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lumières émanées de sources différentes, quand on compare leurs spectres, il est nécessaire d'entrer dans quelques détails sur les procédés d'observation et de décrire les appareils le plus ordinairement employés.

Les figures H7, 118 et 119 représentent un spectroscope à un seul prisme, le plus employé pour les expériences ordinaires. Au centre d'une plate-forme circulaire horizontale portée par un pied, se trouve disposé verticalement le prisme P, qui est le plus souvent en flint lourd très pur, et dont l'angle est de 60°. Deux corps de lunette C et B sont placés symétriquement par rapport aux faces latérales du prisme et dans la

Fig. 117. — S[)eclrosco|)c horizontal. Marche du faisceau lumineux.

position de la déviation minimum eu égard aux faisceaux qui les traversent et qui sont réfractés par le prisme. La lunette C porte à son extrémité la plus éloignée du prisme, à la place de l'oculaire, une plaque métallique percée d'une fente verticale très fine (qu'on peut d'ailleurs rétrécir ou élargir à volonté). Devant cette plaque A se place la source lumineuse à analyser. Les rayons lumineux qui traversent la fonte sont rendus parallèles par un système de deux lentilles, de sorte que c'est un faisceau vertical qui pénètre dans le prisme, s'y réfracte, et en sortant va tomber sur l'objectif de la lunette B. C'est en metlant l'œil à l'oculaire de cette seconde lunette que l'observateur va pouvoir étudier le spectre produit par la dispersion.

En E se trouve, en avant d'un troisième corps de lunette D, une plaque de verre sur laquelle est tracée une échelle micrométrique de divisions équidistantes très fines : cette échelle est disposée horizontalement et éclairée par une bougie. On oriente la lunette D de façon que l'image du micromètre E tombe sur la face latérale du prisme d'où émei^e le faisceau lumineux de la source, et se réfléchisse précisément selon l'axe de la lunette B.

Tout étant ainsi disposé, si l'on met i'œil à l'oculaire de celle-ci, on aperçoit très nettement d'une part le spectre étalé de la source qu'on étudie, avec toutes ses couleurs et ses raies, et d'autre part l'image du micromètre qui se superpose à

Fig. 118. — Spcctroscope horiionlai.

la première et par conséquent divise le spectre en parties équidistantes et numérotées. On peut donc noter la position exacte occupée par telle ou telle couleur, ou par une raie déterminée du spectre observé.

On peut aussi comparer directement les parties de même réfrangibilité des spectres de deux sources différentes. Pour cela, on fixe à la partie supérieure de ia fente du collimateur G nn petit prisme en verre à réflexion totale, qui reçoit latéralement les rayons de la seconde source et les envoie dans l'axe de la lunette. Le faisceau est dispersé comme celui de la source qui est placée directement devant la fente. Alors l'observateur, en mettant l'œil à l'oculaire convenablement mis au point, voit les deux spectres disposés horizontalement l'un au-dessus de l'autre, position qui permet de reconnaître les raies communes ou de mesurer la différence de réfrangibilité de raies voisines.

Quand on observe, on a soin de recouvrir le prisme d'un tambour noirci à l'intérieur, de façon à éviter l'accès et l'iniluence des lumières étrangères. Cette pièce (fig. 4 18) est d'ailleurs percée de trois orifices circulaires, en regard des trois tubes du spectroscupc.

Peur obtenir une dispersion plus forte et par suite des spectres plus étendus, permettant une étude plus complète des raies

et de leurs subdivisions, on emploie des spectroscopes à plusieurs |irismes. La fignre J20 rej)résento, en plan, un de ces appareils où la lumière passe successivement à travers six prismes. On comprend que l'emploi des spectroscopes polyprismes est limilé à l'analyse des lumières d'une grande puissance, puisque, en traversant une épaisseur aussi considérable de substances réfringentes, le faisceau perd de son intensité h chaque réfraction. On obtient un spectre beaucoup plus étendu, il est vrai, mais beaucoup plus faible.

- SpecIroBCope liorizonliil îi piisi multiples.

Dans les speclroscopes que nous venons de décrire, les àisceaux incidents cl émergents font entre eux un ccrtiiin ingle, de sorte que l'observateur ne vise point directement la iource de lumière qu'il anayse. Mais on construit aussi, ïour la commodité des observations , principalement des >bservations astronomiques, les speclroscopes à vision UrectCi où un même tube le lunette contient à la fois :a mire ou fente par oîi vient a lumière, l'appareil disperïif etia lunette à laquelle est idapté Toculaire.

Entrons maintenant dans {uelques détails sur les divers procédés d'observation employés wlon la nature des sources lumineuses qu'il s'agit d'analyser.

