LES COLLEURS

tant que surfaces réfléchissantes et pour réduire la lame transparente d’air à l’épaisseur excessivement faible requise pour la production des anneaux colorés. Surface réfléchissante et très faible épaisseur sont les seules conditions nécessaires, la transparence résultant, nous l’avons dit, de l’amincissement même des lames observées. La meilleure preuve de ces propositions est donnée par le nombre considérable d’objets naturels qui, sans l’intervention d’aucun appareil, présentent d’aussi belles teintes que les anneaux colorés, par suite également de l’interférence des rayons directs incidents avec ces mêmes rayons réfléchis par l’objet. L’exemple le plus familier est celui des bulles de savon.

Lorsqu’on gonfle une de ces bulles, — récréation bien connue des enfants — on voit d’abord apparaître sur la bulle l’image réfléchie des objets extérieurs. En continuant avec précaution l’opération, à mesure que la bulle grossit et que, par suite, la pellicule d’eau dont elle est formée devient plus mince, des teintes vertes et roses apparaissent, de plus en plus brillantes, et remplacées bientôt par des nuances bleues, orangées ou pourpres.

Si la bulle a la chance de durer encore, sa partie supérieure commence à montrer des glacis d’un jaune fauve tournoyant au milieu de teintes plus brillantes. L’amincissement des parois est alors extrême. On a pu, soit par des méthodes électriques, soit par

des méthodes optiques fondées précisément sur la théorie des anneaux de Newton, mesurer l’épaisseur de la lame liquide qui a été trouvée de 12 1 dixmillièmes de millimètre.

Les irisations observées sur de très vieux fragments de verre, la nuance bleue de certains aciers, les teintes fugitives qu’une goutte d’éther jetée dans une cuvette d’eau détermine sur le liquide, sont également dues à des franges d’interlérence des rayons lumineux dans la très mince couche transparente qui recouvre le corps considéré. Même cause également pour ces nuances chatoyantes du plumage qui font de certains oiseaux des merveilleux bijoux ailés, comme les colibris, — pour les 'couleurs métalliques du corselet de certains coléoptères, — pour tant d’autres parures naturelles encore dont tout l’art du peintre est impuissant à rendre 4’éclat magique ! Seule la plaque photographique saisit et peut reproduire fidèlement, comme nous le verrons plus loin, jusqu’aux jeux les plus capricieux et les plus fanlaisistes en apparence de la lumière.

Les colorations des milieux opalescents, la fluorescence, qui n’est qu’une phosphorescence momentanée de certains corps, les dessins lumineux observés en regardant à travers un microscope spécialement construit des lames minces de certains minéraux (polarisation chromatique) : tous ces phénomènes se rattachent à une cause unique : retards variables

IDENTITÉ DES RADIATIONS

subis par des ondes lumineuses, interférence des rayons entrecroisés.

Identité des radiations calorifiques, lumineuses et chimiques.

Spectres lumineux, calorifique et chimique.

— Phosphorescence. — Fluorescence.

La chaleur, comme la lumière, se propage à travers le vide apparent. C’est ainsi que l’une et l’autre nous arrivent du soleil en traversant les espaces planétaires, vides de toute matière pondérable.

Comme la lumière, la chaleur se réfléchit, se réfracte, et peut ^interférer. Si, au moyen d’un prisme et d’une lentille de sel gemme disposés comme il a été dit plus haut, on projecte le spectre d’une source à la fois lumineuse et calorifique, telle qu’un corps échauffé jusqu’à l’incandescence, on peut, à l’aide d’un thermomètre spécial basé sur l’électricité, d’une pile thermo-électrique ou mieux d’un bolomètre (i) constater qu’il y a de la chaleur rayonnante dans toutes ces régions du spectre. Pour la chaleur rayonnante comme pour la lumière, il y a

(i) Instrument basé sur les variations que la chaleur fait subir à la résistance électrique d’un fil métallique.

donc eu dispersion , et il existe un spectre calorifique de même qu’un spectre lumineux. Le spectre calorifique s’étend même au-delà du rouge et du violet et dépasse par suite des deux côtés le spectre visible pour l’œil. Les rayons calorifiques des diverses parties du spectre sont indécomposables par leur passage à travers un nouveau prisme. Ce sont donc des rayons simples, comme les rayons lumineux correspondants.

