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Instruments pour mesurer les Phénomènes physiques.

(1) Thermomètres et Baromètres,

Le baromètre est, comme on le sait, un tube de verre fermé par une extrémité qui ne contient point d'air tandis que l’autre plonge dans une cuvette ou se : recourbe en siphon, et estrempli de mercure qu'on à purgé, en le faisant bouillir, de toute bulle d'air. L'at-” mosphère exerçant une pression sur le mercure de la cuvette, ou de l’extrémité qui a forme de siphon, et n'en exerçant point sur le tube, il en résulte que dans le tube le mercure s'élève à une certaine hauteur (28 pouces 2 lignes 2/10°* ou 0,07629 au niveau de la mer, 28 p. et9/10° de ligne ou 0" 76 à Paris, la température étant à 12° centigrades }, et que la hauteur de la colonne varie selon les variations de la pression atmosphérique, On a varié de vingt façons la’'construction du baromètre, mais le principe en est toujours le même.Parmi les formes éminemment utiles, il faut remarquer le baromètre portatif de Gay-Lussac. Le baromètre sert donc à mesurer la pression exercé par le poids de l'air, et par cela même en vertu des propriétés connues des gaz, il mesure la force expansive de l'air et sa densité par une température donnée. Vulgairement on le regarde comme indiquant à l'avance la pluie et le beau tems, Ja pluie lorsqu'il monte et le beau tems lorsqu'il des cend, mais c’est la fonction qu'il remplit le plus mal, Surtout aux momens d'ascension, à tel point que [a

plupart des physiciens doutent que la pluie et la sérénité du tems tiennent aux variations de la pression atmosphérique mesurées par les oscillations du baromètre. Un usage plus incontestable et qui depuis une soixantaine d'années est devenu de tous les instans après avoir été négligé , bien qu’indiqué par l’ingénieuse application de Pascal, c’est de mesurer les hauteurs perpendiculaires. On comprend eneffet que toutes choses égales d’ailleurs , la colonne d'air devenant plus courte à mesure qu’on monte, pluslongue à mesure qu’on descend, elle presse d'autant moins sur la cuvette dans le premier cas et d'autant plus dans le second que le mercure de la colonne baisse ou monte selon le moins ou plus de pression.

Cette quantité additive ou soustractive est proportionnelle, non à la longueur seule des colonnes, mais à la densité. Mais, d’une part, l'atmosphère, même à température égale, contient, outre l'air, des vapeurs aqueuses dont ni le poids ni la densité ne sont les mêmes, et de l’autre le baromètre éprouve des variations horaires évidemment liées avec l'influence calorifique du soleil, quoiqu’on ne connaisse pas le mode de cette influence, Ces changemens et d’autres encore font que la pression totale n’est pas ce qu’elle serait par la seule densité de la colonne air ; et il est nécessaire lorsque de la diminution de la colonne barométrique on veut conclure une hauteur, de déméler dans le chiffre de la diminution, ce qui vient de la moindre longueur et de la moindre densité des colonnes et ce qui tient à d’autres causes, De là des corrections à faire subir au résultat ordinaire : l'ensemble de ces correc-

tions, réduit à un nombre par lequel on multiplierait ce résultat pour avoir le résultat vrai, se nomme coefficient barométrique. On a des formules qui le donnent. On peut aussi pour simplifier les calculs avoir recours à des tables toutes faites, et où ceux qui les ont dresséès ont tenu compte des corrections. Les meilleures sont celles d'Oltmanns dans l'Annuaire du bureau des longitudes. Avec elles on peut, si les circonstances sont favorables , mesurer une hauteur de 4500 mètres à 4 ou 5 mètres près. - Thermomètre. Quant au thermomètre, cet instrument est si familier aujourd’hui à tout le monde et sa théorie est si simple que c’est assez de le nommer. On sait que c'est un tube rempli d'esprit de vin le plus souvent, et parfois d’un autre liquide. Les variations de température font hausser et baisser le liquide, hausser s’il fait plus chaud , baisser s’il fait plus froid, effet connu de la dilatation. Auprès et le long Gu tube est une échelle graduée. On nomme 0 le point où s'arrête l'esprit de vin par la température qui fond la glace, 106 le point où il arrive par la température qui fait bouillir l'eau, Les divisions intermédiaires sont toutes égales entre elles et se nomment degrés centésimaux ou simplement degrés. Ces divisions continuent au-dessous de zéro, et répondent aux températures qui, plus froides que la glace fondante, amènent l'esprit de vin plus bas que 0. On dit alors 2,3,5,8, 20 degrés au-dessous de 0 ; l’on écrit —1,;—3,—5,—8,—90, en faisant précéder le chiffre du signe négatif. Dans l'ancien thermomètre ou thermomètre de Réaumur,