Nous avons vu que la lumière solaire, directe ou réfléchie, lonne un spectre de couleurs vives, sillonné d'un nombre conûdérable de raies obscures plus ou moins fînes. tandis que le ;peclre d'un liquide ou y. ^,

l'un solide incandescent d'un bain de métal en usion , d'un fer rouge par txemple)est absolument continu. Quant aux gnz ncandescents, le spectre de leur lumière est discontinu : il est 3onstitué par un nombre limité de lignes brillantes ou de bandes umineuses, que séparent de larges intervalles obscurs. Mais cela suppose que la flamme du gaz analysé ne contient en suspension aucune particule solide ou liquide : si celte condition n'est pas remplie, si, comme il arrive pour les flammes éclairantes d'une bougie, d'un bec de gaz ordinaire, des particules solides de carbone existent dans la source lumineuse, alors le specti-e est

Fîg. 13I- — Dispositinii des pu'-rni.'v ilans ii spcclrûscnpe à vision dirpcli'.

r74 LE MONDE PHYSIQUE.

continu comme dans le cas des solides et liquides incandescents'. 11 semble toutefois qu'il y ait des exceptions à cette loi. Par exemple, la flamme d'un bec à gaz dans lequel on fait arriver J un excès d'air, donne un spectre continu, tandis qu'il devrait être forme de raies brillantes. A la vérité, ces bandes cxislenl, et c'est la faible intensité du specti-e qui, en rendant ces baudet imperceptibles, fait croire à la continuité. Or c'est précisément celle circonstance qui permet de se servir d'un bec de Bunsen pour l'obsei-valion spectroscopique des corps solides, quand ces corps sont aisément vaporisables, ce qui est le cas des métaux alcalins on terreux.

Pour étudier les spectres de ces corps simples, on întrodiût dans la flamme un (il de platine imprégné d'une dissolution saline de l'un d'eux. L'eau commence par s'évaporer, le sel ffl dissolution se vaporise à son tour, et l'on voit apparaître dans le specti-e les raies caractéristiques du métal (voy. ]il. 11).-

Quand le corps est difficilement volatil isable, on en obtient le spectre en faisant éclater l'étincelle d'induction d'une bobine Ruhmkorff entre deux électrodes formées du métal en question. Comme alors la lumière se produit dans un milieu gazeux spectre qu'où obtient est un mélange du spectre du gaz celui du métal. Il faut donc pouvoir distinguer les raies brillantes qui appartiennent à chacun d'eux. Or on a constaté que les raies du spectre métallique se montrent principalement dans les parties de l'étincelle les plus voisines des {>ôle5 : c'est la partie intermédiaire qui renfeime plus spécialement les raies du milieu gazeux.

Du reste, on fait cette distinction des deux genres de raies à l'aide de ilispositions particulières dont nous allons donner la

1. Il est il'aulrcs cas nù le cpeclrc d'un gai n'cBl pas discontinu : »i l'on Tail bi-ûlpr i»ta l'axjgène l'un dcg gax sniranls : hydi'ogèDe, oxyde de c.irbonc, hjdrogine sulfuré, snlfbm de carbone, le spectre de leurs Gammes ne rtinfemic aucune raie ni baude, brillMite m Minbre. Il esl vmî c|M'il ne s'agil piiinl lii Ap gaz simples. On doit auad remarquer que lotit solide incandescenl ne donne pas un specire conliiiu. HM. Bahr et Bunsen ani reconnu ipa, l'erbinc calcinée dans h flarame d'un chalume.iu ï gai ne ite fond pas, maïs répand niM lumière verte qui, analysée par te prisme, donne un spectre ï raies brillanlcs. c'est-ï-diic discontinu. I.e même phénomène s'nhsrrvr poui' le didvme.

OODinC

^stion. j !ux, le 'I' s et de 1

description. U figure 122 représente le tiibe qu'a imaginé M. Plûcker pour l'analyse spectrale des gaz. Il se compose de deux tubes de 2 à 5 centimètres de longueur et de 5 à ÎO millimètres de diamètre intérieur, que relie un tube presque capillaire soudé aux deux jjrcmiers et formant avec eux des angles plus ou moins ouverts. Aux deux extrémités des tubes larges sont fixés deux (ils de platine qui pénètrent à l'intérieur par une extrémité et ressorlcnl recourbés au dehors par l'autre extrémité. Après

avoir fait le vide et introduit le gaz à la pression voulue, à l'aide d'une tubulure latérale, on ferme eelie-ci à la lampe. Si alors on met les fils en communication avec les pôles d'une bobine d'induction, ou voit apparaître d'un fil à l'autre une /umière qui, dans la partie rétrécie du tube, olfre l'aspect

Analyse npectrale îles giii. TuIjc de )l, Gns

*l'*uue ligne de feu conliuue. ("est celle ligne de lumièi'e qu'on place eu avant de la fente du spectroscope. Dans l'appareil Oe Geissler {fig. 123), les trois tubes sont sur le prolongement ï'un de l'autre.