L’étude attentive du spectre révèle en lui, à côté de ses propriétés lumineuses et calorifiques, une troisième catégorie de propriétés que l’on a pu nommer propriétés chimiques.

On sait qu’un grand nombre de substances, pour ne pas dire toutes, s’altèrent à la lumière du jour. Un papier imprégné d’azotate, de chlorure ou d’iodure d’argent, exposé au soleil, noircit. Le mélange à froid de chlore et d’hydrogène se transforme en acide chlorhydrique. Beaucoup d’étoffes et de papiers colorés pâlissent à la longue par suite d’une altération chimique de la matière colorante. On a dû étudier spécialement l’action de la lumière sur les couleurs d’aquarelle pour se servir exclusivement dans les tableaux de celles qui sont peu ou qui ne sont point sujettes à s’altérer.

Les mêmes phénomènes s’observent avec un spectre pur obtenu par décomposition de la lumière blanche. On reconnaît toutefois que les diverses régions du

IDENTITÉ DES RADIATIONS

spectre exercent leur action avec une intensité variable , le maximum d’effet apparaissant dans la partie indigo voisine de la raie G. Les radiations jaunes, rouges, et infra-rouges sont presque sans activité. La région du violet, celle de la teinte grislavande que certains observateurs distinguent audelà du violet (i) déterminent par contre d’énergiques réactions. Une feuille de papier recouverte de chlorure d’argent et placée dans un spectre réel noircit à partir du vert jusqu’à l’extrémité de l’ultra- violet, déterminant ainsi l’étendue de ce qu’on a nommé spectre chimique. — On a pu constater, au reste, que les rayons chimiques se réfléchissaient, se réfractaient et interféraient comme le rayon calorifique ou lumineux.

Les raies obscures, précédemment signalées dans le spectre lumineux , ont leurs analogues dans chacune des deux autres sortes de spectre. Dans le spectre calorifique, la pile d’un thermo-multiplicateur de Melloni indique la présence de bandes froides ; et, si l’on provoque l’activité chimique du spectre en y plaçant un papier au chlorure, les raies obscures du spectre visible ressortent blanches sur le papier. Il y a de ces raies dans l’ultra-violet et dans

(i; Pour rendre manifeste à tous l’existence de ce prolongement du spectre visible, il suffît d’y placer un papier imbibé de sulfate de quinine qui s’y éclaire aussitôt d’une lueur violette.

l’infra-rouge comme dans les teintes intermédiaires. Les raies obscures de l’ultra-violet peuvent être rendues visibles en recevant cette partie du spectre sur un écran phosphorescent ou en les regardant à travers un oculaire fluorescent ; on peut facilement les fixer par la photographie. Quant à celles de l’infrarouge, Becquerel a pu les faire apparaître dans des phénomènes de phosphorescence ; Abney en a photographié un certain nombre, et la pile thermo-électrique les indique.

Si l’on ajoute aux observations qui précèdent qu’un rayon lumineux, un rayon calorifique et un rayon chimique pris dans la même région du spectre ne peuvent être séparés l’un de l’autre par aucun moyen connu, si l’on tient compte de la coexistence dans la partie moyenne du spectre, des trois pou voirs lumineux, calorifique et chimique ; si l’on se rappelle, enfin, qu’il résulte des expériences de MM. Jamin et Masson , que l’un de ces pouvoirs variant d’intensité, les intensités respectives des deux autres varient toujours selon un même rapport, on arrive à cette conclusion naturelle : effets chimiques, calorifiques et lumineux ne sont que des manifestations diverses suivant les corps impressionnés, d’un seul et même agent : la radiation.

Plaçons-nous dans une chambre obscure, présentant sur l'une de ses parois une ouverture exposée à l’action d’une source lumineuse, du soleil par

IDENTITÉ DES RADIATIONS

exemple. Pour une position convenable de l’œil, la radiation le frappera, impressionnant le nerf optique qui transmet l’ébranlement reçu au cerveau, où cet ébranlement se transforme en la seule sensation correspondante aux lobes excités : la sensation lumineuse. Dans ce cas, nous appelons la radiation lumière.

