SI

ïonlrairô aux deux extrémités, afin d empêcher le contact des larties intermédiaires lorsque ces éléments étaient soudés bout-â-bout ; leur section était de 40 à SO millimètres car^ rés, et le diamètre de la boite, de deux à trois pouces. Je partis de là pour faire de ce thermoscope de contact un ihermoscope de rajonnement.

M étant aperçu, par quelques essais préliminaires, que IV etion sur le multiplicateur ordinaire dépendait beaucoup plus du nombre, que de la grosseur des éléments (i), et que d'ailleurs les courants thermo-électriques n'acquièrent jamais, entre certaines limites, la tension nécessaire pour tra* verser les corps non métalliques , je donnai aux éléments la forme de petits barreaux rectilignes aplatis ^ trente à quarante fois plus légers que les barres recourbées de INobili; je les plaçai les uns à côté des autres et les maintins isolés dans toute leur longueur, excepté aux extrémités on devait avoir lieu la soudure , par des bandelettes de papier ; j'en augmentai considérablement le nombre; je les distribuai par rangées ou par Jaisceaux^ et je les Gxai par le milieu à un looeau de cuivre intérieurement doublé de papier. Je couvris ensuite de noir de fumée toutes les parties saillantes de ma pile, et je les armai de tubes cylindriques ou de réflecteurs coniques» selon que je voulais apprécier l'action d'un faisceau de rayons parallèles, ou que je désirais recueillir la

(4) A répoqtte asseï reculée (1830) où je faisais celle observalioA, M principes sur lesquels se fonde la loi de Obni) donnant les Ion- {•ears et les sections des 61s les plus convenables pour muUipliet la forée magnétisante de cbaque espèce de courant électrique, prin*ctpes qni olit reçu ttne application si beureuse dans le télégraphe Ckctrique de M. YheaUtone > D*étaieat pas encore connus dans la icfence»

chaleur divergente qui provient des murs d une chambre ou de toute autre large surface éloignée. Je donnai enfin aux assemblées des couples thermo-électriques les dispositions , propres aux deux instruments indiqués dans les pages pré- = cédentes sous les noms de thermomultiplicateiu* linéaire , et thermomultiplicateur k faisceau. Plus tard Nobili , qui avait d'aI)ord adopté ces formes de piles (*) voulut leur en substituer d autres qu il appella à oiseau et à rayons i^*)^ sortes de coa- Btnictions fort ingénieuses à la vérité , mais donnant lieu toutes les deux à des faces inégales^ qui, pour les motiEs exposés précédemment, ne peuvent être employées avec confiance à 1 évaluation des rayonnements calorifiques.

Quant au galvanomètre, on sait que M. Poggendorlf remarqua le premier que toutes les actions ou forces déviatrices du courant électrique deviennent conspirantes en repliant le fil sur lui-même , de manière à former une spirale autour de Faiguille aimantée; et que M. Schweigger appliqua ce principe à la construction d'un instrument auquel on donne encore aujourdlmi le nom de l'auteur. Mais comme cet appareil ne porte qu une seule aiguille , le thermomultiplicateur serait resté bien au-dessous de la supériorité qu il possède aujourd'hui sur les autres thermoscopes , si Nobili n^avait imaginé de rendre la spirale de Schweigger très-aplatie, de partager en deux la masse du fil métallique qui forme sa partie supérieure et dy introduire une des aiguilles à-H système astatîque d'Ampcre, en laissant l'autre dehors.

Ce fut une ère toute nouvelle pour l'évaluation des faibles courants électriques , car on peut dire , sans la moindre

(•) Bibliothèque Vnivenelle de Genève, Tome XLIV. (••J Ibidem. Tom. LVIÏ.

~JÎ3 —

exagération , que nos moyens rhéométriques acquirent tout d'un coup, par cette heureuse combindson, une sensibilité qui, dans certaines circonstances , surpasse de trois à quatre mille Cens celle du multiplicateur de Schweigger. Cependant les aiguilles des galvanomètres construits par Nobili devinrent ( à cause de ce haut degré de sensibilité et de 1 ou- Terture pratiquée dans les circonvolutions du châssis }, sujettes à Finconvénient, déjà signalé, de ne pouvoir se tenir sar le zéro du cadran , et de se fixer , au contraire , d'un côté ou de Vautre à quelques degrés de distance ; en sorte que les deux masses dans lesquelles on subdivise la partie supérieure de la spirale exerçaient sur ces aimants mobiles Qoe véritable attraction» qui les faisait dévier un peu de leur position naturelle d'équilibre. Après beaucoup de recherches je parvins enfin à m*assurer que , pour avoir des fils de coivre ou d*argent exempts de cette action magnétique, il ne suffisait pas d'épurer parfaitement ces métaux par les moyens chimiques les plus puissants , mais qu il fallait surtout les tenir soigneusement éloignés pendant leur fusion de toot contact avec le fer, et les réduire en fil moyennant des filières en pierre dure, comme cela a été dit plus haut. La grande sensibilité du système astatique rendait d*autre part ses oscillations amples, lentes et nombreuses; et il fallait un lempg dattente considérable pour voir Findex ramené à la position d*équilibre voulue par la force directrice du glo* be, on par cette force combinée avec l'action déviatrice dn courant qui parcourait les spires de l'appareil. Je fis dispa* rutre ce second inconvénient en substituant an cercle de carton ou d' ivoire de Nobili un disque de cuivre pur ou d'argent pur; car alors la quantité et l'amplitude des oscillations se trouvèrent considérablement rçduites> sans que pour

cola réiendue de l'arc décrit par l'index sous raction du coU" tant thermo-électriqae subit la moindre diminution. Tous ceux qui connaissent les éléments de physique comprennent que ce perfectionnement n*était qu'une application immédiate de Texpérience du disque tournant de M Arago , expé^ rience qui se trouva plus tard si heureusement expliquée par la découverte des phénomènes dinduciion^ Enfin la disposition du soutien qui porte le système astatique, le mécanisme destiné à le placer à la hauteur convenable^ celui qui détermine la rotation du châssis 9 et presque toutes les par* ties du galvanomètre , furent plus ou moins modifiés selon les connaissances et le goût des habiles fabricants qui se chargèrent de sa construction» Celui qui vient detre dé* crit appartient à M Rhumkorff , ingénieur bien connu des physiciens par la solidité, la précision et l'élégance des instruments qui sortent de ses ateliers,

De^ reiaiivns qui existent entre les indications du thermomultiplicateur et les forces deviatrices correspon" dantes.

