DU NOIR DE FUMÉE

Héeessité de températarcs iûTarîables dans les foyers rayonnants. Moyens d'obtenir cette condition poor les divers cas de clioleur obftcore oq laminense. Le pouf oir émissif des courants d'air portés à an irès-haat degré de chaleur est sensiblement nul. Changements qne l'absorption d'un corps éprouve , généralement par- Unt, sons l'action d'one même quantité de chaleur tirée de ditftreates sources. Expériences d'où l'on déduit la constance du IMToir absorbant da noir de fumée ponr toute sorte de rayons €tlori6qae8.

'^ipiîon de quelques sources constantes de chaleur ^^prézeniant les principales phases de t échaujfcment de9 corps.

Pour étudier les propriétés de la chaleur rayonnanle il ^suffit pas de posséder des instruments qui donnent les in<

U ThERHOCHRÔSE. 1^ PARTIE. 1 1

tensités relatives de cet dgent , il faut aussi pouvoir re- )>rodaire avec facilité les radiations caloriGques de différeoles origines, et leur conserver la même énergie pendant toute la durée des expériences.

Déjà nous avons senti la nécessité de cette invariabilité dans les rayonnements , lorsqu'il fallait déterminer les rap- |>orts des déviations aux forces pour les indications du ther- Inomultiplicateur ! quelques lampes à niveau constant ont alors suffi aux conditions qui nous étaient imposées par la ïiature du problème>

Maintenant il nous faut aller plus loin ^ car Finvariabi- )ité de la température doit être obtenue , non seulement tdans les lampes , mais aussi dans les diverses sources de chaleur qui donnent les périodes les plus remarquables de réchauffement et de fincandescence des corps.

A cet effet on ne pourrait employer , selon la méthode -feaivie par nos prédécesseurs^ un lingot de fer ou d autre ïnétal , porté à différents degrés de chaleur par son immersion préalable dims les charbons ardents, ou autres mi' lieux plus ou moins chauds ; car un tel état de température «erait nécessairement transitoire et ne remplirait pas les conditions indispensables à la solution de presque toutes les questions relatives à Fétude des radiations calorifiques*

Mais la facilité dWoir des flammes sensiblement cou* Etantes ^n volume et en température va nous fournir le^ moyens nécessaires pour parvenir au but proposé.

Et d'abord, Feau maintenue à Fétat d ebullition par na^ petite lampe communiquant toujours la même température récipient qui la contient, ce récipient lancera de tous 1 points de sa surface extérieure des rayons de chaleur ^^bscor"^ qui proviendront d'une source invariablement fixée à 1(F^

degrés du thermomètre centigrade. Il faudra seulement avoir Boin d*augmenter autant que possible Ténergie du rayonne^ ment calorifique, en noircissant la surface extérieure du vase à la flammé d'une bougie (7), et de né pas négliger de placer

(7) L'expérience de Leslle , d'où réealte que le noir de fqmée esl u des corps qal rayoaoeot la plas grande proportion de chaleur , lit ceonae de toat le monde. Un Yase cabique de métal a Tane de tes bces latérales bien décapée et polie ; les trois aatres 8on( COQfertes de différentes sabstances. Si l'on remplit ce vase d'eaa chasde , et si l'on observe l'action exercée par ses parois , aioai préparées, sur nn appareil thermoscopiqne placé à ane certaine dittance. on voit qae les effets plus faibles ont lieu pour les mé- Uox , les plus énergiques pour toutes les substances terreuses et les matières organiques , parmi lesquelles QgQre au premier rang !• noir de fnmée.

Cest an mujen de la même méthode expérimentale queLeslie et ses partisans déduisirent une proposition qui a longtemps troa- Ué la science « et que l'on trouve encore malheureusement admise 4108 plusieurs ouvrages spéciaux, très-estimables d'ailleurs, de phy* liqne et de mathématiques appliquées. Gomme cette proposition se rapporterait à une propriété générale des corps rayonnants, et aurait ainsi une très«liaute importance» relativement à l'agent qui forme Mijet de nos recherches» et que , d'autre part , je crois en avoir purbitement démontré l'erreur , il ne sera peut-être pas inutile d'expofer ici la série des raisonnements et des faits sur lesquels je me lais appuyé pour atteindre ce dernier but. Mais voyons d'abord iVipérieneo et l'argumentation de Leslie,

Si an lien de couvrir les faces latérales du vase échauffé aveo iiiftrenles substances , on en laisse deux à l'état naturel, et qu'en* mite on raye l'une d'elles avec Témeri , le burin on la lime, en coaservant à Pantre son brillant métallique , le cube rempli d'eau chaude et tourné vers l'appareil thermoscopiqne donne plus de chalevdn côté rayé que du côté poli. Les surfaeBs raboteuies rayonnéniêM donc, d'après le physicien écossais, plus energiquement quê kt iurfacêi lisses et polies.

