DES LAMES EN MILLIMETRES

TRANSMISSIONS CALORIFIQUES 1

DE LA CDACX ADLVATKE

sur 100 rayons de chaleur provenant

de la lampe de

Locatelli

du platine incandescent

St

Ce qu’il y a de plus frappant dans ces expériences, c’est de voir paraître, à une certaine épaisseur, des transmissions qui n’existaient pas à une épaisseur plus grande. Ainsi les rayons de la quatrième source , totalement interceptés dans le verre par une épaisseur de 2,6 commencent à se montrer au-dessous de cette limite. Les rayons de la troisième source , interceptés par une épaisseur de 2,6 de chaux sulfatée , sont déjà sensibles lorsqu’on atteint une épaisseur de 0,4; et les rayons de la quatrième source, qui sont encore interceptés par la chaux sulfatée à cette dernière limite dcpaisscur , se montrent très-nettement , lorsque cette substance a atteint une épaisseur de 0,01.

Une autre conséquence extrêmement remarquable de ces

expériences consiste dans l’inversion de l’ordre des diather* masies par une réduction convenable d’épaisseur dans l’une des deux lames. La chaux sulfatée, par exemple, transmet beaucoup moins que le verre à l’épaisseur de 2,6, puisque les quatre transmissions de cette dernière substance

sont. . 39. 24. 6. 0;

et celles de la sélénite. . ...» 14. S. 0. 0.

Mais en amincissant la lame de chaux sulfatée au point de rendre son épaisseur égale à 0,4, les transmissions de cette substance deviennent. . . . . 38. 18. 7. 0;

valeurs à peu près égales à celles du verre, excepté pour le second rayonnement dans lequel la sélénite transmet un peu moins. En réduisant enfin celte lame jusqu’à 0, 01, les transmissions de la sélénite deviennent : 64. 51 . 32. 21 , et surpassent alors de beaucoup la diathermasie de 2, 6 millimètres de verre , à l’égard des quatre espèces de chaleurs incidentes.

Que conclure de tout cela ? Évidemment , que les interceptions des diverses qualités de chaleur qui produisent dans les milieux thermochroïques des différences si considérables , soit entre les transmissions d’une seule lame successivement exposée aux radiations de plusieurs sources diverses , soit entre les transmissions de diverses lames exposées au rayonnement d’une seule source , n’ont pas lieu à la surface, mais dans Vinlérieur même des substances dialhermiques , de manière que si l’on pouvait rendre ces substances assez minces, les effets de la thermochrôse disparaîtraient, et tous les corps donneraient une transmission constante et égale à celle du sel gemme.

Les corps doués d’un haut degré de diathermasie, comme le soufre et le spath fluor , par eiemple, doivent être La Tuermocurôse. 1™ partie. 25

les premiers à atteindre cette limite d'utherinochrôse; mais on ne peut les réduiro en lames fort minces et polies , à cause de leur structure vitreuse ou douée d’un clivage tendant à les briser en tout petits morceaux. Si l’on veut tâcher de vérifier la conclusion à laquelle nous venons d’arriver, il faut donc avoir recours aux substances cristallisées moins fragiles et capables de se diviser spontanément en feuilles très-minces douées de leur, poli naturel ; or ces substances sout en fort petit nombre et très-peu diathermiques; elles ont, par conséquent, leur limite d’atbermochrôsc beaucoup plus reculée que les autres , ce qui nécessite l’emploi de lames très-minces pour atteindre le but que nous avons en vue. En employant un de ces cristaux susceptibles de se partager en feuilles d’une grande exiguïté, on obtient toutefois des nombres qui se rapprochent déjà suffisamment entre eux et de la proportion de chaleur transmise par le sel gemme : ce cristal c’est le mica.

Les lames de mica donnent à peu près les mêmes transmissions que les lames de sélénite, lorsqu'elles ont une épaisseur d’un demi-millimètre ; mais si on en détache des feuilles excessivement minces , celles-ci fournissent des transmissions qui surpassent toutes celles des autres corps , le sel gemme excepté. En meme temps la chaleur des sources obscures, qui était entièrement absorbée par la lame d’un demi-millimètre , traverse ces feuilles en proportion très-considérable ; toutes ces quantités s’approchent de la transmission du sel gemme , surtout celles qui sont relatives aux sources de haute température.

Voici, par exemple, les résultats que m’a fournis une

lame iucolore de mica exposée aux quatre rayonnements des sources que nous avons indiquées.

Une autre lame de la meme substance, légèrement colorée en rouge , m’a donné

Ainsi, tout nous porte à croire que les transmissions des milieux thermoebroïques tendent à la limite d’intensité représentée par la valeur constante de la transmission du sel gemme; cette limite se trouve seulement plus ou moins rapprochée de la surface, selon la nature du corps.

Maintenant , comme l’épaisseur plus ou moins grande des lames, parfaitement pures, de sel gemme n’exerce aucune influence sur la quantité de chaleur transmise, il s’en suit que les radiations calorifiques ne subissent dans l’intérieur de cette substance aucune absorption appréciable. Donc la différence entre la quantité de chaleur incidente et la quantité de chaleur transmise, savoir 100 — 92,8 = 7, 7, est due à la seule réflexion de la chaleur aux deux surfaces de la lame (13).