Nous avons vu que la résultante des forces qui maintien" tient le système astatique du thermomultiplicateur dirigé vers un point déterminé de l'horizon est excessivement fai-^ ble. Cependant, lorsque ce système se trouve soumis à Taction d^une force déviatrice du même ordre , il oppose toujours une certaine résistance et tend à reprendre la position ini« tiale. Alors le mouvement des aiguilles aimantées ressemblé complètement à celui d uu pendule^ et nous savous que pour

être soulevé <I un arc donné le pendule exige un effort Va* riable et eroissant avec sa déviation de la ligne verticale sur laquelle il se tient en équilibre. Il en sera donc de même à r^ard des aiguilles du thermomuUiplicateur chassées de leur position horizontale d'équilibre par les faibles courants thermo-électriques, employés dans les expériences sur la chaleur rayonnante.

A cela il faut ajouter que pendant la déviation du système astatique , les extrémités des aiguilles près desquelles les actions magnétiques se trouvent pour ainsi dire concentrées, s'éloignent graduellement da centre de la zone formée par les spires du fil dans lequel circule le courant, et se rapprochent de plus en plus des limites de cette zone qu'elles finissent même par franchir lorsque Tangle de la déviation atteint une certaine amplitude, -ce qui rend nécessairement Vaction de la force déviatrice de moins en moins efficace.

La première cause de variation ne saurait être écartée , car elle tient à la nature même des forces qui maintiennent en équilibre le système astatique. Quant à la seconde» on pourrait à la vérité s'en débarrasser entièrement en roulant le fil métallique sur un châssis circulaire complet. Mais» outre les difficultés pratiques, cette opération diminuerait trop la sensibilité de l'instrument dans les premières déviations des aiguilles , car la longueur la plus convenable du fil étant fixée d'avance , pour mettre des spires ou elles n'existent pas il faudrait nécessairement les prendre où elles se trouvent, Bï ^minuer ainsi leur nombre dans la zone qui les contient» laquelle zone s'étend, ainsi que nous Tavous vu plus haut, à SS degrés environ de chaque côté du zéro. D'autre part, si ïùù accumulait un plus grand nombre de circonvolutions près de l'axe, on rendrait sans doute plus intense la première ma-

Difeilation de la force déviatrice, mais les pôles magnétiques de» aigoilles sortiraient trop rite du faisoean formé par laréiH nîon des spires, Tinstrament deviendrmt peu sensible à une petite distance du zéro, et, pour avoir de bonnes séries d*ob« serrations, il est nécessaire d'opérer sur des ares d'une ee^ faine étendue.

Ainsi Texpérience a fait prévaloir la distribution adoptée dans laquelle le fil occupe , comme nous Tavons va tantôt, 35 a 40 degrés de chaque coté du zéro. Il faut donc noos en tenir aux conditions résultant d'une telle distribution , et tâcher de résoudre la question dans l'état où elle se troufe.

Pour y parvenir nous allons employer le thermomnltipiicateur à faisceau , et déduire les rapports cherchés parla comparaison des forces mesurées sur Tinstrument lui-même.

Supposons la pile, garnie de ses tubes , entre deux Iam« pes Garcel, ou autres sources parfaitement constantes de chaleur, placées sur la direction de son axe. Il est clair que l'index du rhéomètre déviera à droite ou à gauche, seloo qu on laissera parvenir le rayonnement de Tune ou de 1 aa** tre lampe sur la face correspondante de la pile thermoseo* pique ; en interceptant les deux radiations à la fois par des écrans métalliques , les aiguilles reviendront à leur position initiale d'équilibre. Quand tout sera en ordre, les flammes fixes, Fair calme, l'index parfaitement immobile, on abaissera Tun des écrans, celui placé à la droite de Tobservateur par exemple; raiguille indicatrice de l'instrument se mettra en marche, et après quelques oscillations, elle prendra une déviation stable que Ton notera soigneusement. Après quoi on relèvera l'écran; on renversera les communications dé la pile avec le rhéomèlre ; et lorsque les aiguilles seronl retournées exactement au zéro, on abaissera l'é^Hraii gn»

cbe. L'index abandonnera de nouveau la position d 'cqiiilî* bre et commencera à dévier. Comme c*est la face opposée de la pile qui reçoit maintenant la radiation calorifique, la déviation aurait lien du côté gauche si les communications n'avaient pas été renversées; mais à cause de celle inversion le mouvement se fera à droite , et Tindcx prendra oie certaine déviation qui pourra être rendue plus ou moins grande en approchant ou en éloignant de la pile la sourco df cbaleur. On fera donc varier la distance de la lampe gaudke jusqu'à ce que l'index marque une déviation fixe inféri^re d'un degré à la déviation précédente; puis on relcvefa l'écran correspondant, et Ton remettra les communicatims comme elles étaient d*abord.

Uaintenant si nous abaissons les deux écrans à la fois , etque nous fassions opérer en même temps les deux sources de chaleur , il est évident que Tindcx du galvanomètre se trouvera sollicité par deux forces coutraircs qui difl'èreront eofre elles d'un seul degré ; la plus intense prévaudra , et l'iadex passera sur la droite où il prendra une certaine donation stable. Or, l'expérience prouve que pour les 12 ou IS fiemiers degrés du cadran, Tindex se fixe toujours a un dcgfL Gela montre évidemment que dans toute Tétendue de e9 arcs de 12 à 15 degrés, les forces sont proportionnelles aoz angles de déviation.

liais les choses ne se passent plus de la même manière ao-delà d'une telle limite. Supposons , par exemple , qu'a« |IKS avoir produit 20 degrés de déviation par raction isolée de la lampe droite » et 19 degrés par faction isolée da la lampe gauche , on fasse arriver simultanément les dpoz radiations sur la pile : l'index ne marquera plus un deg^ comme tantôt, mais bien un dogré et une (raction , La THUUfocHaôsB. 1"^ partie. 8

que pour plus de simplicité nous supposerons égale à O^S. Si Ton représente par l'unité la valeur de la force qui fait parcourir à Taiguille le premier degré du cadran « 1, S sera donc la mesure de la force nécessaire pour pousser Tindex de 19 à 20 degrés. Prenons un second exemple : soient 30 et 29 degrés les déviations produites par les deux sources agissant séparément. Si leur action simultanée donne 2 degrés, cette quantité 2 exprimera la valeur de la force cherchée; en sorte que pour transporter Tindex de 29 à 30 degrés il faudra employer une force double de celle qui e^ nécessaire pour le faire passer de zéro à un degré.