l'échelle n'offre que 80° de la glace fondante à l'eau bouillante. Donc chaque degré Réaumur est un quart plus grand que le degré centésimal et le degré centésimal ‘/; moindre que le degré Réaumur ; en d’autres termes, le degré Réaumur vaut ‘/, degré centés., et le degré centés. vaut “/, de degré Réaumur. (et l'on traduit les degrés Réaumur en centésimaux en les multipliant par ‘/,, les degrés centés. en Réaumur, par ‘/;). Donc aussi dans les observations, il est nécessaire de dire laquelle des deux graduations on emploie; dire 21 degrés de chaleur, par exemple, ne donne pas d'idée nette sil’on ne dit ou si l’on n’a dit quels degrés (il peut se faire en effet que ce soit 16° 8 au thermomètre de Réaumur; et il peut se faire au contraire que ce soit 26° 25 au thermomètre centésimal). Les Anglais usent d'une échelle bien moins commode, mais qu'ils se gardent bien d'abandonner pour un thermomètre français; c’est celle de Fahrenheit. Elle est divisée en 212°; mais la température glace fondante répond au 32°, comme 212 à celle de l'eau bouillante ; restent donc 180° pour équivaloir aux 80 de Réaumur ou aux 100 de centigrades. Donc, le degré de Fabrenheit est ‘/, de celui de Réaumur et ‘/, du degré centésimal, et réciproquement les deux degrés sont l'un ‘/,, autre ?/; du deoré de Fahrenheit,. Donc pour convertir une quantité de degrés Fahrenheit en degrés français, il faut multiplier cette quantité diminuée de 32° par “,, ou par °/. Exemple : 92° Fahr. = 419 (992— 32) R.—"), (92—-32)° cent., c'est-à-dire,—*"/,°, R.—"/, deg, centés., et en faisant le calcul, =

26 ?/, de R. — 33 1}, deg. centés.: 20° Fahr.,— “Js (20—32)°R. —5/, (20—39)° cent., c'est-à-dire, “ls (12) R.—5), (—19)° cent., et une fois le calcul opéré—5 1/,R. — —6° 2}, cent.

(2) Autres Instruments à mesurer les phénomènes physiques.

Nous nous contenterons de les mentionner en renvoyant pour leur construction, leur théorie et leurs usages, aux traités de physique, ce sont :

1° Le Pyromètre, à l'aide duquel on mesure les chaleurs très-intenses et en quelque sorte l'intensité du feu ;

2° L'Hygromètre par lequel on compare les quartités d'humidité en suspension dans l'atmosphère;

3° L’Aréomètre ou pèse-liqueurs, qui détermine les densités des liquides dans lesquels il s'enfonce;

h° Le Photomètre, pour indiquer la quantité de lumière dun point éclairé ou d’un point lumineux. __ »° L’Anémomètre et l'Ombromètre, pour me-

surer, l’un la force et la vitesse du vent, l'autre la

quantité de pluie tombée pendant un laps de temps déterminé.

6° Le Gazomètre , destiné à donner aux gaz des vitesses constantes pendant leur écoulement "et qu'il ne faut pas confondre avec les grands gazomètres employés pour l'éclairage (lesquels sont fondés sur un autre principe ).

7° l’'Atmomètre qui mesure la quantité de vapeur que laisse échapper une surface humide.

| 9, Le Calorimètre par lequel on évalue le calorique spécifique des corps.

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10° L'Electromètre où Electroscope à l'aide duquel on détermine la nature de l'électricité d'un corps et l’on en découvre ou lon en apprécie les plus petites quantités. La balance électrique de Coulomb est une espèce d'électromètre.

N. B. 4° Comme les baromètres et thermomètres, ces instruments $e sont construits et se COnstruisent encore de plusieurs façons différentes ; quelques-uns surtout, par exemple l'hygromètre, le calorimètre et l’électromètre; 2° L'Eudiomètre ou instrument à l’aide duquel on évaluerait le deoré de pureté de l'air et des gaz, n'est plus employé.