que le type, ou Système auquel appartient les diverses formes d'une substance cristallisée , et
■ml
la facilité ou la régularité de leurs clivages, n exorcenl : également aucune influence sur les proportions de cha* f leur transmise. Pour en être convaincu il suffît d^ob^rref f que le sel gemme et Talun , placés aux extrémités de^f échelles de transcalescence , appartiennent tous les deuri* au système cubique, et que des cristaux faciles à divisertj' ou bien totalement privés de clivage, tels que le selgem^r me et la sélénite, le soufre et Talnn, se trouvent indistiiH'^ ctement classes parmi les corps doués du maximum ou du ^ minimum de diathermasie.
Si la transmission calorifique no dépend, ni de la for^^ me, ni de la texture des corps cristallisés, ni du sens de* la coupe des lames par rapport aux axes cristallogra^ phiques , elle ne saurait non plus se rattacher à la nature ou à Ictat des substances explorées. Effectivement | quel rapport pourrait-il y avoir entre la composition chimique , la solidité ou la fluidité d*un corps , et la transmission calorifique , puisque le phénomène est parfaitement semblable à la transmission lumineuse, et que celle-cm se rencontre dans toutes les classes et dans toutes les subdivisions physiques ou chimiques de la nature? N'avons-noirs pas des substances diaphanes simples et composées, organiques et inorganiques , neutres , acides ou alcalines, sol^" des , liquides ou aériformes?
D'ailleurs, indépendamment des analogies, l'expériencr* directe a résolu la question pour la chaleur aussi bicir'^ que pour la lumière, car la diathermasie s'étend, comme I»'"^ transparence, à toute sorte de corps. Très-probablement, \é^^ conditions qui détenniaent son existence sont enlièremonl'* analogues a celles de la diaphancité. Pourquoi dans ce^^ tains cas la matière pondérable se lai:53C-t-clle travcncr^î
ar toute sorto do lumière ? Pourquoi en d*ûutres circonlances n'cst-elle permcalde qu'à certaines couleurs? Qu on ons révèle d*abord les causes do ces phénomènes, beauoap plus vulgaires puisqu'ils tombent joiu'uellement sous 08 yeux , mais tout aussi mystérieux que les propriétés ■ei corps relatives à la transmission de la chaleur rayonlAnte ; alors on aura acquis le droit de nous demander '4Nrigine de la diathermasie et de la thcrmochrôse.
En terminant Icxposition de ces notions générales sur e passage de la chaleur rayonnante à travers les corps, lous devons remarquer que les principaux faits de la lansmission calorifique par les substances solides et li- |uides s'obtiennent aisément avec les thermomètres à air; a sorte que les personnes qui assistent à un cours de physique peuvent les observer en même temps de plusieurs eôtés de la salle , et à une certaine distance des appareils.
Pour cela on prend une feuille assez ample de cuivre «1 de fer blanc ; on la perce à son centre d'une ouverhre circulaire de 12 à 15 millimètres de diamètre, et on loode , à une petite distance au-dessous de cette ouverjve et perpendiculairement au plan de la feuille , une |etite bande de 7 à 8 millimètres de largeur, et de IS à 20 millimètres de longueiur , destinée à servir de soutien fvoL lames que l'on veut soumettre aux expériences. L'écran, IQ feuille métallique, ainsi arrangé, se fixe verticalement lor un pied, la bandelette horizontale au-dessous de louerture. On dispose ensuite, d'un côté la source de chaleur, d l'autre un thermomètre & air construit avec de l'alcool iiement coloré eu rouge, à boule noircie, muni de son iveloppc métallique et d'une graduation visible à quelque
distance. Quel gne soit le fait que Ton reiiilla metlire éi évidence , les centres de la source, de roorertiire, et iê la boule thermoscopique doivent toujours se trouver dais un même plan de niveau.