Tout l'artifice de cette méthode consiste , comme on le voit, à ramener au zéro et mesurer sur une seule e'eàelk, des forces çut, dans les circonstances où elles se irawjetU par rapport à Fùistrument, sont mesurées sur des éehd' Us différentes.

En étudiant ainsi les divers degrés du cadran et en faisant les sommes successives, on pourra donc connaître les véritables rapports des forces correspondantes à toutes les p déviations de l'index galvanométrique. :

La méthode que nous venons d'examiner est simple , ra- % tionnelle , et susceptible de donner des résultats assez exacts; mais elle exige beaucoup de soins , du temps » et l'emploi de deux excellentes lampes à niveau constant, que Ton ne trouve pas toujours à sa disposition.

En voici une autre qui me semble ne laisser rien à désirer pour la facilité, la promptitude, et la précision des résultats.

On prend deux petits vases V, V, A moitié pleins de mercure et on les fait communiquer séparément aux extrémités G, G', du galvanomètre, moyennant deux fils métalliques.

Ces vases et ces fils ainsi disposés ne changent rien aux habitudes de rinstrnment , et le courant thermo-électrique est librement transmis, comme auparavant, de la pile au galvanomètre par les fils ordinaires P, P'. Mais si, au moyen d'un fil F, on établit une communication entre les deux vases, une partie du courant passera par ce fil et rentrera dans la pile; la quantité d'électricité qui circulera dans le galvanomètre sera donc diminuée, et, avec elle, la déviation du système asiatique.

Plus on facilitera le passage du courant de Tua à l'autre tase en lui ofirant pour conducteur un fil plus gros ou plus court, et plus le système asiatique dévié sous l'action d'un rayonnement calorifique constant se rapprochera du zéro.

Supposons donc que par cet artifice on ait réduit la déviation galvanométrique à sa quatrième ou cinquième partie; en d'autres termes, supposons que l'index du rhéomètre étant à 10 ou 12 degrés sous Taction d'une source calorifique constante placée à une certaine distance de la pile , les aiguilles descendent à 2 ou 3 degrés lorsqu'on fait dériver une portion du courant par le moyen du fil extérieur (o).

(5) Pour éviter l'embarras de la trop grande longueur du fil iddiiiuDoeL accessaire à ces essais, il faut le prendre très-mince s'il est en cuivre; on peut lui donner un plus grand diamètre si l'on leut faire usage du platine. Dans l'un ou l'autre cas on voit que L«: lil variable correspond à léU-gant appareil des bobines de ré-

Je dis qu en faisant varier réloignement de la source et en observant à chaque fois la déviation tofale et la déviation , réduile ^ on obtiendra toutes les données nécessaires pour déterminer les rapports cherchés entre les arcs parcourus par rindex de Tinstrument et les forces correspondantes.

Pour rendre l'exposition plus claire et fournir en même temps un etemple de la manière d'opérer , je vais prendre les nombres relatifs à Tapplication de ce procédé à Fun de mes thermomultiplicateurs.

Le circuit additionnel étant rompu, et la source constante de chaleur assez éloignée du corps thermoscopique pour ne donner que S degrés au galvanomètre, on plaça le fil de dé* rivation, et Tindex tomba à 1^,5. La communication entre les deux vases étant de nouveau interrompue, on rapprocha la source calorifique de manière à obtenir successivement : B^ 10^ 15^. 20^ 2S^ 30^ 85^ W. 45^

Et en interposant à chaque déviation nouvelle le même fil de dérivation on eut les nombres suivants: r,5. 3^ 4%5. 6%3. 8%4. 11%2. 15^3.22^,4. 29V.

tiitancB de M. Wheatstone, dont l'application ne âaorait malhetlreo* sèment avoir liea dans le eas actuel à cause des déviations considérables et fort persistantes, qui se développent dans le système asiatique du galvanomètre, en vertu de la chaleur dégagée par le frottement et par la pression des ressorts sur les plaques destinées à établir les communications métalliques.

J'ajouterai que la longueur conrenable du fil additionnel ooe fois déterminée , son application à la graduation du thermomultiplicuieur est beaucoup plus expéditive , comme on va le voir, que la méthode suggérée par M. WhcatstonC) à cause du manque absolu de courants thermo électriques lorsqu'on plonge l'un de ses bouts dans le mercure , et A raison du temps très-court qo'eiige l'éiabliâsetnent et llnterropiion du courant dérivé*

Or , si Ton suppose qtie la force nécessaire à Tindex du galvanomètre pour décrire chacun des premiers degrés du cadran soit égale à 1 unité, on aura d'abord 5 pour l'expression de la force correspondante à la première observation. Les antres forces s'obtiendront aisément par la proportion:

a représentant la déviation de Vindex lorsque le circuit ex** térieur est fermé. On aura ainsi :

pour les forces correspondantes aux déviations

r. 10^. IS^. 20^. 26^. 30^.

Ainsi dans cet instrument les forces sont sensiblement proportionnelles aux arcs jusques à près de 15 degrés. Audelà elles commencent às'écarter de la proportionnalité, et d'autant plus que la déviation devient plus grande. Yoilà pourquoi on n*a pas poussé le calcul outre le 30°^^ degré, car alors la valeur de a surpasse la limite de la proportionnalité.