Si maintenant nous mettons la main dans la position tout à l’heure occupée par l’œil, le même agent en échauffe la surface et le réseau de nerfs diffus qui se trouvent sous la peau transmet au cerveau l’impression : d’où sensation calorifique. Dans ce cas, nous appelons la radiation chaleur.

Si, enfin, nous substituons à la main un papier imbibé d’un sel d’argent, ce papier noircira plus ou moins vite, sous l’action chimique déterminée par les rayons. Dans ce cas, nous appelons la radiation actinisme.

Le même faisceau de lumière frappant d’autres substances y eût déterminé d’autres effets. Certains corps, le diamant, le sulfure de calcium ou de baryum, par exemple, après avoir été éclairés par la lumière solaire ou par l’arc électrique, paraissent lumineux dans l’obscurité : c’est la phosphorescence , excitée surtout par les radiations les plus réfrangibles. La nature de la couleur ainsi réfléchie dépend de la nature du corps ; elle est, dans tous les cas, composée de radiations moins réfrangibles que celles qui l’ont excitée (loi de Stokes). On peut avoir ainsi une série

de teintes charmantes, les unes brillant d’une lueur violette, les autres d’une lueur orangée ou jaune. On voit aussi paraître des bleus tendres ou encore des teintes rouges faisant, dans l’obscurité, l’effet de charbons ardents.

Au lieu de la phosphorescence, la lumière eut pu déterminer, sur une substance convenablement choisie, la fluorescence qui n’est, comme nous l’avons dit, qu’une phosphorescence très brève. Les corps fluorescents non seulement renvoient par diffusion la lumière reçue, mais ils reflètent encore une autre lumière, composée de radiations moins réfrangibles, comme s’ils jouissaient de la propriété d’accroître la longueur d’onde de la radiation incidente. C’est ainsi que le bisulfate de quinine, brillant dans la région ultra-violette du spectre, nous rend perceptible cette région, de même, un verre d’uranium prend instantanément une teinte d’un vert violacé éclatant si l’on fait tomber sur ce verre les rayons violets d’un spectre. Éclairés par la lumière du jour, les corps fluorescents présentent ainsi à leur surface une teinte laiteuse, due à la lueur propre qu’ils émettent. Tandis que seuls les corps solides sont phosphorescents, il y a beaucoup de liquides fluorescents. Telles sont les solutions de sulfate de quinine dans l’acide sulfurique, celles d’esculine ou de fluorescéine, etc.

Cette diversité même des effets que nous venons

IDENTITE DES RADIATIONS

de rappeler semble fournir un argument sérieux contre l’unité de cause des phénomènes observés. Il n’y a aucune analogie entre une sensation calorilique et une perception de lumière, il n’y en a pas davantage entre la décomposition d’un sel d’argent et la fluorescence. — Sans contester cette diversité, on répond que la nature d’un effet dépend bien plus encore de l’organe ou de l’appareil impressionné que de la nature de la cause agissante.

Une autre objection, c’est que le spectre calorifique déborde des deux côtés le spectre lumineux. Dans l’infra-rouge et dans l’infra-violet, il y a chaleur, et il n’y a pas lumière. — La difficulté se résout aisément : il n’y a pas lumière, parce que les milieux de l’œil sont opaques pour les radiations en jeu, et ne les laissent pas parvenir jusqu’à la rétine. La suppression du cristallin, comme on la fait, notamment dans l’opération de la cataracte, permet de voir plus loin dans le violet qu’avec l’œil normal. Une nouvelle démonstration résulte de l’expérience suivante : si l’on place sur le trajet de rayons donnant un spectre réel une cuve en verre mince renfermant les milieux transparents d’un œil de bœuf, le bolomètre n’accuse plus de chaleur dans la région infra-rouge. Il continue à en accuser si l’on interpose la cuve vide.

On est donc fondé à considérer l’œil comme constitué de telle sorte qu’il soit seulement sensible

de l’énergie

aux radiations moyennes du spectre. Le noir de fumée, le papier aux sels d’argent... peuvent être sensibles à d’autres. Les propriétés calorifiques, lumineuses ou chimiques des rayons ne sont, pour employer l’expression philosophique, que des propriétés subjectives, c’est-à-dire des propriétés existant par rapport au sujet qui les observe, et non par rapport à l’objet qui en provoque les manifestations. La radiation possède une certaine force d’action, susceptible de se transformer diversement, selon les cas, soit en chaleur soit en lumière, soit en une réaction chimique. Cette force d’action, au sens le plus général du mot, est ce qu’on appelle 1 ’ énergie.