*S*agit-il de montrer que c^tains corps solides mé réellement susceptibles de transmettre les radiations de h. chaleur obscure, en leur conservant la forme rayonnaiii pendant leur trajet à travers le milieu solide et au-ddlt On approche une source de chaleur obscure à qudqiifr distance de Técran , on bouche Touverture par une pl*que de sel gemme, et Ton intercepte Taccès du rayonnement calorifique Sur le sel au moyen d'une lame métallique. Tandis que la plaque de sel gemme est ainsi abritéep on fait dévier le thermomètre de 30 à 40 degrés hors de la ligne qui passe par les centres de la source et de rouverture , en ayant soin de le tenir constamment tourné vbp la lame de sel, puis on rétablit la communication calo* rifique; la colonne liquide se tient parfaitement immobile, et reste encore dans le même état si on tourne la plaqœ de sel sur elle-même , de manière à ce qu*elle regarde en face le réservoir du thermomètre. Mais lorsque ce réservoir est poussé sur Taxe de la radiation, on voit ans* sitôt la colonne s'abaisser avec force, quelle que soit la position de la lame.
Ayant ainsi donné aux élèves une preuve irréfragable de Texistcnce de la transmission calorifique rayonnante dans les corps solides , on pourra les convaincre, par des méthodes analogues , que les substances parfaite* ment limpides possèdent des degrés très-difierents de dia^ thermasie , et que certains corps complètement opaqnes sont doués d une véritable diathermasie qui est quelque-
lois supérieure à celle des milSmix les plus diaphanes et les plus incolores. On pourra aussi leur prouver Texi-* staice de la tb^ mochrôse dans les sobstances privées de toute coloration apparente, en soumettant successivement une lame de verre , de sélénite ou d alun à diverses qnalitéB de chaleur. Si Ion parvient à se procurer plu« Mors th^momèlres à air d une sensibilité à peu près égale, on abrégera de beaucoup ces démonstrations.
En effet, il n'y a qu*à ployer une feuille de cuivre ott de lisr blanc en segment cylindrique, d'une faible courbure, et la disposer de manière à ce qu elle se tienne dans «ne position verticale , après y avoir percé sur la ligne Hntoyenne one rangée horizontale de cinq à six ouvertures égales, manies de petits supports à plaques, et éloignées «Dire elles de quelques centimètres. Contre la première iê ces ouvertures, du côté de la convexité de Técran, on Sfpliqaera une lame de sel gemme; contre la seconde une hme de verre; contre la troisième, une lame d'alun ou •db sâénite de même épaisseur que le verre ; la quatriè- Hie se bouchera par une lame de mica noir opaque ou |Br une plaque fort mince, et parfaitement opaque, de verre noir; la cinquième enfin, se fermera par une lame ie cuivre soigneusement noircie sur ses deux faces. Les 1 cinq plaques seront couvertes, du coté intérieur de la con- ^ Cifilé, par une seconde feuille ou écran de métal, de r aémes forme et dimensions que Técran qni les soutient; ; ftts^oa fixera à la hauteur des cinq ouvertures et sur bse de la surlace cylindrique ou elles sont percées, une if^rale asses volumineuse de platine , ( IS à 20 milliaides de base , 20 à 25 de hauteur ) , que Ton ren-
14it incandescente avec la flamme d'une lampe à alcool La TnEEMOCURÔsE . l'** partie. 24
placée en-dessous. Après avoir disposé, à une distance de 3 a 4 centimètres , un thermomètre à air , muni de son armure métallique derrière chacune des cinq lames, et avoir marqué les hauteurs où se tiennent les extrémités des cinq colonnes liquides, on ôtera la feuille intérieure. Un abaissement considérable s'observera alors dans le thermomètre qui regarde la plaque de sel gemme ; celui de la plaque de verre s'abaissera beaucoup moins ; les thermomètres de Talun et du métal noirci resteront complètement immobiles; tandis que le thermomètre du mica ou du verre nOir opaque descendra de quelques degrés.
Pour éloigner tout soupçon que de pareilles inégalités de marche proviennent de la différente sensibilité des thermomètres à air employés, on arrêtera la communication j calorifique par Tinterposition de Técran, et Ton échangera ! les thermomètres, de telle sorte que les immobiles occupent l les places de ceux qui viennent de donner la plus grande | action. Puis, on établira de nouveau la communication ca- ^ lorifique, et on trouvera que les rôles des instruments sont renversés , ceux qui marchaient le plus se tenant alors immobiles , et vice versa; mais ces indications seront encore à très-peu de chose près les mêmes que tantôt, par rapport aux lames qui bouchent les cinq ouvertures ; car le thermomètre placé vis-à-vis du sel sera toujours celui qui marche le plus , et ceux qui se trouvent en face de Talun et de la lame métallique noircie resteront encore parfaitement immobiles , comme dans le cas précédent.