âemarquons d'abord que cette proposition peut être considérée

des écrans métalliques devant la lampe, afin d'intercejrfer tout rayonnement direct ou réfléchi de cette source de cha* leur, et pour ne laisser parvenir sur le corps thermoscopique

§oas deajL points de vue: l'un général comprenant Tensemble des substances rayonnantes, l'autre relatif à chacune de ces substaooes en particulier,

La comparaison des valeurs des divers pouvoirs émissife exelot complètement la première interprétation ; car on trouve plnsieon corps à surfaces rudes et dépolies qui rayonnent moins que d'antres corps parfaitement lisses et unis. Les lames métalliques bru* teSf par exemple , telles qu'on les retire de la fonte solidifiée daoi }es moules du sable le plus grossier » ou modifiées de manière à présenter des surfaces mates inégales et raboteuses , soot toujours douées d'un pouvoir émissif inférieur de beaucoup à ceux du verrei de? cristaux, des vernis, de l'eau et des liquides en général, qoii malgré l'égalité parfaite et le poli de leurs surfaces, rayonnent aT99 la plus grande énergie.

f^e principe que nous allons discuter doit donc être pris dans !• sens qui semble résulter si clairement du fait lui-même, savoir; qu'un corps donné rayonne plus de chaleur lorsque sa surface est raboteuse que d^ns le cas où elle possôçle un haut degré -de polL

Cependant on examen plus approfondi démontre que l'expérieBce de Leslie n'est pas aussi décisive qu'on le dirait au premier abord. En effet lorsqu'on raye l'une des parois du cube , lorsqu'on y for* fnc des pointes et des arêtes aigups , oq subdivise le métal et on facilite par là son union avec l'oxygène de l'atmosphère. Or , les oxydes ayant on pouvoir émissif beaucoup plus grand que les mét9nx dqnt ils tirent leur origine , il serait possible que l'augmeatation observée ne provint pas directement des inégalités de la sai^ face , mais d'un if§ger voile d'oxyde qu'elles provoqueraient sur la métal subdivisé. Pour voir si les choses se passent réellement ainsi» je répétai l'expérience sur des |ames d'argent , d'or et de platine ; inais j'obtins encore la môme augmentation 4u poi(voir rayonoiai sur la surface rayée.

Ainsi les 60*01$ de l'aiTiuité çbiiniquo ne suffisent point pour ren* drc raison du phénomène. 11 est possible, et même très-probable i

({ne les rayons Tibrés par la paroi du récipient contenant l'eau bouillante ( fig. 9 ).

Une lame métallique verticale noircie» avec de légers re*

qve des folles plas ou moins apparents d'oiyde , ou d*air condensé par les surfaces rayées , contribuent à l'augmentation observée du poQvoir rayonnant ^ans les lames de plomb, de cuivre» d'étaio, de fer el de platine. Mais il faut bien convenir que ces voiles ne saunifDt avoir la même part dans le phénomène lorsqull s'agit de l'argent et de l'or, qui donnent cependant» entre les pouvoirs rayour MOIS de leurs surfaces polies et rayées, des différences aussi gran- 4ii que le eoivre ou le platine.

Une olijection beaucoup plus formidable à Teffet prétendu que les iMt§ÊUtéi de iurfaee exerceraient , par rapport au rayonnement ca» Itfiftqne» dérive du petit nombre de substances explorées. L'action éa rajures sur le pouvoir émissif , constatée au moyen du cuivre» é» l'argent et de quelque autre métal , donnait-elle le droit d'en déduire une proposition générale applicable à tous les corps de la ■Kore? Non sans doute; car il fallait s'assurer d'abord si d'autres matières susceptibles du poli se comportaient comme les métaux. Or ai Yon soumet k Texpérienee des lames de niarbre, de jais , ou d'ireire, on ne trouve absolument aucune différence entre les quan- Uiéa de chaleur rayonnées par ces substances» polies, dépolies» ou iillouiées d'une manière quelconque. Ces recherches peuvent être tedoes «vee le mênie succès à des corps doués d'un poli naturel, •i far oligfste , au quartz» à la sélénite , aux pyrites de cuivre et di fer, et autres corps cristallisés » qui se comportent tous comme le jais, rifoire ou le marbre.

Il parait done que les divers degrés de poli on de rudesse des ■rfkit n'ont aucune influence sur le pouvoir émissif lorsque la fvai rayeasante est formée de substances non métalliques. Ainsù M «M pot fM pertu de leur foriM que les inégalités de la surfm exercent sur les métaux une action tendante à augmenter le ^H^emêment calorifique.

lUit quelle peut être la cause qui produit l'augmentation de Vwveir rayonnant dans cette dernière elasse de corps, lorsque leurs ^>MiB pisBcnt de Tétat poli & Tétat raboteux?

bords, courbée à sa partie supérieure, et cbauSee à sa 8u^

face postérieure par la flamme d une lampe à alooql (lig. 10), nous fournira une autre source de chaleur obscure. La pré*

Nous a?ons déjà remarqué qu'une oxydatioo pks facile cm oaa plus grande force absorbante des gaz ambiants ne saffisent poiot pour expliquer le phénomène ; car reffet des rayures serait beiucoup plus marqué sur les métaux les plus oxydables» on sur lesmétaux qui absorbent les gaz avee le maximum d'énergie, oe qui a'eit point.

On ne pourrait pas davantage attribuer l'action plus intense de la lame rayée à quelques particules de fer ou d'émeri que les oatils employés laisseraient adhérentes an métal ; pui8qa*ea opérant anc la pointe d'un diamant on trouve encore la même aogmentatioo de pouvoir émissif.

