CHAPITRE VllI

POUVOIRS RÉFLECTEIHS ABSORBANTS, ÉMISSIFS DtS LAMES

DIÂTHËUMAiNES OU DIAPHANES.

§ 4. — LAIIES D1ATHBR1IANES.

Recherches de IVIIVI. de La Provoataye et P. Desains. — Lorsqu'une substance diathcrmane solide osl susceptible d'ôtre polie, on peut en d('»terininer le pouvoir rénecleureii étudiant la réllexion sur la surlace de prismes formé? de celte substance et d'anodes convenables. Dos lames à faces parallèles donneraient de mauvais résultats, parce que le faisceau i|u'elles réfléchiraient vers l'appareil ifierntîoscopique contiendrait, outre les rayons réfléchis à la surface d'entrée, une multitude d'autres ravons réfléchis aux deux surfaces de la lame et dont la somme posséderait une intensité qui dépendrait de TabsorptioD dans riniérieur de cette lame.

La valeur de R qui figure dans l'équation établie au bas de la page 631 étant ainsi déterminée, des expériences de transmissions faites avec des iames à faces parallèles donnent T, et par suite m se trouve connu. On en déduit la valeur numérique de la constante a, page et enfin l'absorption produite par l'unité d'épaisseur de la substance.

L'étude directe de l'émission propre des substances diathermânes est un problème plus compliqué. Nous l'avons traité dans un mémoire présenté à rAc^uiémie des sciences en janvier 1853, et je vais exposer la méthode que nous avons suivie en me bornant toutefois au cas de l'émission normale.

Lorsqu'un vase plein d'un liquide chaud a Tune de ses faces exactement couverte par une lame athermane, la quantité de chaleur qu'il envoie normalement par cette face dépend de la nature et de la température de la lame; mais elle ne dépend en aucune façon des pouvoirs émissifs et réflecteurs de la matière dont est faite ia paroi sous-jacente. Il en est tout autrement dans le cas d'une lame diathermane; alors, à la chaleur e émise par la lame se joignent deux groupes de rayons: le^^ uns, A, partis de la paroi traversent la lame et en émergent soit à b^ur première incidence sur sa face de sortie, soit, aprèsavoirété réfléchis une ou plusieurs

DES cour» UlAYUKRMAMK». Ul

fois, entre ses deux surfaces ou biou entre elles et la paroi; les autres, B, émis originaneinent pur la lame vers la paroi, reviennent sur eux-mêmes et émergent normaiemeut a leur tour par la face de sortie.

Soit r le pouvoir réflecteur de la paroi, et p le pouvoir réflecteur total (le la lame, c'est-à-dire la proportion criin faisceau incident primitivement égal à 'I et qui, par l'aciiua couipléto de la lame, revient dans une direction pre'>cisément inverse de celle du rayonnement incident; soit entin ù le pouvoir transmissif total de celte lame.

Si l'on leprésente j>ar l'unité la quantité totale de chaleur que la lame enverrait normalement si elle était noircie, 1 — r sera celle qu'émet la paroi sous-jacente. La lame n'en laisse passer qu'une partie éi^alo à '1 — r)t, et renvoie vers la source (1 — r] p. Cette quantité se rellecliit sur la paroi, revient vers la lame et donne à la transmission '1 — r)p/7, et à la retlexion vers la paroi (1 — r)p*r. d'où résulte un nouveau faisceau transmis J4 ^ pî t. Ainsi ie groupe de rayons A a pour valeur :

(1 ^ r)l + 0 - rUrt + (l-r)e»»V -r ... = j Z

On verrait aussi lacilemcnl que le groupe li est égal a ^ ;

ainsi, finalement, la quantité de chaleur 7, qui sort normalement de la lame par la face tournée vers le thermoscope, est donnée par réquation :

Les quantités (/, /, pein ent se inourer directement, et par suite on voit commejit on peut arriver à coiiiiaîlie la quatrième, c'est-ii-dire l(> j)ou\()ir tMnis>ir de la lam<^ sur hupielle on opère.