Ainsi, les actions observées proviennent réellement delà diathermasie plus ou moins grande de ces substances; elles ne sont pas dues à réchauffement des plaques , puisqu'il y en a deux qui ne donnent aucun effet appréciable, et que
lune d elles est intérieurement composée d'un des meilleurs côndacteurs du calorique, et couverte d'une substance douée du plus grand pouvoir absorbant et émissif. Le verre noir transmet donc immédiatement une certaine proportion de la chaleur incidente et constitue un véritable milieu diathermique , malgré son opacité complète ; le verre diaphane, qui siu-passe en limpidité les plus beaux échantillons de sel gemme, transmet cep^dant une quantité de chaleur beaucoup moindre; et Falun, qui est tout aussi limpide que le sel , intercepte totalement la radiation calorifique de la source.
Pour montrer que ni lopacité calorifique de Tajun ni la transcalescence du verre ne sont des propriétés absolaes, indépendantes de la nature de la radiation incidente (comme la transmbsion constante du sel gemme pour toute sorte de chaleurs rayonnantes, et la constance de Tadiathermasie dans la lame métallique noircie ), il n y a qu'à substituer successivement à la spirale de platine portée au rouge, une forte lampe à huile , puis un petit boulet de fer chaufie au-dessous de l'incandescence. Dans le premier cas, on voit le thermomètre de l'alun donner quelques signes de chaleur ; dans le second, le thermomètre du verre ne bouge pas plus que celui de l'alun. Mais le sel gemme déprime toujours avec force la colonne liquide de son thermomètre, et la lame de métal noirci ne donne jamais le moindre signe de transmission calorifique.
Lorsqu'il ne s'agit pas d'opérer devant un nombreux auditoire, on peut employer avec succès des thermomètres différentiels, dont les tubes de verre soient fort minces et les boules assez réduites en volume pour que le faisceau de chaleur émergeant d'une plaque de petites dimensions, puis-
de occuper toute la krgrur àcs tubes métalliques qui leur servent d'enveloppe. Alorg H «Icyieut fort aisé d*avoir de^ lames adaptées aux expériences , et lappareil thermoscopique, se trouvant à Tabri des variations de la température et de la pression atmosphérique qui rendent si chanceux l'usage des thermomètres à air, se conserve toujours prêt à agir. Muni de l'un de ces instruments et des sources constantes de chaleur mentionnées dans le second chapitre , les directeurs pu conservateurs de collections minéralogiques au^ ront tout C6 qui est nécessaire pour vérifier sur les substances diathermiques naturelles les principaux faits de la transmission calorifique, et les répéter à volonté devant un certain !iombre de spectateurs. Il est presque superflu d'ajouter que leurs démonstrations deviendraient encore plus nettes et plus expéditives , s'ils possédaient un des appareils thermoélectriques que nous avons décrits page 159 et suivantes (U).
(14) Cotre les propriétés physiques indispensables à la classificatioD , lelles que la forme cristalline, la densiié, le clivage» etc. les auteurs de minéralogie ont compris la nécessité de prendre en eonsidérallon les effets divers que la lumière , la chaleur , la pression ou le contact des fluides produisent sur un certain nombre d' espèces minérales. Aussi trouve-t-on aujourd'hui dans leurs ouvrages des notions fort étendues ., non seulement sur le pouvoir réfringent , le polychroïsme , les couleurs des lames minces , la double réfraction et la polarisation , mais encore sur les variations de dilatabilité et d'élasticité dans les divers sens des cristaui; , et sur les phénomènes électriques que la compression développe dans le spath d'islandci et la chaleur dans la tourmaline. No serait-il pas temps d'y inscrire aussi les énormes différences qui s'observent entre les transmissions calorifiques des corps doués de la plus grande limpidité i tels que le sel gemme , le spath fluor , le cristdl de roche , la se- Jénite et l'alun ? Ne convicndrait-il pas de faire connaître à 1' élu-
Influencé de tépaU^eat des plaques.