Nous allons insister sur cette importante notion.

De l’énergie. — La lumière est une forme de l’énergie.

Matière et Énergie. — Transformations de l’Énergie.

Le monde extérieur se manifeste à nous sous deux formes très distinctes : la matière et Y énergie. La matière forme la partie pondérable tangible des choses et des êtres ; l’énergie est la source du mouvement qui anime cette matière. En réalité , l’énergie et la matière n’existent jamais séparément dans l’univers. L’éther, intermédiaire et agent des plus

de l’énergie

subtiles comme des plus puissantes manifestations de J’énergie, n’est qu’une forme de la matière elle-même.

Etymologiquement, le mot énergie signifie travail intérieur, travail emmagasiné, et susceptible d’être utilisé, le cas échéant. Cause de tout mouvement et, peut-être, principe de toute vie, c’est l’énergie qui, à travers nos organes des sens, se transforme en sensation, différente selon l’organe impressionné ; et c’est d’après les perceptions diverses qui en résultent que nous avons classé les phénomènes de la nature en : mécanique , capillarité , électricité , acoustique, chimie, physiologie.... etc. Malgré leurs diversités apparentes, tous ces phénomènes sont reliés les uns aux autres, soit par des relations directes de cause à effet , soit par des rapports étroits d’analogie. Ainsi conçue comme l’étude des relations communes à tous les phénomènes du monde matériel, la science de l’énergie, ou Energétique, comme on a proposé de l’appeler, embrasse et résume toutes les sciences physiques et naturelles particulières (i).

(i) Nous conseillons à ceux qui désireraient approfondir les idées contenues dans le présent chapitre la lecture des ouvrages suivants :

Colson, capitaine du génie. — L’Energie et ses transformations. Paris, Carré, 1889 ;

Le Chatelier. — La Science de l’Energie. Revue scientifique, n° du 26 mars 1894 ;

A. Nodon. — La théorie de l’énergie et ses applications (Revue générale des sciences, numéro dui5 novembre 1893).

Ce chapitre a d’ailleurs été composé surtout d’après ces sources.

Suspendons au-dessus du sol un corps plus lourd que l’air : ce corps possédera une certaine énergie, il sera capable de produire un certain travail Pour s’en assurer, il suffit de supprimer l’obstacle qui s’opposait à sa chute. Le corps tombe-t-il librement? Il n’en aura pas moins à produire le travail nécessaire pour surmonter le frottement et le refoulement de l’air. La puissance de travail du corps est encore plus manifeste si nous le supposons fixé à un fil enroulé sur une poulie et portant un poids plus faible à son autre extrémité : on voit le corps descendre vers le sol en faisant remonter le poids plus faible. 11 a ainsi produit le travail nécessaire pour vaincre la résistance de l’air, les frottements du fil sur la poulie et de la poulie elle-même sur ses tourillons, et enfin le travail nécessaire pour élever le poids plus faible. Cette puissance de travail du corps suspendu représente ce que nous appelons son énergie ; elle est égale au travail même qu’il a fallu dépenser pour élever le corps à la hauteur où il est attaché. L’effort exercé pendant l’élévation du corps représente pour ce corps une puissance virtuelle de travail qui trouve à s’exercer au moment où le corps tombe sur le sol.

En distinguant ces deux moments de suspension et de chute, on est amené à considérer deux formes distinctes de l’énergie : l’énergie passive ou potentielle, et l’énergie active ou dynamique. La première est celle que possède

de l’énergie

un corps lorsque, comme le poids suspendu dont nous parlions ou comme un ressort bandé prêt à se détendre quand on l’abandonnera à lui-même, il est susceptible de fournir un certain travail. La seconde est l’énergie en action, caractérisée, au contraire de l’énergie potentielle, par l’état de mouvement des corps qui en sont doués.

Tous les phénomènes observables de la nature se résument en une série de transformations de l’énergie. La plupart de ces transformations ont pu être reproduites par l’expérience.