La forme , la combinaison chimique et Fadhérenee des gaz oa des molécules solides hétérogènes étant écartées , il ne reste plosà chercher la cause du phénomène que dans la variation de densité résultant des opérations nécessaires à mettre les lames daos 1m conditions exigées par Texpérience.

Les physiciens et les ouvriers savent parfaitement que, sons le coop du marteau ou la pression du laminoir , les métaux ^4crow$s9nt, c'est-à-dire qu ils acquièrent une certaine raideur provenant , selon toute probablliié , d'une espèce de croûte ou enveloppe superficielle plus dense et plus élastique que la partie intérieure. Miiotenant , lorsqu'un corps dur vient à rayer la surface , il enlève quelques parcelles de celte enveloppe » et découvre par conséqaeot le métal moins dense placé au-dessous* Les parties de la croate elle-même , déchirées par les rayures , se détendent et deviennfeDt plus molles et plus légères vers leurs bords. Admettons , pour «a moment, que le pouvoir émissif de chaque corps augmente lorsque sa densité diminue , et nous concevrons aussitôt comment le métal rayonne moins avant qu'après avoir été dépoli.

Cette manière de voir conduit à la conséquence qu'une lame métallique inoxydable douée d'une densité uniforme daos toutes ses parties rayunucra avec la môme intensité quel que soit l'état de sa surface.

tence de la flaimiie augmente d'abord rapidement la tempâratore du métal; mais bientôt la quantité de chaleur perdue par le rayonnement et le contact de l'air arrive à compenser

Poor TériOer te fait je Gs fondre et jeter de 1*or trës-pnr dans des «avles à% t&T portés k uoe haate température , qui forent ensaiie refroidis très*1entenient. Les lames qui résnhérent de cette opératien avaient denx millimétrés d'épaisseor. Après les avoir bien polies avec une peaa de daim bamide et da ronge d'Angleterre en pondre impalpable » on souda deux de ces lames sur les parois contignës 4m vase de enivre destiné à recevoir Tean cbaude; puis» on mesura leirs pouvoirs émissifs , qui forent Ironvés parfaitement égaux, comnt il était facile de le prévoir, puisque les deux lames étaient composées de la même substance et avaient été exactement soumises •Qx mêmes opérations. Alors on en raya une au diamant ; on metoit le pouvoir émissif de cette surface rayée , et on trouva quMl ifvnii subi aucune altération , comme cela devait être d'après la Ihéorie que nous venons de développer.

Des faits encore plus décisifs» et tout-à-fait inattendus, se manifestèrent snr l'argent pur converti comme l'or en lames fondues et teameot refroidies. Les moules dans lesquels on jeta le métal étaient en sable fin et beaucoup plus grands que dans le cas de l'or» m sorte que l'on pût en former deux des parois latérales entières ië vase cobiqne; les deox antres furent construites avec de l'argent Uté de la même masse qni avait fourni les lames fondues » mais -après «voir été bien travaillé et forgé, ponr ainsi dire, à grands coups ia marteau. Ces qvatre parois reçurent ensuite un beau poli» moyen- •an le eharboa dotuo imbibé d'huile. En6n on raya profondément al régaliéremani la surface extérieure d'une lame de chaque couple ta mojeii d'une pointe émoussée de diamant. Les quatre c6tés da mai» cbaoSIés |>ar l'eaa bouillante et tournés successivement contre i^Wveil thermœeopiqoe » fournirent les données suivantes :

polie rayée

™qoe J fondue. . . . 13".7 ir,5

ir,3 Ainsi ponr l'argent écroui an marteau la radiation plus énergique

la chaleur acquise par le contact de la flamme , et la ïamê se maintient à une température invariable. On peut sen assurer aisément en explorant le rayonnement de la lame

était* comme h l'ordinaîre du cMé de la sarface rayée. Mais poar l'argent fondo le rayonnBtnent de la surface ràbotetue se montra MOiirs ÉNERGIQUE quB celui de la surface polie!

€e carieox rcsoltal , renversant de fond en comble l'ancienne ihéorie^ constitue au contraire on argument favorable à la noavelle manière d'expliquer le phénomène.

Et d'abord, puisque la lame polie d'argent forgé donne 10 degrés» tandis que la lame polie du même métal fondu fournit X3l°,7, la première rayonne moins qc^ la seconde; et le principe admis tantôt, relalibrement à la diminution de pouvoir émissif que le même corps sabit dans le cas où sa densité augmente, est vrai et prouvé directement par Teipérience. Maintenant, lorsque l'on raye le métal fondu, on exerce une certaine pression sur les parties creusées. Si la matière est tendre et peu élastique , il peut donc se faire que le fond des sillons devienne plus dense, et diminue par cela même son pouvoir émissif.

Un autre argument en faveur de notre théorie résulte des dlve^ ses quantités de chaleur rayonnées par les surfaces polies et dépolies du verre trempé et du verre recuit.