Les forces appartenant aux degrés intermédiaires s*ob« tiemient avec la plus grande facilité, soit par le calcul^ soit par la construction graphique , qui est bien suffisante à ces sortes d'évaluations , lesquelles n'exigent pas une précision supérieure au dixième de l'unité. Par ces moyens on trouve:

Degrés 13M4MS^ 16^ IV. 18^ 19^ 20^2î^ Forces 13. 14,1. 1S,2. 16,3. 17,4. 18,6. 19,8. 21.22,2. Diff.- 1 l.l 1,1 1,2 1,2 1,2 1,2 1,3

Il n'est point question dans ce tableau des degrés qui précèdent le 13"^, parce que la force correspondante à chaf cun d*eux possède exactement la même valeur que la déviation.

Les forces appartenant aux 30 premiers degrés étant connues, rien de plus facile que de déterminer les valeurs des foj^ces correspondantes à 35, à 40, à 45 degrés et aurdelà, f<Mrces que nous n avons pu caiouler tantôt parce que les déviations réduites outrepassaient la limite de letr proportionnalité aux espaces parcourus par Hndex de f instrument.

En effet les ttématians réduites de ces trois arcs sont: 15^,3 22^,4 29«,7

Coûsidéfons4es séparément, ea commençant par la pretnière.

D^at>ord 15 degrés équivalent d'après notre taUean à 15, 2: quant a la valeur at de la décimale 03» on Tobtieib dra en multipliant cette fraction par la différence lylqoi existe entre le 15"** et le 16"** degré ; car on a évidemment la proportion

La valeur de la déviation réduite correspondante au Sa*"' degré ne sera donc pas 15^3, mais 15^,2 -+• 0,3 = 15^5. On trouvera par des considérations analogues 23^,5 -{- 0%6 =24^1 et 35^1 + 1^4=36^7, au lieu de22^4 et 29°,7, pour les déviations réduites de 40 et de 45 degrés^

Maintenant il ne restera plus qu'à calculer les valeurs dfô forces appartenant à ces trois déviations , 15^)5. 24^,1. tft S6**,7, au moyen de lexpression 3^333. a, ce qui donne pour les forces ^\J. 80,3. 122,3»

{mur les dogrés. 35. 40. 45.

En comparant ces nombres avec ceux du lakleau précédent, on voit que la sensibilité de notre gaWanomètre diminue considérablement lorsqu'on opère sur des déviations supérieures au 30"»* degré.

Les rapports des degrés aux forces varient de l'un à Tau" tre instrument ; mais dans tous les thermomultîplicateurs bien construits il se manifeste un accroissement considérable pour leffort nécessaire à écarter les aiguilles d*un degré, lorsqu'on arrive vers cette limite de déviation, parce que selon les dispositions adoptées dans les galvanomètres qui font partie de ces instruments, le système asiatique dévié d'un tel angle a ses doubles pôles tout prêts à sortir de ta zone formée par les circonvolutions du fd sur le châssis. Lutilité de restreindre les mesures prises au moyen des thermomultiplicaleurs , entre 0** et 30^ est donc incontestable. Aussi n'avons-nous presque jamais dépassé cette dernière limite dans le cours de nos observations.

jttfantages du thermomukiplieateur sur les ihermaetinamètrea de dilatation.

Noos avons déjà remarqué qu'en exposant le thermomultiplicateur à l'action de la chaleur rayonnante, on voit l'index sortir de sa position d'équilibre aussitôt que la radiation parvient sur le corps thermoscopique. Ce mouvement, très-knt d'abord, s'accélère graduellement, décroit de même, et s'éteint à une distance angulaire plus ou moins grande, selmi l'intensité de la radiation incidente. L'index revient ensuite vers le zéro, puis il reprend sa direction primitive;

et après deux ou trois oscillations d'une fort petite étendne, il s^arrête et se fixe un peu au-dessous du point où il était parvenu dans sa première excursion. Il va sans dire que U stabilité de cette, position d*équilibre sous l'action du rayonnement exige une source constante de chaleur. Le temps nécessaire à Tindex pour passer de lancienne i la nouvelle station ne surpasse guère deux ou trois minutes. Ce temps d'attente est bien court; cependant on peut encore Tabréger • si Ton prend la peine de varier plusieurs fois la distance Ab la source à la pile et d'observer à chaque variation le degré atteint d'abord, puis la déviation finale. En étudiant ainsi le cadran de 5 en 5 degrés, comme pour le cas des rapports entre Jes forces et les déviations fixes, on pourra dresser une table, qui donnera la position définitive de Taiguille d'après la seule notion de Tare qu'elle a parcouru en vertu de l'impulsion primitive. Alors, il sufiira d'observer la première excursioji pour avoir la déviation finale de l'aiguille, et, par suite, la force correspondante; de manière qu on abrégera l'observation de toute la difTcrence du temps que Taiguille emploie à décrire les deux arcs; ce qui, pour certains instruments, réduit la durée de l'observation à 8 ou 10 secondes.

Cette dernière table de correspondance ne devient vraiment utile que dans certaines recherches, on l'on a beau'* coup de mesures à prendre et lorsque toutes ces mesures doivent être douées d'une précision extrême^ ce qui exige pour chacune d'elles une moyenne déduite d'un grand nombre d'observations ; dans ces cas-là, on laisse descendre l'index au zéro du cadran à chaque expérience, et l'on recommence l'opération.

Pour les cas ordinaires, on il s'agit plutôt de vérifier des propositions connues, que d'apporter une rigueur extrême

dans les données numériques, on peut passer directement de Tune à Tautre déviation sans ramener chaque fois l'index an léro; et la première table suffit.

On peut enfin se dispenser d'avoir recours à Tune et à lautre table^ si Ton s'en tient aux quinze ou vingt premierar degrés du cadran , car les index des galvauomètres tiiermoâectriques de bonne construction prennent tous^ ainsi que nous Tavons déjà fait remarquer, des déviations qui sont à peu près proportionnelles aux forces dans toute Tétendue de ces arcs.

Au reste, que Ton observe Tins^ument par les arcs d ex* CQr»on primitive ou par les déviations finales^ pourvu que Ton snive les règles prescrites ^relativement à la pose de cet q)pareil, le mouvement de lindex est tellement régulier, ses indications sont tellement nettes et précises^ qu'avec un peu d'habitude, on peut arriver à apprécier trèis-distinctement le quart du degré, qui est celui de la division circulaire en 360 parties.