C’est ainsi que le travail mécanique se transforme en chaleur : un morceau de fer martelé sur l'enclume

s’échauffe. Réciproquement, la chaleur peut se transformer en travail mécanique : telle est la chaleur produite par la combustion du charbon dans les machines à vapeur, qui, métamorphosée en mouvement, fait marcher l’appareil; telle est encore la chaleur dégagée dans la détonation d’un corps explosif.

On peut passer de l’énergie mécanique à l’énergie lumineuse ; mais il y a toujours en même temps, du moins dans les exemples connus, production d’énergie calorifique. Inversement, l’énergie lumineuse se transforme parfois en énergie mécanique. Tel est le principe du radiomètre de Crookes, dans lequel un petit moulinet très léger, formé de lamelles de mica dont une face est argentée et l’autre recouverte de noir de fumée, et enfermée dans une ampoule de verre où l’on a fait le vide, tourne quand on l’expose à une lumière suffisante. Telle est encore la production de sons dus à l’énergie mécanique qui se développe quand on fait tomber sur la surface d’un corps de la lumière d’une manière intermittente (radiophonie) (i)

(i) On sait que les sons proférés par la légendaire statue de Memnon avaient une cause analogue. Les premiers rayons du soleil tombant sur la statue échauffaient l’air contenu dans les crevasses de la pierre, et il en résultait certaines vibrations sonores que l’on pouvait, l’imagination

Il est d’expérience vulgaire que l’énergie calorifique se transforme fréquemment en énergie lumineuse. Si l’on échauffe progressivement un corps, ce corps, au-delà d’une certaine température, devient lumineux. Il en est ainsi du fer à partir de 377°, du platine à partir de 390°, etc. La couleur des radiations dépend de la température.

Le passage de l’énergie lumineuse à l’énergie calorifique, inverse du précédent, exige une transformation intermédiaire, qui peut être celle de l’énergie lumineuse en énergie mécanique.

Il est facile de voir les transformations entre elles de l’énergie chimique et de l’énergie calorifique. Ce sont les combinaisons des corps, surtout les combinaisons avec l’oxygène auxquelles est spécialement réservé le nom de combustions. La chaleur animale rentre dans ce dernier groupe.

On observe fréquemment la transformation de l’énergie lumineuse en énergie chimique. La lumière semble borner son effet à une sorte d’action de présence, et fournir seulement le travail préliminaire indispensable pour amener certains corps à l’état moléculaire dans lequel ils se combinent ou se décomposent. On peut citer comme exemple la combinaison du chlore et de l’hydrogène à la lumière solaire. Un grand nombre de matières organiques s’oxydent en présence de la lumière : toute la photographie est basée sur cette propriété. On sait que la lumière est indispensable à la décomposition de l’acide carbonique par les parties vertes des végétaux. Dans tous ces cas, l’énergie chimique produite se mesure par la quantité de chaleur dégagée ou absorbée par la réaction.

Inversement, l’énergie chimique peut se transformer en énergie lumineuse quand la quantité de chaleur produite est assez grande pour amener les corps à l’incandescence. C’est ce qui a lieu notamment dans les flammes dont nous nous servons pour nous éclairer.

aidant, prendre pour des paroles et même pour des oracles.

Un prince, meilleur païen que physicien, fit réparer la statue miraculeuse — et mit fin au miracle. L’air n’étant plus alternativement comprimé et dilaté dans les interstices des pierres, ne vibra pas, et Memnon devint muet.

Niewenglowski. — 7.

de l’énergie

En résumé, on peut passer directement de l’énergie mécanique à l’énergie calorifique ou lumineuse, et inversement. Les actions chimiques peuvent être provoquées par l’une quelconque des formes mécanique, calorifique ou lumineuse de l’énergie, mais sans transformation proprement dite de l’énergie en énergie chimique, l’énergie primitive ne produisant que le travail préliminaire indispensable pour amener les corps dans l’état convenable à la réaction chimique. Inversement, l’énergie chimique est susceptible de se transformer en énergie calorifique ou lumineuse ; elle n’engendre l’énergie mécanique qu’indirectement, c’est-à-dire en passant par l’intermédiaire de l’énergie calorifique ou lumineuse.