Quatre plaques de même grandeur coupées sur une même pièce de verre à miroir , ayant une épaisseur de 11 millimètres, furent rougies an feu. On en refroidit deux brusquement en les agitant avec rapidité dans l'air ; on abandonna lea autres pendant vingt-quatre heures au milieu de cendres brûlantes aGn de les laisser refroidir très-lentement, et éviter ainsi la moindre trace de trempe. Alors oa raya an diamant une plaque de chaque espèce et Ton réunit les deux couples de manière à former les quatre parois latérales d'as vase , qui fut ensuite rempli d'eau chaude. Les deux lames de verre recuit se montrèrent également rayonnantes; celles de verre trempé donnèrent au contraire 29^,7 et 28 degrés pour les valeurs relatives de leurs pouvoirs rayonnants; l'action plus intense étant du côlé de la surface rayée. On sait que la trempe prodoit dans le verre une espèce de croûte superficielle plus dense que les parties internes , tandis que le recuit communique la même densité à toutes ses parties; dans

vec le thermomultiplicateur placé à une certaÎDe distance ; ar alors on voit l'index de l'instrument quitter le zéro et 'en écarter de plus en plus pendant les 8 ou 10 premières

e Yerre , comme dans les métaux , Pinflaence du ddpoli n'est donc sensible que dans le cas où les parties intérieures de la masse ne possédeat point les mêmes conditions de densité que les couches rayonnantes situées près de la surface.

Concluons que l'opinion admise pendant longtemps h Tégard de l'influence exercée par l'état des surfaces sur le pouvoir émissif des sobstances solides est tout-à-fait erronée. Un corps inaltérable et doué de la même densité à l'extérieur et à l'intérieur» rayonne vers une direction déterminée de l'espace en donnant la môme quantité de chaleur quel que soit son degré de poli. Lorsque le corps est altérable par le contact de l'air» ou sasceptible d'acquérir une densité plos grande à la surface qu'à l'intérieur, le dépoli et les sillons augoentent ordinairement le pouvoir émissif, et quelquefois ils le dilynaent, non pas directement par le simple passage de l'une à l'autre forme extérieure, mais par un changement intime que ces modiûcatioas apportent dans la nature ou la densité des couches rayonnantes. On a soutenu dernièrement» que tous les corps réduits en poudre possèdent le même pouvoir émissif. Mais d'abord une telle proposi- UoD ne saurait avoir, quant À présent , un sens général: 1% parce qoe l'argent transformé en poudre aussi une que possible par les ftojens chimiques, donne toujours beaucoup moins de chaleur rayon- Mate que le noir de fumée; 2**, parce que les liquides et les substances terreoses ou organiques se montrent toutes douées d'un pouvoir émissif sensiblement égal à celui du noir de fumée, quel que soit d'ailleofs lenr état d'aggrégation: on doit donc en limiter la portée à un certsin nombre de métaux» et alors cette proposition rentre évidemseat dans le principe précédent , et prend une signification tonte diflKrente de celle qn'on a bien voulu loi prêter.

Les métaux se montrent sans doute doués d'un grand pouvoir é- ■isslf, lorsqu'ils sont appliqués sur le cube de Leslie h l'état de fréeipités chimiques. Mais si l'on considère qu'en perdant leur état ^'*ISrêgation les particules métalliques deviennent nécessairement ■oios denses vers leurs surfaces dégagées des effets de la force

La TnEaMociiBÔsB. l**"" partie. 12

minutes ; puis s'arrêter à une certaine déviation , et s'y maintenir indéfiniment.

La température de cette seconde sonrce de chaleur obscure est beaucoup plus élevée que la précédente; elle arrive à 360 et même 400 degrés centigrades , lorsque la lame> avec une épaisseur d un tiers de millimètre et une surface de vingt à vingt-deux centimètres carrés, se trouve avoir le tiers environ de la face postérieure occupé par la flamme. On obtient cette mesure par la méthode des mélanges^ qui consiste, comme on sait, à observer Télévation de température produite dans une certaine masse d'eau par Timmersion d'un corps chauffé à un degré connu de chaleur , à noter ensuite l'élévation de température communiquée à une égale quantité d'eau par le même corps porté à la température inconnue de la source; la valeur de celle-ci se déduit alors en divisant la dernière quantité par la première , et en multipliant le quotient par la température de la source connue.

Il est vrai qu'un tel procédé, comme tous ceux proposés jusqu'à présent pour la détermination des hautes températures, ne donne qu'une simple approximation. Mais cela suQlt

de cohésion et de la pression de masse « si Ton considère, d'autre part , qne les métaux en pondre exercent sur Pair atmosphérique et sur les gaz en général une absorption beaucoup plus puissante qne sons forme de lames, on se persuadera aisément que TefTet obtenu dérive, comme dans les cas qni procèdent, de la raréfaction des concbes superficielles et de la formation d'une atmosphère de gaz condensé autour des particules métalliques.

En résumé , les états de division, de poli, ou de rudesse n'ont aucune influence sur le pouvoir émissif, et tous les changements d'intensité observés sur le rayonnement d'un corps proviennent des variations de densité on de qualité communiquées à ses couches superficielles.

i notre but, car enfin peu nous importe de savoir le degré précis de la température en question ; il fallait seulement constater qu elle est supérieure de beaucoup à 100 degrés et ne produit autre chose que de la chaleur obscure. La méthode indiquée met hors de doute la première circonstance; quant à la seconde, elle résulte de Tobservation de l'appareil dans l'obscurité.