Ajoutons que Téloignement du corps thermoscopique et Tétni métallique, dont il est enveloppé^ permettent de s'approcher du galvanomètre et de regarder à son aise les mouvements de l'index, sans que la chaleur propre du corps humain vienne troubler les résultats fournis par l'action calorifique explorée, comme cela arrive sans cesse dans les observations desthermoscopes et des thermomètres ordinaires, tels qu'on les a généralement employés jusqu'à présent.

Nous avons observé tout-à-rheure que Tindex du thermomultiplicateur sort de sa position d'équilibre aussitôt que les rayons calorifiques viennent frapper la face antérieure de la pile, n n'en est pas ainsi des thermoscopes de dilatation, qm laissent toujours apercevoir un certain intervalle entre La TnEaicocHaôsE. T® partie. 9

rinslant o& les rayons arrivent sur le réserroir d'air et celui oà l'index liquide se met en mouvement. Cette différenee entre la rapidité des indications données par les deux a|^ reils provient, sans ancun doute, de la coodie de Terre qs manque dans I un des instruments, et oppose dans l'aolre une certaine résistance à la chaleur qui doit la traverser svant de parvenir sur le corps thermoscopiqne (6).

(6) Qaoiqae les indications da ihermomaltiplicatenr soient Imiqconp plus promptes qae eeUes des thernioseopes de diUtitÎM, elles sont cependant immensément pins lentes qne les aciions dei deoi floides éthérës dont elles dérivent; car il fant bien disiiogner le mouvement propre des floides électriques , de celai qo'iis impriment k la matière pondérable. M. Ponillet a démontré, ptr une eip^rience très in»éniease» qne ' de seconde safllt à m

s oo o

courant électrique d'un petit élément de Daniell poor eomoHiaîquer au rhéomètre d'un de ses thermomultiplicateurs , de sensibiliié moyenne , une déviation de 15 degrés. Et comme il faillit à l'index 10 secondes environ pour décrire cet arc, il s'en suit que» du» ce cas particulier , l'action rapide des agents électrique et magnétique , qui 8*e8t exercée pendant ' de teeonde , se transfonse en un mouvement 50000 fois plus lent » en passant de ces ageats à la matière pondérable. Voici comment M. Pouillet décrit la méthode qui lui a ser?! à établir ce curieux résultat.

« Sur un plateau de verre de 84 centimètres de diamètre est collée une bande d'étain d'un millimètre de largeur , s'étendent» cornue un rayon, de la circonférence vers le centre; \k elle commooiqae à une bande circulaire plus large, qui entoure Taxe de rotation. Supposons que le plateau tourne à raison d'un tour par seconde , et que les deux extrémités d'un circuit électrique s'appuient par des ressorts, l'une sur la bande centrale qu'il touche toujours , l'autre sur le verre du plateau près de sa circonférence : an moment oJi la bande d'un millimètre viendra passer sous ce dernier , il y aora communication électrique, et la durée du courant sera justameat égale À la dorée du passage de la bande , c'est-à-dire à — L-^ de seconde si Ton touche cette même bande près de la circoaié*

Nous avons remarqué, en ouire, que si l'on opère sûr une MNirce constante de chaleur, Tindex du rhéometre prend une position A*équilibre stable deux ou trois minutes après la pfemière impression du rayonnement sur la pile. An moyen de cette propriété on parrient pour ainsi dire à éliminer dans Vasage du thermomnltiplieateur un élément étranger à letode des rayons calorifiques : le temps ! car Tefiet total étant obtenu, il défient tout-à-fait inutile de considérer leffet produit dans un intervalle de temps donné , ainsi qu'on est strictement obligé de le faire avec les thermoscopes de dilatation, qui atteignent fort tard leur équilibre calorifique.

Quant à la sensibilité du thermomultiplicateur, elle est miment surprenante , surtout lorsqu'on la compare à celle iek thermoscopes de dilatation. Pour en donner une idée il loffira de dire qu étant armé de son appendice conique, cet iastmment indique la chaleur du corps humain à une distance qui , dans certains cas^ s'élève de 45 a SO pieds. Si Ion place la pile thermoscopique au milieu d'une salle, quelque mie qu elle soit , et que Ion tourne son ouverture contre kl diverses parois, on voit presque toujours Tindex du rhéometre dévier et parcourir des arcs plus ou moins étendus de l'uq on de l'autre côté du zéro. Or, ces mouvements de findex dérivent des différences de température entre les parms de Tambiant , différences tellement petites qu'elles panent inaperçues aux thermomètres les plus sensibles, mis in contact même des murs. Une remarque bien simple le

renée , à !^ si l'on touche au milieu du rayon, etc. Si le pla-

ieto fait deni , trois , quatre tours par seconde , T on obtiendra iiaai des passades d'une durée deni , trois ou quatre fois moindre. » ( Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de l'Institut de France, 1811. p. 1387 du second fcmestre. )

démontre avec la dernière évidence. Toutes Jes fois que la pile regarde le même coté de la salle, on obtient la même indication. Celle-ci provient donc d'une véritable rtdiation dé telle ou telle partie des murs, qui fait dévier rîiH dex du rhéômètre, tantôt à gauche, tantôt à droite, selon qi»: la radiation» échauffant ou refroidissant là face libre de la pile^ excite dans le circuit métallique un courant électrique dirigé dans Tun ou Tautre sens; loin de provenir, comoK on pourrait le croire, du contact accidentel du corps thermoscopique avec quelques portions d'air plus ou moins chaud que lui.

Mais en reprenant la question de la sensibilité du thermotnultiplicateur comparée à celle des thermoscopes à air,, nous devons d'abord rappeller ce qui a été dit plus haut» l'égard de ces derniers instruments. Pour leur donner ua haut degré de sensibilité il faut prendre des boules beaucoup plus grandes que cell^ des thermomètres ordinaires , et nous avons déjà remarqué, en parlant des piles du the^ momultiplicateur, qu'il n'en est pas de la chaleur rayon* nante comme de la chaleur de contact, où Ton peut faire ô^ dinairement abstraction du volume de Tinstrument qui sert & mesurer les températures ; tout au contraire, les petites dimensions du corps thermoscopique deviennent pour la science des radiations une condition de la plus haute importance ; car la transmission des rayons calorifiques par -le plus grand nombre des corps cristallisés, la réfraction , la diffusion , et beaucoup d'autres propriétés ne sauraient être étudiées avantageusement avec des thermoscopes volumineux. La comparaison des instruments relatifs à la chaleur rayonnante doit, par conséquent, se faire. sur des corps the^ moscopiques réduits autant que possible dans leur volume.