Nous avons appTupie cette nietliode à la delerinination du pouvoir émissif d'une lame de sel i^eunne d'euNiron 0,0u7 d'épaisseur et d'une belle? transparence. îSeulement, pour faire cette application, fious avons d'abord opéré dans des conditions où /• était nul, eu sorte que l'ocjualion générale devenait simplement :

La source de chaleur était un grand vase cubique à parois de cuivre que nous maintenions ptoin d'huile à une température

6Stl POUVOlft» BMIIISIVS

votsioe de 400*" el bien constaote. Sur une des faces nous avions fixé d'abord une feuille de papier d'un noir mat; puis sur cette feuille, Tune à côté de Taiitre, deux plaques, la première de sel gemme, la seconde de verre; ces deui. plaques avaient même épaisseur. Nous fieiisions agir successivement sur la pile les rayonnements venus par chacune d'elles, et nous prenions le rapport de Tefiét obtenu par 1^ sel gemme à celui que produisait le verre; enfin, en multipliant ce rapport par 0,90| nous avions la valeur de q*

La raison pour laquelle, nous avons cru devoir ainsi comparer la chaleur venue du sel gemme à celle que le verre émettait est évideote. Nous nous mettions par là à l*abri de toute erreur provenant d'uoe incertitude possible sur la température de la surface extrême de cette lame un peu épaisse. Toutefois nous devons ajouter que cette incertitude est en réalité moins à craindre qu'on ne pourrait le croire au premier abord, car notre lame de verre» malgré son épaisseur assez considérable, émettait absolument comme une lame beaucoup plus mince, les 0,90 de la chaleur que la face noircie du cube rayonnait directement.

Les mesures que nous avions faites antérieurement sur la transmission de la chaleur à 400** par la lame de sel qui nous servait avaient prouvé que, pour elle, t était égal à 0,835, et cx)mme la valeur de </, résultant des expériences dont nous venons de faire connaître la marche, était pour cette même lame égale à 0/J4^ il en résultait que la \dleur correspondante de e était O.lOo.

On peut conclure de là que le pouvoir réflecteur total de cette lauie ou, si l'on aime mieux, la valeur de p qui tiguro dans l'équation fondauientale,

I — jr * 1 —

doit ôtro 0,06.

Sup{)osons, en effet, que la lame dont il s'agit soit placée à 100 dans une enceinte noire à 100, et représentons par i la quantité de chaleur qu'elle reçoit normalement sur Tune de ses faces; l'expérience prouve qu'elle transmet ou émet dan^ fa direction contraire un flux caloriiique d'intensité 0,04. 11 faut donc pour l'équilibre que la quantité do chaleur réûecbie dans celte même direction soit 1 — 0,94 = 0,06.

Nous avons vériQé avec soin rexactitude de cette valeur de 7, ou, end^autres termes, nous avons, dans des conditions très-différentes, contrôlé l'eiactitude de la relation (a), laquelle renferme

DES COUPS DlÂlUKRMANES.

la théorie des échanges de chaleur à travers les lames diatbermânes. Dans ce but, à la feuille de papier noir dont nous avons parlé, nous avons substitué successivement une lame de platine, une lame d'or, une couche d'argent en poudre. Dans chaque cas nous avons pour ces substances déterminé directement la valeur de 4 — r; nous avons admis e 0,405, p 0,06, et nous en avons conclu la valeur de q; puis nous avons mesuré directement cette quantité q, et nous lui avons toujours trouvé une valeur identique à celle que le calcul avait donnée. Le tableau suivant le prouve de la manière la plus complète :

NOMS OBf •OaiTAHCKt,

▼ALKURS de

VALEUR* q obterrées.

V A LBUAS d«

9 ealcttlée».

Argent en pondre. . . .

§ 2. — CORRÉLATION DE l'aBSORPTION ET DE l'ÉMISSIOiN