Une spirale de platine convenablement appliquée à une troisième lampe à alcool va nous donner la phase si intéressante des métaux rougis au feu, et des corps incandescents en général. Pour obtenir cette espèce particulière de source calorifique , il faut d*abord renoncer aux grandes fiammes inquiètes et remuantes» et se tenir aux petites qui sont toqjours beaucoup plus stables. Ayant donc arrangé la mèche de manière à ce que la lampe fournisse une flamme dWiron IS millimètres de hauteur, et 8 millimètres de largeur vers sa base, on forme avec un fil de platine, ayant un doroi-roillimètrc d'épaisseur, une spirale de volume égal à celui de la flamme; ou, ce qui vaut encore mieux, on construit (l'abord la spirale de platine sur les dimensions que je viens (le dire, puis on arrange la mèche de la lampe afin que sa fiamme acquière le même volume. On suspend enfin la spirale à une petite tige recourbée , dont la partie droite pénètre dans un tube vertical fixé à coté de la lampe, et, en abaissant plus ou moins la tige, on fait en sorte que les dernières circonvolutions du fil de platine viennent tout juste i la hauteur où commence la combustion vive de l'alcool , et que le reste plonge dans les couches superficielles de la flanuDc, qui sont les seules doii la lumière se dégage ( fig. H.). Ou observe alors un phénomène qui résunle, pour aiiu<i dire , deux expériences bien connues de H. Davy:

— sale fil do métal soutire à la flamme assez de chaleur pour lui faire perdre sa lumière, et il eu acquiert assez pour passer lui-même à Tétat d'incandescence ; tout autour des spires continue alors la combustion lente de Talcool, la flamme vive disparaît, et Ion n'aperçoit plus que la spraie rouge avec quelques lueurs bleuâtres près de la mèche. L*incandescence du métal n^atteint pas exactement le même degré partout ; les parties élevées de la spirale sont d'un rouge plus sombre que les parties inférieures. Mais nous ferons ici une réflexion analogue à ce qui a été dit tantôt. Il nous fallait une source dont la température fut beaucoup plus élevée que la précédente, une source facile à reproduire , donnant une phase bien caractérisée de Féchanfiement des corpç, et sensiblement invariable pendant toute la durée des expériences. Nous venons de voir que notre spirale possède les deux premières qualités. Quant à la dernière , elle est mise hors de doute, comme dans le cas précédent , par la déviation constante du galvanomètre.

Arrivés à rincandescence , le reste de notre tâche ne présente plus aucune difficulté, puisqu'il suffit de prendre pour source de chaleur lumineuse l'un des appareils ordinaires d'éclairage. Seulement il faudra éviter les cheminées de verre, qui peuvent intercepter, et interceptent effectivement certains éléments calorifiques. Voilà pourquoi nous emploierons ordinairement la lampe de Locatolli, qui est dépourvue de cheminée , et donne une flamme sensiblement constante à cause de sa petite mèche compacte, épaisse et imbibée de sels arrêtant les mucosités et autres corps hétérogènes, et ne formant aucune de ces excroissances charbonneuses des autres lampes à courant simple.

Quelquefois, cependant, nous nous servirons aussi des

lampes mécaniques à double courant d'air et à cheminées «b Terre, qui, par l'invariabilité du niveau de l'huile, l'élévation de température , et la qualité particulière des rayons développés , sont éminemment propres à certaines expériences.

Nous ferons aussi usage , dans d^autres circonstances , de vases métalliques noircis contenant de Vhuile d'olive ou de colza maintenus à 150, 200, ou 2S0 degrés par le moyen de lampes alcooliques à flammes plus ou moins vo* Imnineuses, qui fournissent à la masse échauffée du vase et du liquide autant de chaleur qu'il s'en perd par le rayon* oement et par le contact de l'air. Le volume convenable de ces flammes s'obtient aisément en observant la marche plus 00 moins lente, puis sensiblement stationnaire, dun thermomètre plongé dans le liquide.

Enfin pour établir des comparaisons entre les propriétés calorifiques des flammes de différents combustibles, on peut ansri employer outre l'alcool et les huiles grasses des jets allumés d'hydrogène pur ou chargé d'antres substances , et même Je mélange des gaz oxygène et hydrogène projeté sur un morcean de craie.

C'est id le lieu de remarquer le rôle que jouent les corps solides dans le rayonnement des flammes.

Qn a observé depuis longtemps que la lumière si brillante, dégagée par la combustion des matières grasses et de l'hydrogène bi-carboné, tient aux particules de charbon précipitées un instant à l'état solide , avant leur transformation en acide carbonique ; car l'hydrogène pur donne une lumière excessivement faible. Par un motif tout-à-fait analogue la lumière du gaz oxy-hydrogène, heurtant contre la craie, est beaucoup plus vive que celle du mélange gazeux

brûlant tout seul. Ce phénomène, tient évidemment à une action de masse. Les gaz sont des corps très-légers; s'ib peuvent réussir à communiquer Içur état d'incandescence aux corps doués d*une plus grande densité , la quantité de lumière devra nécessairement augmenter. La même chose a lieu à l'égard de la chaleur.