Ira donc prendre des thermoscopes ou des thermoifférentiels dont les boules soient d'un diamètre égal plus au côté de nos piles à faisceau y savoir : un re. n sera en outre indispensable dé les ajuster au tubes parfaitement semblables à ceux que porte la a de les placer dans les mêmes circonstances. Ces as remplies on allumera, à une distance considéra* deux appareils , une petite bougie et on l'approntement. On verra d* abord le galvanomètre donner es de la chaleur incidente sur. la pile , pendant que lu thermoscope à air restera tout-à<-fait immobile. En ,nt d'apprpcher la bougie, la déviation du galvanoigmentera sans cesse, et la colonne liquide du therconservera son immobilité*. Cette colonne se mettra mouvement , mais seulement lorsque la source de sera très-rapprochée. Les carrés des distances, auxle thermomultiplicateur et le thermoscope réduit icent à ressentir Tinfluence calorifique, donnent, ainsi s le verrons bientôt, le rapport approximatif de sen« les deux instruments. Par cette méthode fort simple s^assurer qu'un thermomultiplicateur ordinaire est de 4S à 50 fois plus sensible que les. meilleurs ther- » de dilatation.

grande sensibilité sous un petit volume , bien sulfi- ; au-delà, comme nous le verrons plus tard, pour sourinstrument à Taction perturbatrice de réchauffement ps qui modifient la marche ou l'intensité de la chafonnante, ayant en outre lavantage immense de pourier à volonté et de reprendre ensuite sa valeur prila facilité de recueillir leffet calorifique produit par (ceau de rayons d'une forme quelconque , les avanta*

ges qui résultent de la séparation complète du corps theriDoscopique et de IHndicateur , la promptitude , la régularité , la précision indiquées tantôt dans la marche des aiguilles, tant de précieuses qualités, en regard des nombreux dé* fauts que présentent les thermoscopes à air , nous engageront presque toujours à préférer, dans nos études sur la citaleur rayonnante, les thermactinometres électro-magnétiques aux thermactinometres de dilatation.

On verra toutefois que Ton peut employer ceux-ci a?ec avantage pour vérifier certaines propriétés des rayons calorifiques découvertes au moyen du thermomultiplicateur , ee qui devient fort utile dans les cours publics^ attendu la facilité de se procurer un nombre quelconque de ces appareils, et la possibilité de rendre leurs indications ostensibles ^ranf un nombreux auditoire.

Parallèle entre les deux principes qui servent

de bcLse aux instruments destinés à t élude

de la chaleur rayonnante.

Après avoir décrit les différentes espèces d' instruments au moyen desquels on compare les intensités des rayonnements calorifiques, nous allons reprendre la question relati* ve aux principes qui leur ont servi de base, et tacher de dé' couvrir les relations qui existent entre les variations de va* lume , les intensités des courants thermo-étectriques, et les proportions de chaleur correspondantes. Cette étude est \t%r dispensable pour nous former une idée nette du sens qii^ nous devons attacher à nos mesures ultérieures et aui prO« positions qui s'en dcduiseut.

La sensation que la chaleur produit sur notre organisme étant variable selon les circonstances qui affectent un même individu, variable avec les actions calorifiques antérieurement subies, et pouvant ainsi conduire à des jugements erronés, nous avons eu recours à deux autres effets de cet agent qui semblent pins susceptibles de donner des points exacts de comparaison; ces effets sont: la dilatation , et le développement des courants thermo-électriques ^

Tous les corps changent de volume en passant de Tun à Tautre degré de chaleur. Les métatix et un très petit nombre de minéraux sont, au contraire, les seules substances qui étant convenablement disposées donnent des courants électriques par les variations de température. La généralité da premier genre de jAénomène ne démontre nullement la proportionnalité générale des effets à la cause qui les produit. On a même des preuves évidentes que cela n'a point lieu dans plusieurs cas particuliers. Ainsi, lorsqu'après a- Toir garni une série de récipients thermométriques de liqui- I des différents, après avoir marqué les hauteurs des colonnes respectives pendant leurs stations dans l'eau bouillante et dans la glace fondante, et partagé Tintervalle en cent parties égales, on transporte ces instruments, doués d'une mène graduation, dans une pièce dont la température est inknoédiaire entre les températures des deux points fixes, on b voit presque tous donner des indications différentes. Si k dierroomètre à mercure marque SO degrés, par exemple, ^ a 49 à 50 degrés pour Fhuile d'olive ou de lin, 45 pour M solution concentrée de sel marin, 44 pour l'alcool re- ^, 2S pour Feau. Dé là il résulte évidemment que, si les iktations successives du mercure et des huiles de lin et 'dire sont proportionnelles aux variations de chaleur com-

prises entre o, et 100 degrés, celles des autres liquides suivent une loi différente.

En réfléchissant sur la cause de ces irrégularités, on a cru la trouver dans la proximité du corps au changement , détat; de telle sorte que les liquides qui , à la température ordinaire, sont plus éloignés de leur transformation, les liquides les plus rebelles, pour ainsi dire> à Fabandon de leur mode d'existence actuelle pour se métamorphoser en corps solides ou gazeux au moyen de la congélation et de Vébullition, seraient ceux qui donneraient la plus grande régulariié et se dilateraient ainsi, entre certaines limites, proportionnellement aux variations correspondantes de chaleur.