Il est infiniment vraisemblable que tout mouvement dérive d’un mouvement antérieur. Le travail mécanique, c’est-à-dire le mouvement sensible à nos sens, pouvant être produit par la chaleur ou par la lumière, nous avons là une confirmation précieuse de la théorie qui attribue la chaleur comme la lumière à des mouvements réels, quoique invisibles à nos yeux.

On est donc amené à voir dans tout agent extérieur à l’homme, dans toutes les forces naturelles, comme on disait autrefois, autant de manifestations spéciales d’un fonds commun d’énergie qu’on suppose constant dans l’univers. Toutes les modalités de l’énergie elle-même se ramènent à une seule, l'énergie mécanique , à la condition de comprendre sous ce

nom tous les genres possibles de mouvements qu’ils soient ou ne soient pas appréciables, en tant que mouvements, par nos sens. C’est ainsi qu’on y comprend la chaleur, la lumière et l’électricité, mouvements vibratoires des molécules d’un milieu spécial, l’éther, molécules susceptibles de communiquer leur vibration aux molécules des corps matériels, et susceptibles aussi de recevoir de ces corps communication de leurs vibrations propres.

La plupart des corps lumineux qui nous entourent ne font que réfléchir ou diffuser mécaniquement les rayons venant d’une source en dehors d’eux. La lumière elle même naît fréquemment aux dépens d’autres formes de l’énergie. Elle s’engendre ainsi par la combustion, en absorbant l’énergie potentielle des affinités chimiques ; — par incandescence, en absorbant soit l’énergie calorifique, soit un travail mécanique ou électrique ; — par phosphorescence, grâce à une absorption préalable d’énergie lumineuse ou de chaleur rayonnante, etc.

En transportant ces considérations dans l’analyse spectrale, on voit qu’un spectre peut être regardé comme ayant pour caractère intrinsèque la ré partition de l’énergie selon la longueur d’onde des diverses radiations qui composent le spectre. — Voici, d’après M. Lengley, la distribution relative de l’énergie dans le spectre solaire observé par un ciel pur à l’observatoire d’Allegheny.

de l’énergie

Long, d’onde 0^35 0{J-4 0^5 0[J*6 0^7 I Long, d’onde 0|^8 0(^9 1^-0 1[M 1[^2 Énergie ... 145 302 837 975 844 | Énergie . . . 581 390 293 274 260

On peut ligurer par la courbe ci-contre ces divers résultats (fi g. 36), les abscisses représentant les longueurs d'onde, les ordonnées, les énergies (i).

Tous les phénomènes observables peuvent être expliqués par ces idées, en tenant compte des pouvoirs absorbants des corps pour les diverses radia-

(i) Lorsque deux quantités éprouvent l’une et l’autre des variations correspondantes, si l’on prend à divers moments, aussi rapprochés que possible, sur une droite horizontale XX’ et à partir d’un point fixe X, des longueurs représentant les points ainsi obtenus des perpendiculaires de longueurs proportionnelles aux variations de la seconde quantité, si l’on joint enfin les sommets de ces perpendiculaires par une ligne continue, on obtient une certaine courbe qui figure à elle seule d’une façon sensible les variations totales du système. Les lignes horizontales portent le nom d’abscisses et les perpendiculaires celui d’ordonnées.

tions (Ch. VI, infra) et de la sensibilité de nos réactifs ordinaires. Cependant, bien que toute récente, cette science des radiations apparaît incomplète devant les découvertes des électriciens modernes. Les théories de Maxwel, les magnifiques expériences de Hertz ont montré qu’il existait une onde électrique analogue à l’onde lumineuse et pouvant interférer comme elle ; le spectre pourrait être prolongé dans l’infra-rouge où les radiations calorifiques seraient bientôt rejointes par les radiations électriques. Ces dernières viendront-elles simplement se ranger à côté de leurs sœurs plus petites, ou bien emporterontelles avec elles-mêmes toute l’optique, toute la chaleur, toute la chimie et toute la physique, à vrai dire, dans la science universelle de l’éther ; l’électricité ? L’avenir nous dira que penser d’une pareille généralisation.