Que l'on dirige Taxe de la pile thermoscopique contre la flamme alcoolique de notre troisième source privée de sa spirale de platine , l'aiguille du rhéomètre déviera d'un certam nombre de degrés ; mais la déviation s'accroîtra considérablement lorsqu'on introduira la spirale dans la flamme. — H y a plus: -—Si au milieu du courant d'air, extrêmement chaud, qui sort de la cheminée d'une lampe d'Argant , ou d'un bec à gaz , on place un petit paquet de bandes ou de fils de platine , et si Ton tourne ensuite vers lui l'ouverture de la pile , on obtient un rayonnement trèsprononcé. Mais en supprimant ces bandes ou ces fils, toute action calorifique sur la pile cesse complètement. On a beau rapprocher l'instrument de la source, l'index du galvanomètre ne sort plus de sa position d'équilibre. Ainsi l'air, qui communique ou enlève la chaleur si aisément en venant au contact des corps, possède la propriété de rayonner à un degré tellement faible, qu'elle se cache à nos meilleurs instruments Iherraoscopiques. Je dis faible, et pas absohiment nul , car il est possible , et même très-probable , que les grandes masses de l'atmosphère donnent quelques traces sensibles de rayonnement calorifique. Quoiqu'il en soit, l'expérience prouve que les fluides élastiques , a l'étal pur et transparent, ne perdent par le rayonnement qu'une portion excessivement petite de la chaleur acquise , cl que s'ils parviennent à se refroidir , c'est presque totalement par la

?oIe du contact, comme on la supposé jusqu'à présent en {hysique.

Absorption constante du noir de fumée pour toute sorte

de rayonnements calorifiques.

Nous avons vu que les faces antérieures des appareils de- \ ttioés à Tappréciation de la chaleur rayonnante sont toujours noircies. Avant d*exciter les phénomènes de dilata« tion ou d^électro-magnétisme qui leur servent de mesure, les rayonnements calorifiques viennent donc frapper sur le mt de fumée. Or est-^n bien sûr que des rayons de même iatensiié, provenant de sources différentes, communiquent à cette substance la même température? Est-il bien prouvé, en d'autres termes^ que les radiations des flammes , des mé- Uox incandescents ou de tout autre corps chaud lumineux oa obscur , sont toutes absorbées dans la même proportion par le noir de fumée ? La question est , comme on le voit , de la plus haute importance.

Et d'abord il est facile de s'assurer que les pouvoirs absorbants des différentes substances , loin de conserver toujours les mêmes valeurs , ainsi qu^on Ta admis jusque dans cet derniers temps , peuvent au contraire subir et subissent effectivement d'assez grandes variations en passant de Tune iFautre source de chaleur.

Pour en avoir une preuve irréfragable on prendra la fie thennoscopique du thermomultiplicateur, et, après Tavoir soigneusement lavée à l'alcool, on appliquera sur l'une de tes faces de la craie broyée avec un peu d'eau gommée;

puis Ton étendra quelques couches do noir de fumée, préparé do la mémo luanièro, sur l'autre face, do manière que : Tua des côtés de la pile soit peint à la craio , et Tautre au ^ noir de fumée. On portera ensuite l'appareil thermoscopiqoe = ainsi préparé en présence d'une source de chaleur, et Ton observera au galvanomètre réchauffement que ses deux faces éprouvent successivement par leur exposition au rayonnement calorifique. A cet effet il faudra tourner la pile sur son pied , en renversant chaque fois les communications avec le galvanomètre, pour que la déviation de Tindex se fasse toujours dans le même sens. On répétera Fexpérience sur une autre source que l'on éloignera plus ou moins, afin de produire à peu près le mémo effet par l'absorption de lune des deux faces de la pile , l'absorption de la face noire par exemple ; puis l'on substituera le côté blanc an côte noir, on notera la déviation correspondante de l'aiguille , et ainsi de suite. Les moyennes de vingt résultats obtenus par cette méthode sont inscrites dans le tableau suivant.

Pouvoir absorbant de la craie , celui du noir de fumée étant représenté par 100.

S6,6. . . pour la lampe de Localolli.

65,3. . . » le plaline incandescent.

83,8. . . » le cuivre à 400 degrés.

96,3. . . » le cuivre à 100 degrés.

d'où Ton déduit que les pouvoirs absorbants de la craie et du noir de fumée , très-différents pour la radiation de la flamme , se rapprochent graduellement à l'égard des sources intermédiaires, et deviennent presque égaux lorsqu'il s'agit de sources dont la température ne dépasse pas le

00^' degré centigrade. Dans ce dernier cas Ton peut niole démontrer que le pouvoir absorbant de la craie ( et aures substances douées de propriétés analogues ) donnerait ine valeur numérique parfaitement égale à celle qui rcpréente le pouvoir absorbant du noir de fumée , si les deux ^tés de la pile étaient exactement placés dans les mêmes conditions de sensibilité, ce qui na presque jamais lieu.