Cette opinion fondée sur la marche sensiblement parallèle des liquides qui entrent en ébuUition à une température fort élevée devient encore plus probable par l'uniformité de dilatation de chaque métal et de chaque espèce de verre soas tous les degrés de lechelle thermométrique ; car ces corps ne se fondent qu'à des températures élevées. Elle acquiert enfin un nouveau degré de force lorsqu'on compare le thermomètre à mercure au thermomètre à air. En effet, il est bien connu qu'entre les limites de la glace fondante et de Feau bouillante, ces deux instruments fournissent exactement les mêmes indications. On sait aussi, d'autre part, que tous les gaz se comportent comme l'air atmosphérique , et que, s'ils ne se dilatent pas précisément de la même quantité comme on l'avait cru d'abord, ils donnent du moins desdi' lalations proportionnelles pour un grand intervalle de tempé^ rature. Or l'air et d'autres gaz n'ayant pu être liquéfiés par Faction des froids les plus intenses et sous les pressions le» plus fortes, on a considéré les variations de volume de ce^ substances comme le véritable type ihermoméirique^ c'esl-àu-

ire, que Ton a implicitement supposé les dilatations de lalr \i des gaz permanents proportionnelles aux variations de chaleur d*oà elles dérivent , supposition qui fut étendue au mercure par suite du parallélisme indiqué tantôt entre la marche du thermomètre à air et celle du thermomètre ordinaire.

Hais cette^proportionnalité de Tefiet apparent à la cause qni le produit , si probable dans les thermoscopes de dîlatatbn , à-t-elle lieu également pour les thermoscopes électro-magnétiques ? C'est ce que nous allons examiner maintenant.

Que Ton imagine une- pile ihermo-électrique ABC construite exactement sur les mêmes principes de nos piles à faisceau, avec la seule différence que les éléments , au lieu d'avoir la forme droite sont recourbés en guise de fer à cheval : les extrémités ou faces de cette pile plongent dans les récipients M, M', où se trou- ?eot deux petits thermomètres T, T' très-sensibles et parfaitement comparables entr'eux. On met de la glace fondante dans Tun de ces récipients et de Teau à un ou deux degrés du» lautre. Après quoi on établit entre les extrémités du gdvttiomètre une communication extérieure , au moyen du fil métallique et des deux vases de mercure, dont il a été question au cinquième paragraphe, et Von varie la longueur de ce fil jusqu'à ce que Tindication du thermomultiplicateur corresponde exactement à la différence des deux thermomètres; en sorte que Faiguille galvanométrique s'arrête au pre-

Là TnEaMocuRÔsE. 1*^ pàrtlb.

mier degré de son échelle lorsque le thermomètre qui plonge dans Veau marque un degré.

Gela fait, supposons que Ton opère sous une température de 10 à 12 degrés ; alors l'eau , n'ayant qu un ou deux degrés de chaleur , se réchauffera graduellement jusqu a ce qu'elle ait atteint la température ambiante. Maintenant , si l'on suit avec attention la marche du thermomètre plongé dans le liquide^ on trouve que Tindex du thermomultiplicateur marque, à fort peu de chose près, sur son cadran circulaire les mêmes indications que Textrémité de la colonne de mercure sur l'échelle thermométrique.

Un résultat totalement analogue s'obtient sans le secours du vase plein de glace fondante. Â cet effet il faut tenir Tun des côtés de la pile dans l'eau, l'autre dans Fair, que Ton aura soin de conserver à une température invariable en opérant dans rintérieur d'une grande salle, à Tabri des courants d'air et de Faction directe des rayons solaires. Seulement, au lieu de compter la chaleur de l'eau en partant du zéro , on lui donnera une différence de 10 à 12 degrés au-dessous ou au-dessus de la température ambiante , et on notera de degré en degré les déviations galvanométriques correspond dantes aux diminutions qu'y apportera réchauffement ou le refroidissement du liquide. Dans l'un ou l'autre cas, on observera toujours une concordance assez précise entre les indications des dix ou douze premiers degrés du thermo* multiplicateur et la graduation thermométrique.

L'accord des deux instruments sera encore plus précis, si au lieu de rendre, moyennant l'artifice du courant dérivé « le degré du thermomètre égal à l'un des dix ou douze premiers degrés du thermomultiplicateur , on établit l'égalité entre l'unité de cette dernière graduation et le quart, la si-

lième ou la dixième partie de riinité de la graduation thermométrique ; ce qui peut toujours s'obtenir en prenant des thermomètres convenablement divisés, et en donnant an fil métallique, qui met en communication le mercure des deux récipients on plongent les extrémités du galvanomètre, des dimensions convenables.

Si l'on pousse l'expérience au-delà des douze ou quinze premiers degrés du thermomultiplicateur, il y a discordance entre la marche de cet instrument et celle du thermomètre, parce que alors les forces déviatrices ne sont plus proportionnelles aux angles de déviation; mais en consultant la table des rapports dressée d'après la méthode que nous avons exposée dans les pages précédentes, on trouve que les forces calorifiques correspondantes aux indications simultanées des deux instruments sont toujours égales.

Cependant, pour ne pas employer des quantités de chaleur supérieures à 10 degrés du thermomètre centigrade, il iaadra amincir ou rallonger le fil qui établit la communication extérieure entre les deux extrémités du galvanomètre. Alors la quantité d'électricité qui circule dans l'intérieur de Hnstrument augmentera, et Tare correspondant à un degré de différence entre les deux faces de la pile deviendra de plus en plus considérable. Supposons , pour fixer les idées , que Ton s'arrête, lorsque cet arc est dix fois plus grand , et que le thermomultiplicateur employé soit celui même dont nous avons donné la labulation au cinquièftie paragraphe. Dans ce cas particulier, lorsque les difierences de températare des côtés de la pile seront 1 , 2 , 3, 4, S, le galvanolûètre marquera à très-peu de chose près : 10, 20, 26, 30, 3S degrés, c'est-à-dire, les degrés correspondants aux brces déviatrices qui ont entr'elles les mêmes rapports que •a série des nombres entiers.

Si Ton ote enfin toute communication extérieure de Tune à Tautre extrémité du galvanomètre , on voit Taiguille iodi* catrice d'un thermomultiplicateur ordinaire marquer de 70 à 80 degrés en vertu d'un seul degré de différence entre les températures des deux faces de la pile.