lusqu^ici nous n^ayoïiB considéré lëpaisscur des lames Momises aux expériences que d*une manière incidente et lorsquHl s'agissait des relations qui existent entre la qualité de la source rayonnante et la transmission des milieux diathermiques. En étudiant cet élément d*une manière spéciale noosy trouyerons des données extrêmement précieuses qui jettent le plus grand jour sur le phénomène que nous avons désigné sous le nom de thermochrôse, et montrent sous ion véritable aspect la cause des énormes différences que Ion obsenre entre des couches de diverses matières, également épùsses et également limpides, sous le rapport de la quantité de chaleur qui les Irayerae en conservant sa forme rayonnante.
Remarquons, en premier lieu, que si, par un changement d'épaisseur, on peut faire varier dans le sel gemme la valeur
^Dt de mfnéralogle qoe l'aluo et l'eaa , malgré Icar transparence fUdiite , interceptent totalement les radiations des sources de chaleur obscure et sont beaocoup moins perméables aux radiations des corps incandescents et des Uammes les plas brillantes qno le cristal déroche enfumé et certaines lames complètement opaques de mi- ^Y Ne serait-il pas convenable enBn de classer, parmi les proprié- ^'physiques les pins remarquables des minéraux» la transmis- Moaconitanta da sel gemme poar toute sorte de rayonnement ca- Wifiqoe , ainsi qoe le passage immédiat » instantané * de la chalev rayonnée par on récipient rempli d'eau bouillante* et môme P*t Pépiderme do corps humain , à travers cette mémo substance, ^aptth fluor et le soufre?
absolue de la transmission lorsqu'on opère sur des pièces plus ou moins pures , jamais on ne parvient à altérer la constance de la proportion de chaleur transmise par la méme lame de sel exposée successivement aux différentes espèces de rayons. Pour en donner un exemple , je citerai un beau cristal de cette substance athermochroïque que je conserve encore dans mes collections. Sa longueur est de 12S millimètres entre les deux faces parallèles et polies; si transmission de Tune à Fautre de ces faces n*est plus .92, 3 comme dans les plaques moins épaisses, à cause des points nébuleux et autres défauts d'homogénéité qu on rencontre toujours répandus, ^à et là, sur des morceaux d'une épaisseur considérable, mais il fournit la même transmission de 71 centièmes de la quantité de chaleur incidente* tant pour le rayonnement de la flamme, que pour celui des corps chauffés au-dessous de l'incandescence. Si l'on opère succe»- ^ sivement sur plusieurs morceaux de sel plus ou moins épas ' et tout à fait limpides, on obtient en même temps, et la con- JL stancc de la transmission dans chaque pièce exposée aux : différentes sources de chaleur , et Tégalilé des transmis- / sions sous l'action de la même source , lorsqu'on passe de ; l'une à l'autre pièce. Alors les plaques très-pures de sel gemme transmettent constamment 92,3 pour toute sorle de L sources et pour toute sorte d'épaisseurs. Cette constance ^ti ne se vérifie expérimentalement que pour des lames épaisses « de un à deux centimètres environ, parce que les échantillons a de sel très-pur ne s'étendent pas ordinairement au-delà -e d'une telle limite, et parce que, lors même qu'on trouverait ^ des masses plus considérables de celle substance douces ; de la plus grande purclc , elles commenceraient à agrr r uniformément sur Ions les élcmonts du flux calorifique ,
comme cela Arrive dans la transmission de la lumière à trat^s le Terre» Veau et tout autre milieu incolore d*une certaine étendue.
Les choses se passent d'une manière bien différente à Tégard des milieux thermochroïques 9 car pour chacun d*eux les différences Se transmission de Tune à Tautre source diminuent rapidement arec l'épaisseur de la lame , surtout lorsqu'on arrive à une certaine limite. Prenons pour exemple le verre: trois lames de cette substance d'épaisseurs décroissantes, exposées à nos quatre sources de chaleur, ont donné les résultats suivants.