Quant à présent, il semble plausible d’admettre que l’énergie, susceptible de nous apparaître sous une infinité d’aspects, procède au fond d’une puissance unique : l’énergie dynamique, dont le son, la chaleur, la lumière, l’électricité, etc., ne sont que des manifestations diverses dans des périodes vibratoires plus ou moins rapides La vibration, essence de l’énergie, une fois apparue, sa vitesse s’accroît progressivement jusqu’à des valeurs énormes, en produisant, pour chaque vitesse déterminée, une manifestation caractéristique susceptible d'impres-

de l’énergie

sionner, soit nos sens, soit des réactifs appropriés.

Depuis l’instant où nous commençons à la concevoir jusqu’à celui où elle affecte le sens de l’ouïe, l’énergie nous apparaît sous la forme mécanique, forme vibratoire d’une extrême lenteur sous laquelle nous l’utilisons dans l’industrie. A partir de 16 vibrations par seconde, le sens de l’ouïe est impressionné, et transmet au cerveau l’impression de son. La limite des sons aigus perceptibles atteint 48,000 vibrations par seconde. La chaleur se manifeste alors , précédée de l’énergie vibratoire infra-calorifîque qui lui sert, en quelque sorte, d’intermédiaire ; il y a chaleur à partir de 10 X io° vibrations par seconde A partir de 370 X io9 vibrations par seconde, l’œil perçoit la première onde lumineuse (rouge foncé) ; puis naissent successivement toutes les couleurs du spectre avec les vitesses indiquées au chapitre précédent. On peut comparer dans une certaine mesure ce spectre à une gamme ascendante où le rouge correspondrait par exemple à l’ut fondamental. Si la gamme est complète, on doit trouver à son extrémité une radiation lumineuse correspondant à un nombre de vibrations double de celui du rouge, du rouge à Voctave aiguë, pour ainsi dire, correspondant à 4°o X io9 vibrations par seconde. C’est précisément le chiffre donné par la teinte lavande observée à l’ultra- violet. Il n’est pas possible à l’œil de prolonger plus loin son investi-

gation ; les vibrations lumineuses trop rapides lui échappent, de même que les vibrations sonores de plus de 48.000 par seconde échappent à l’oreille. Mais nous avons dit qu’une substance fluorescente permettait de rendre visibles ces vibrations en en abaissant la vitesse ; elles sont, de plus, capables de provoquer des réactions chimiques.

Enfin, dans cette théorie, on doit, au-delà de l’ultra-violet, rencontrer l’énergie vibratoire électrique; on n’est pas parvenu jusqu’ici à préciser complètement cette sorte de vibrations.

Au-delà de l’énergie électrique, serait, correspondant à des longueurs d’onde très petites, l’énergie nerveuse, c’est-à-dire l’influx nerveux.

En fait, ces diverses manifestations de l’énergie ne se rencontrent guère isolément dans la nature. Une cloche qui rend un son, par exemple, traduit par cela même à nos sens une certaine énergie sonore ; mais, en même temps, cette cloche est animée d’un mouvement oscillatoire (énergie mécanique) ; elle a une certaine température (énergie calorifique); une certaine couleur (énergie lumineuse) ; un certain potentiel électrique (énergie électrique), etc.

C’est seulement en raison de notre impuissance à les étudier simultanément que nous examinons l’une après l’autre ces manifestations diverses de l’énergie.

PROPRIÉTÉS DES RADIATIONS

Propriétés des radiations. Pouvoirs émissifs, réflecteurs, absorbants.

Émission. — Absorption. — Diffusion,

Nous avons dit que, selon le réactif exposé aux radiations du spectre d’une source, ces radiations donnaient lieu à des actions calorifiques, lumineuses ou chimiques. L’énergie vibratoire totale de la partie de spectre considérée, n’est pas employée entièrement à échauffer un corps qu’on lui présente, à impressionner une rétine ou à déterminer une réaction chimique. C’est même le caractère complexe de cette action qui fait que, pour la mieux connaître, on est amené à étudier séparément l’énergie calorifique, lumineuse et chimique, de chaque région du spectre. Les définitions de ces énergies dépendent des corps ou appareils employés comme réactifs.

C’est ainsi qu’on désignera l’unité de quantité de chaleur, sous le nom de calorie ; la calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de o° à i° la température de l’unité de masse d’eau, c’està-dire d’un gramme d’eau, les températures étant comptées en degrés centigrades ; le corps employé comme réactif est ici le thermomètre.

L’unité de quantité de lumière est la quantité