Maintenant, puisque, d'après cette dernière observation, les trente premiers degrés du thermomultiplicateur sont dé» crits en vertu d'une action calorifique qui est , sans aucun doute , inférieure à la sixième partie d*un degré , et que nous avons vu la proportionnalité des courants thermo-électriques aux températures se conserver assez exacte pendant dix degrés, savoir , pendant une variation de température soixante fois plus grande , si Ton suppose qu'il y ait une divergence d'un demi degré dans la somme des 10 degrés de comparaison, ce qui est certainement fort exagéré, cette divergence se réduira à 0^5 =r 1 pour les 30 degrés

'eo" Î2Ô

thermo-électriques composant l'étendue de l'arc usité; et par Suite al 1=1 environ pour un seul degré :

30* Ï2Ô 3600 c'est-à-dire que , s'il y avait une différence de proportionnalité égalé à un vingtième dans le courant thermo-électrique développé par une action de 10 degrés de température, cette différence deviendrait 1 pour le courant thermo-électrique

qui correspond à chacun des premiers degrés du ther« momultiplicateur.

Avec ces données, qui placent tout soupçon d'inexactitude bien au-delà des limites de l'observation , on conviendra que la proportionnalité des températures aux forces de déviation correspondantes est parfaitement exacte pour toute

'étendue de Tare employé dans l'usage du thermomultiplica*

eor.

Arrêtons-nous un instant sur la valeur des ces dernières expressions. Dire que les forces correspondantes aux indications des trente premiers degrés du thermomultiplicateur sont exactement proportionnelles aux températures , signifie qae les petites actions calorifiques , dont la somme totale est inférieure à un sixième de degré thermométrique , excitent dans la pile de bismuth et d'antimoine des courants d'électricité qui augmentent ou diminuent selon la même loi , et rien déplus.

Ainsi la proposition énoncée ne conduit nullement à la conséquence que la marche parallèle de la dilatation du mercure et des courants explorés doive continuer au-delà des limites de Tobservation , et encore moins qu elle doive avoir lieu pour des appareils thermo-électriques quelconques. Oq ne saurait affirmer par conséquent , d'après le résultat de nos expériences , que les courants développés par des combinaisons thermo-électriques différentes de la succession de bismuth à Tantimoine, et même les courants fournis par la chaîne métallique qui constitue la pile du thermomultiplicateor échauffée au-delà des limites usitées, sont proportionnels aux degrés du thermomètre : il parait même fort nature de croire , et cela résulte d ailleurs de plusieurs séries d^expériences déjà entreprises sur ce sujet , qu'il y a dans Tua et Tautre cas des déviations plus ou moins considérables. Mais ne les trouve-t-on pas aussi dans la marche comparée du thermomètre à mercure et des thermomètres formés par les autres liquides ? Ne voit-on pas le premier de ces instruments s'écarter du thermomètre normal, c'est-àdire du thermomètre à air , lorsqu'on dépasse seulement de

30 à 40 degrés la température de leau bouillante? Et cependant on consulte en toute sûreté le thermomètre à mercure quand il s^agit de températures comprises entre les deux points fixes de sa graduation, par la raison bien simple qu'il y a alors concordance parfaite entre cet instrument et le thermomètre à air. Or , comme nous sommes dans un cas tout-a-fait analogue relativement à notre comparaison du thermomultiplicateur avec le thermomètre ordinaire , les deux instruments se trouvent évidemment dans les mêmes conditions , et méritent le même degré de confiance.

Ces réflexions suffiront , je Tespere , pour montrer combien étaient mal fondées les objections contre Tusageda. thermomultiplicateur déduites du désaccord observé pour un interyalle plus ou moins grand de température , entre la marche du thermomètre et l'intensité des courants thermo-électriques.

On a soutenu que ces courants ne sont pas de même force pour les différentes proportions de chaleur répandues dans le milieu ambiant. Les expériences citées à l'appui de ce principe ne me paraissent ni assez nombreuses, ni assez concluantes pour décider entièrement la question. Cependant, si une longue pratique du thermomultiplicateur peut ajouter une donnée de plus à la solution du problème , je dirai qu'en employant la même source calorifique et un thermomultiplicateur dont le système astatique était parvenu à un état de stabilité bien reconnu , il m'a toujours semblé que pour avoir la même déviation rhéométrique il fallait situer la source à une distance un pea plus grande l'été que l'hiver ; ce qui indiquerait que la sensibilité de l'instrument augmente avec la température , quoiqu'il y eût quelques raisons de croire à un effet in-

rerse. J*ai même tenté de m assurer directement du fait en opérant dans Tair porté artificiellement à divers degrés de chaleur ; mus les résultats ainsi obtenus furent trop inconstants pour me permettre d'en tirer une conséquence décisite.

An reste, quand même le doute d'une légère variation de sensibilité par suite du changement de température deviendrait une vérité irréfragable, il n'en résulterait pas pour cela la moindre incertitude dans les mesures prises au moyen du thermomultiplicateur; puisqu'en déterminant^ à une distance fixe et avec toute l'exactitude convenable , l'arc de déviation produit par le rayonnement d'une source calorifique constante , au commencement et à la fin de chaque série journalière d'expériences , on trouve toujours les deux valeurs obtenues sensiblement égales. La variation de sensibilité de l'instrument ne pourrait donc se développer qu'en passant de l'une à l'autre série. Mais alors on serait précisément dans le cas d'un observateur qui fait des expérien* ces d*oplique à difi*érentes époques du jour, ou par un ciel plus ou moins éclairé.

L'œil acquiert incontestablement un degré de sensibilité d'autant plus grand qu'il se trouve en présence d'une lumière moins vive; et cependant on croit à la comparahilité des données obtenues dans chaque série d'expériences. Gomment nierait-on une semblable comparabilitè relativement à la chaleur rayonnante, lorsque la sensibilité des appareils qui servent à mesurer cet agent ne varie réellement pas pendant toute la durée des observations journalières , ainsi que nous venons de le prouver ?

Mais si la force de l'habitude l'emportait sur le raisonnement et qu'on hésitât encore à se servir des thermomulti-

plicateurs poup l'étude de la chaleur rayonnante, je renverrais à la fin du troisième chapitre, dans lequel les esprits les plus sceptiques ne peuvent manquer de céder à l'évidence d'une méthode expérimentale très-précise, qui démontre, in* dépendammeni de toute comparaison avec le thermomètre, l'exactitude des rapports fournis par le thermomultiplicateur entre les intensités des rayons calorifiques.

CIIAIMTBE 11.

!>feS SOmtCES CALORIFrQUES, ET DE L ÉGALE ABSORPTrON QUE LEURS RATONS ÉPROUVENT PAR L*ACTION