(15) Après avoir subi une première réflexion à la surface d'entrée , les rayons incidents pénètrent dans l'inlérienr, éprouvent une seconde réfloxiun sur la surface opposée et sortent de la lame. Les rayons de la seconde réflexion retournent sur leurs pas , se réfléchissent en partie de nouveau , mais intérieurement, sur la surface antérieure, reprennent la direction initiale, ci se réfléchissent encore partiellement à la surface postérieure; le reste sort cl se confond avec le faisceau de la transmission principale. Les rayons trois fois réfléchis intérieurement subissent une quatrième réflexion intérieure sur la surface d’entrée , cl sortent eu partie du côté opposé, comme les précédents, et ainsi de suite.

I.a perle 7,7 que les 100 rayons incidents éprouvent en traver-

De plus , la constance de transmission du sel gemme pour les radiations des différentes sources , montre que

sanl one plaque de sel gemme, résulte donc d’une infinité de réitérions, et les 02,3 rayons émergents sa composent du faisceau principal de la chaleur transmise , et d'une infinité de faitceaux secondaire i qui viennent s’y ajouter en vertu de ce nombre infini de réflexions effectuées entre les deui surfaces de la plaque. On démontre par le calcul que les faisceaux secondaires sont des quantités très-petites et qui peuvent être négligées relativement au faiscesu principal. Hais comme la même vérité résulte aussi de l’expérience, nous allons voir, par cette voie beaucoup plus directe, comment on peut s’assurer que les rajons , qui viennent s’ajouter au faisceau principal après chaque double réflexion secondaire , sont insensibles aux thermoraulliplicateurs les plus délicats , et peuvent , par conséquent , se négliger dans les calculs relatifs aux phénomènes de transmission et de réflexion que présente une lame exposée à un rayonnement calorifique.

A cet effet, il sulfit de disposer une plaque de sel gemme comme dans les expériences ordinaires de transmission. La plaque sera très pure , la source calorifique intense , l’ouverture de l'écran petite. Après avoir attendu que l'index de l'instrument se soit fixé dans la position voulue par l’action de la chaleur transmise sous i’incidenco perpendiculaire, ou inclinera doucement de 13 à 20 degrés la plaque, en emploi ant pour cela le bout d une longue tige, et en prenant toutes les précautions nécessaires pour que le rayonnement de la main ou de tout aotre partie du corps ne vienne pas frapper, directement ou par réflexion, la pile lhermoscopique ; l’index conservera exactement sa posiiion , malgré cetté évolution de la lame. Or, l'inclinaison sépare les rayons réfléchis des rayons transmis , car ceux-ci continuent leur chemin selon la direction initiale , ceux là sont rejetés latéralement et ne viennent plus s’ajouter, comme tantôt , au faisceau de chaleur qui va frapper le thermoscope; donc les réflexions secondaires n'ont aucune action appréciable sur nos instruments.

L’immobilité de l’index, lorsqu'on incline légèrement la lame, prouve encore que la réflexion sc fait avec une intensité sensiblement égale

les diverses espèces de chaleur éprouvent à la surface de ce milieu des réflexions sensiblement égales.

pour les rayons perpendiculaires et pour les rayons Inclinés de 18 à 20 degrés; car. si les derniers se réfléchissaient davantage, comme noos verrons bientôt que cela arrive effectivement au-delà de cette limite { cbap. IV g. 7), ils agiraient dans le même sens des réflexions secondaires, supposées sensibles, et feraient ainsi diminuer l’indication du tbermoscope lorsqu’on passe de la direction normale à la direction oblique , ce qui n'a pas lien , ainsi que nous venons de le voir.

La nullité de l'influence dee réflexions secondaires une fois établie, il n'y a rien de plus facile que de déterminer les valeurs propres de chacune des réflexions qui s'effectuent sur les deux côtés opposés de la lame de sel gemme. En effet, soit R la réflexion pour l'unité de chaleur incidente , 1 — R sera la quantité qui pénétrera dans l'intérieur de la lame, et R ( 1 — R ) la réflexion qoe celle-ci éprouvera sur la surface postérieure ; car l'absorption du sel étant nulle , toute la quantité 1 — R arrive à la seconde surface et s’y réfléchit dans le rapport de R:l. Or, la somme des deux réflexions ajoutée à la quantité transmise 0,923, doit reproduire la quantité de chaleur incidente qoe nous supposons égale à l’unité. On aura donc l'équation R + R ( 1— R ) + 0,923 = 1

d'où l'on lire

Le premier signe du radical conduisant à uo résultat absurde dans le cas qui nous occupe, doit être rejeté. La réflexion h la surface antérieure de la lame sera donc

Substituant celle valeur dons l’expression R (1— R), on obtient 0,0377, quantité qui représente la réflexion à la seconde surface de la lame.

Retenons donc que, pour 100 rayons incidents sur une lame de sel gemme, 3,93 sont réfléchis à la surface antérieure , cl 3,77 i la surface postérieure. La somme de ces deux quantités doit reproduire , et reproduit en effet , le nombre 7,7 , que nous avons déterminé en soustrayant la quantité de chaleur transmise, de la quantité de chaleur qui arrivait librement sur le thermoscope avant l'interposition de la lame.