Voici (fig. 124) une autre disposition duc à M. Salel : Un gros lube de verre de 1 1/2 à 2 centimètres de diamètre,, de 15 à "20 centimètres de longueur, est fermé à l'un de ses bouts, et porte à J'autre bout un bouchon en caoutchouc percé de deux ouvertures par oij pénètrent à rintérieui- deux lubes concenlri-

qucs étroits renfermant les fils des rhéophores, et un autre tube recourbé scn'ant à faire le vide dans l'appareil et à y introdoîie le gaz à expérimenter. I^s fils métalliques se recoui'bent à rîiK lérieur du gros tube, et se trouvent ainsi en r^ard, de fiiçOB qu'eu mettant leurs extrémités extérieura en communication avec les pôles d'une b6* bine, l'étincelle éclate et produit ainsi damt le gaz la lumière qu'on observe ensuflè^'l' l'aide du spectroscope. ■■*

Les spectres des principaux gaz simples Énit représentés dans la planche III avec leurs rûei. caractéristiques. Mais il ne faut pas oublier que ces raies varient de nombre et d'éollft pour un même gaz, suivant que la presBMMi est plus ou moins grande. L'appareuce apab* traie varie aussi suivant la température Ûàgaz et selon la Icusioii de l'étincelle éleclriqBé. qui produit l'incandescence'. Ainsi la substi^* lulion d'un condensalcur ou d'une macliiM. de Hollz à la bobine de Ruhmkorff suffit'l modifier le pbcnomôtic. Pour que les obsn» vations spectroscopiques soient comparables, il est donc nécessaire qu'elles soient faites dans les mêmes conditions physiques, et avec des instruments de même puissance.

Les ])i'océdés d'observation viennent d'être sommairement

Appareil J:! ',

I. far cxi-iii|ilu, le soufra vulalilist |iérnl(ir« itonnu > uni- magnifique banclfn Torl l'^jiulici

1 tulii; de [>1Uck(T et ctiaufTé il une haute b» I lileii It'iirii'p i|ui se ivsoudni par le primiB m i Jiitis lesquelles un Tort grossissement jN-i-inel d'apercevoir de fiiM liâmes nuires. Si Von fail ciimmuiiiqiicr ch.iiiiic jh'iIu de la lioliine il'induclion qui wrl k bÙTI r«KiN'Tifnc« a\K une îles aiiiialiues d'une iMiitcille de l.eyde, t't'liiicelb dans l'air «en jtm nunrrie; dans le IiiIhi de ]']lii:kei', elle si-ia |ilns lui ni m'use, et elle diangera de conlewrtl «rasprcl, si l'un chaiine un peu ]ilus ou si Tun ■■in|iloio un ajqKircil d'induction un pcH pfav, forl. Iji décharge deviendra liljfurme lileu-vcrdJIrc cl ani i-jiectre serîi eiclusiiement coah foté de Irait! déliés el Irillants. (!cs deux s|>eclres s'ohservent ijuel que soit le métit te clecIrodM; ils sont 'a un mime degré caractéristiques du soufre, mais ils n'unt jbsolpmil rien de. commun cl ne kc Iniuïrornienl pas l'un dans l'aulre par li-ansilion iosciisiUB. * (C. Sulct, an. LuaiLnb du Dictionnaire de chimie de M. Wurli.)

Toplique et, pour la chimie, la plus ingénieuse el la plus délicate méthode d'analyse. Essayons maintenant de donner une idée de cette méthode, connue sous le nom d'analyse spectrale.

g 4. analyse spectrale. — méthode, instruments et trocédés

d'observation.

Le spectre solaire et les spectres stellaires sont, comme on vient de le voir, sillonnés de raies sombres qui indiquent des interruptions dans l'émission de la lumière el prouvent, contrairement à ce qu'on avait cru d'abord, qu'il n'y a pas, dans ces sources, de rayons possédant tous les degrés possibles de réfrangibilité. Le contraire a lieu pour les spectres des corps incandescents à l'état solide ou à l'état liquide : les spectres de leurs lumières sont continus.

D'autres sources lumineuses donnent des résultats différents. Quand on introduit dans une flamme arliliciclle, par exemple dans celle d'un bec de gaz ou d'une lampe à alcool, certaines substances métalliques que la haute température de la source réduit à l'état de vapeurs, on n'observe pins de spectres continus, mais quelques raies brillantes séparées par de larges intervalles obscurs. C'est ce qu'avait déjà remarqué Frauenhofer.

Depuis, le même fait a été étudié sous toutes ses faces et par diverses méthodes. On a reconnu que les raies brillantes des va|)eurs métalliques varient en nombre et en position suivant la nature du métal ; leur intensité varie aussi avec la température; mais, de même que les raies noires du spectre solaire, elles occupent toujours les mômes positions relatives, dont on a déterminé la concordance avec quelques-unes des premières.

On donne le nom de spectroscopes aux instruments qui servent 51 analyser les diverses sources de lumière, c'est-à-dire à étudier la composition des spectres que produisent ces lumières, lorsqu'elles sont réfractées par un ou plusieurs prismes.

Mais, avant d'insister sur les caractères que présentent les