En effet les soudures, qui établissent les communications entre les cinq ou six rangées d'éléments dont se composent les piles thermoscopiques ordinaires, sont rarement dislribuées en nombre égal des deux cotés ; l'épaisseur ellc-niénic des soudures est rarement égale partout. Cependant, la condition de parité , à Tégard de ces deux différences , peut s'établir moyennant une construction soignée de Tapparcil. Mais il n'en est plus de même pour ce qui tient à l'applicatîcm de la craie et du noir de fumée ; car les compositions de ces deux substances , ainsi que leurs forces de cohésion étant trèspdifférentes, il devient fort peu probable , pour ne pas dire impossible , que l'on puisse établir entre les profondeurs des deux couches un rapport tel , qu'il en résulte une transmission parfaitement égale de chaleur aux faces métalliques correspondantes de la pile.

Afin de se rendre tout à fait indépendant de ces diverses causes d'erreur, il n'y a qu'à opérer comme nous allons

le dire.

On passera d'abord quelques couches de noir de fumée nr l'une des faces latérales d'un vase cubique de fer blanc on de cuivre; on peindra ensuite une des deux faces contiguës avec de la craie, et on laissera le reste à l'état poli, le vase sera ensuite rempli d'eau chaude et placé sur un flontien tournant librement autour de l'axe vertical. Ayant La THEKMOcnaôsE. l'* pautie; i3

disposé, à une certaine distance de ce vase, la pile dans son état ordinaire, il y aura, en vertu du rayonnement calorifique qui en émane , une action sensible au galvanomètre. Or, en tournant successivement le vase , afin de présenter «u corps thermoscopique tantôt la craie , tantôt le noir de fumée, on ne verra apparaître aucune différence sur Finstrument. Les deux substances, appliquées aux parois métalliques du vase, donnent donc la même quantité de chaleur, lorsque leur températiu*e ne dépasse pas celle de Teap bouillante (8).

Gela posé, imaginons un disque de carton mince, peint d'un côté avec de la craie , et de lautre avec du noir de fumée. Ce petit disque, appuyé contre l'ouverture de la pile, et soumis à la radiation d'un vase plein d'eau maintenue en un état constant d'ébuUition , moyennant une petite flamme cachée par des écrans métalliques polis, s'échauffera sous l'action du vase. Or on conçoit aisément, d'après ce qui précède, que, quel que soit le côté blanc ou noir tourné vers la source de chaleur, le disque devra transmettre à la pile la même action calorifique, si comme nous l'avons annoncé, les pouvoirs absorbants et émissifs de la craie et da noir de fumée sont égaux pour le rayonnement du vase plein d'eau chaude; et c'est aussi ce que l'on obtient avec la plus grande exactitude , en prenant les moyennes d'une

(8) On obtient le même résnltat avec le carbonate de plomb cl autres matières douées de la plus grande blancheur. Aucune relation appréciable ne parait donc exister entre la coloration de la surface rayonnante et son pouvoir émissif.

Ainsi l'influence de la couleur sur le rayonnement des corps chauffés au dessous de IQO degrés est tout aussi chimérique que celle du poli, de la rudesse ou de la subdivision des parties rayonnantes.

certaiûe série d expériences. En effet , dix observations de ce genre me donnèrent 100,3 pour le pouvoir absorbant moyen de la craie, c'est-à-dire que, dans cette série d'expériences, la craie soumise au rayonnement d un corps chauffé à 100 degrés absorba, \}n moyenne, tout autant que le noir de fumée , sauf un petit excès en plus , qui aurait sans doute fini par s'effacer en multipliant les expériences.

Soit maintenant un disque mince de bois ou de carton, entièrement couvert de noir de fumée, dans une position verticale, isolé , et soumis à la seule influence d'une de nos sources de chaleur quelconque. Le rayonnement calorifique mcident à sa surface antérieure sera complètement absorbé, ou se divisera en deux portions , Vune desquelles sera renvoyée , l'autre absorbée.

Le disque , graduellement échauffé par cette dernière portion , commencera à rayonner de tout côté la chaleur acquise; la perte augmentera avec l'élévation de température , et il y aura bientôt équilibre entre les quantités de chaleur absorbée et rayonnée dans le même intervalle de temps, de telle sorte que la température du disque finira par devenir constante. Cependant les radiations de ses deux faces ne seront pas d'égale intensité ; car, celle de la face postérieure aura lieu en vertu du seul échauffement acquis par le corps sous l'action de la source , tandis que la face antérieure rayonnera à cause de cet échauffement et de la portion de flux calorifique rejetée en arrière. Ajoutons que la »arrace antérieure du disque, recevant la première impression de la chaleur, devra se trouver à une température un peu (lus élevée que la surface postérieure et donner , par cela leif/, une radiation plus intense.

Ceci bien entendu , mpposons le pied de U pile du thermomul* fipliealeiir fixé sur une alidade CB,mobiIe autour de la Terticale passant par le centre du disque rayonnant; en sorte que le corps thennoscopiqae P,por' té à la hauteur du di* sque échanlTé D, puisse r^arder successi- Tement , sous la même inclinaison BQf, B'CM, d'enTÎTon 2o a 30 d^res , tantôt la surface postérieure, et tantôt la snrGice antérieure, sans intercepter aucune portion de la radiation directe; ce qui peut toujours s'effectuer en disposant entre la source et le disque un écran métallique de manière à recevoir les rayons de chaleur qui tomberaient directement sur la pile dans Tune ou Tautre position.

On obtiendra deux indications galvanométriques proportionnelles auï rayonnements des faces antérieure et postérieure du disque ; ces indications comparées entre elles donneront un certain rapport. Or, en changeant la source de chaleur et en mesurant de nouveau sous le même angle les rayonnements des deux faces du disque , on s' apercevra aisément, au moyen de la constance ou de la variation de leur rapport, si le nouveau flux de chaleur incidente est absorbé dans la même proportion que le flus précédent, ou dans une proportion différente.

Mais Texpérience, effectuée avec tous les soins conreiiables , donne Tinyariabilité du rapport susdit entre les nyonnements des faces antérieure et postérieure du disque* ior8qa*on change la source de chaleur.

Donc, le noir de fumée absorbe avec la même intensité toute sorte de rayonnements caloriGques.

La conclusion paraît sure , et le serait en effet, si la méthode employée pour mesurer les rayonnements des deux faces du disqne était irréprochable du côte théorique et du côté expérimental.

La partie expérimentale n*est certes pas exempte de dit ficoltés; car, la moindre agitation de lair, la moindre rariation de température ou de pression atmosphérique , influent sur r intensité de réchauffement du disque, et par suite sur le rapport des deux radiations. Cet cchaulfement étant lui-même d*une grande faiblesse, les radiations qui en résultent ne peuvent être appréciées qu avec dos instruments d*une délicatesse extrême. On parvient toutefois à vaincre ces obstacles matériels et à obtenir des résultats fort comparables, en employant des thermomultiplicateurs très-sensibles, ou en adaptant aux piles des thcrmomultiplicatenrs ordinaires des réflecteurs coniques, afin de concentrer sur le corps thermoscopique une plus grande quantitéde la chaleur rayonnée par le dis4|uo ; en répétant plutiears fois les mêmes observations , en choisissant un temps ou le baromètre est sensiblement stationnaire , et surtout m opérant dans un local assez vaste, hermétiquement fermé au mouvement de Tair libre, on la présence des appareils et de Tobservateur ne sauraient produire que des variations extrêmement lentes de température.

Mais l'argumentation tirée de la constance du rapport

entre les deux radiations du disque ne saurait échapper à une objection formidable. En effet, ces radiations se mesurent par Tabsôrption de la pile; et, comme celle-ci est peinte au noir de fuiïiée, il pourrait se faire que la répercussion de la chaleur sur le corps qui reçoit le rayonnement de la source fut complètement masquée par un phénomène semblable, reproduit à la surface dé Tappareil destiné à la mesurer.

Afin de développer convenablement cette proposition , imaginons d'abord que le noir de fumée absorbe tous les rayons d'une certaine source dé chaleur , et que les radiations des faxîes antérieure et postérieure du disque, dans le cas de l'équilibre, .soient comme S à 4. Supposons maintenant le disque soumis à l'action d'une autre source dont le rayonnement calorifique ne soit qu'en partie absorbable par le noir de fumée. Supposons aussi, pour plus de clarté, cette seconde source assez rapprochée du disque pour que celui-ci devienne tout aiissi chaud que dans le premier cas.

Alors les radiations des deux faces au moment de l'équilibre de température seront exprimées par le rapport 5 + a : 4 , tf représentant la proportion de chaleur qui n'étant pas absorbée, selon notre hypothèse, par la face antérieure du disque , se trouve dispersée en tout sens comme cela arrive généralement dans le cas des corps exposés à la lumière.

Or , il est évident que si cette espèce particulière de chaleur rayonnôe par le disque ne subissait aucune absorption sur la pile noircie, on aurait encore le rapport S:4 pour les actions calorifiques des deux côtés du disque.

Mais nous allons voir que cela n'arrive points et que, sil y avait de la chaleilr dispersée et non absorbée à la surface de notre disque noirci, elle n éprouverait pas une dispersion totale sur le corps Ihermoscopique, et change* rait en outre avec la qualité de la radiation incidente , produisant ainsi une variation dans le rapport d'intensité des rayonnements vibres par les deux faces du disque; car ce dernier fait a lieu à l'égard d'un disque blanchi, lors même que Ton mesure la radiation de sa surface antérieure par la face blanchie de la pile.

En effet, remettons d'abord la pile dans l'état où elle se trouvait toul-à-l'heure, c'est-à-dire , peignons une de ses faces avec la craie et Vautre avec le noir de fumée. Prenons ensuite un second disque de carton égal au premier , et couvrons-le entièrement des deux côtés avec cette même pâte liquide de craie employée à teindre en blanc l'une des faces de la pile. Il est clair que l'on pourra répéter sur chacun des deux disques , exposés à un rayonnement donné , deux expériences pareilles à celles indiquées dans la page 100 avec le côté noir de la pile , et deux autres expériences complètement analogues avec le côté blanc. Toutes les fois qu'on changera la qualité de la radiation incidente on aura donc huit observations à faire.

J'ai réuni dans les deux tableaux de la page suivante les résultats que m'a fournis un couple de disques de cette espèce, soumis à cinq qualités de chaleurs rayonnantes. (3iaque donnée numérique représente la moyenne de dix

«périences.