CHAPITRE IX

LES APPLICATIONS DE LA PHOTOGRAPHIE AUX SCIENCES PHYSIQUES. — LES INSTRUMENTS ENREGISTREURS , THERMOMÉTROGRAPHE, BAROMÉTROGRAPHE, MAGNÉTO- GRAPHE.

Dans les sciences physiques on fait une continuelle investigation des phénomènes de la nature. La physique et la météorologie reposent sur des observations méthodiques de la température, de la pression atmosphérique, de l'humidité de l'air, de la direction et de l'intensité des vents, des mouvements de l'aiguille aimantée, du degré d'électricité atmosphérique, etc. Mais l'obligation de consulter sans cesse les instruments, et d'en noter les indications, dépasserait les limites du plus grand dévouement et de la patience la plus robuste. On a donc cherché, de bonne heure, à substituer à l'homme des machines, qui enregistreraient elles-mêmes les observations des instruments de physique.

Il est assez curieux de noter que ce désir fut réalisé dès le dernier siècle. En 4772, le navigateur Magellan avait trouvé le moyen de construire des thermomètres et des baromètres, qui, par un effet mécanique, enregistraient leurs propres indications.

Nous n'avons pas besoin de dire que l'inscription des observations par de simples organes mécaniques était impossible à généraliser, avec les ressources dont on disposait au siècle dernier. C'est à la photographie qu'il appartenait de fournir les moyens de résoudre cet intéressant et utile problème.

Aujourd'hui, dans la plupart des observatoires météorologiques, si nombreux et si répandus en tous pays, le physicien est délivré de l'ennui, de la fatigue et de l'assujettissement de lire et d'inscrire les chiffres représentant la température, la pression atmosphérique, etc. La photographie exécute la besogne. Nous donnerons une idée sommaire de la manière dont sont disposés aujourd'hui les appareils enregistreurs fondés sur la photographie.

Pour le baromètre, on utilise la partie supérieure du tube, là où est l'espace connu sous le nom de vide de Tomcelli* Le mercure, en s'élevant et s'abaissant dans cet espace, selon les variations de la pression de l'air, arrête, en raison de son opacité, le passage de la lumière à travers sa substance. Si l'on projette un rayon lumineux sur le vide de la colonne barométrique, et que l'on place derrière celle-ci un papier photographique impressionnable, et se déroulant d'un mouvement uniforme, on aura une impression ou une absence d'impression sur la surface sensible, selon les variations de la pression atmosphérique. La lumière d'un bec de gaz, ou celle d'une lampe à pétrole, sont les sources d'éclairage avec 1 esquelles on a réussi pour ce genre d'appareils, et le papier au chlorure d'argent est l'agent chimique impressionné par ces lumières.

SUPPLÉMENT A LA PHOTOGRAPHIE

Le thermométrographe^ où thermomètre enregistreur, est disposé à peu près comme le -barométrographe. Seulement, la lumière ne passe pas par l'espace vide situé audessus du mercure. Elle traverse une petite bulle d'air, qui a été introduite à l'avance dans la petite colonne de mercure du thermomètre. La lumière ainsi transmise produit sur le papier sensible un point noir, et le déroulement méthodique du papier permet de déterminer l'instant où chaque point a été produit.

Dans les observatoires météorologiques, on emploie, pour les températures et les pressions, des instruments enregistreurs diversement disposés. Il nous serait difficile de décrire en particulier les barométrographes et les thermométrographes en usage aujourd'hui dans les divers observatoires; nous signalerons seulement le bel appareil que M. Salleron a construit pour l'observatoire de Kiew, et qui est à la fois un barométrographe et un thermométrographe. Il enregistre même, simultanément avec les températures et les pressions, les variations de l'humidité de l'air.

Les variations de l'aiguille aimantée en déclinaison et en inclinaison sont également enregistrées, dans les observatoires météorologiques, par la photographie.

A l'extrémité de l'aiguille aimantée est attaché un petit miroir sur lequel la lumière d'une lampe vient se réfléchir, et le rayon réfléchi vient tomber sur un papier impressionnable placé dans une chambre noire, en y traçant un arc d'autant plus grand que sa distance à cette surface photographique est plus considérable. Au moindre mouvement de l'aiguille aimantée, la marque du rayon réfléchi se déplace sur l'écran, suivant la marche de l'aiguille, et sans en laisser perdre la plus petite oscillation.

Le papier photographique se déroule d'un mouvement uniforme ; il fait en vingtquatre heures une révolution sur son axe.

A la fin de la journée on retire le papier, on développe les traits, et on les fixe par les procédés ordinaires.

La ligne continue ainsi obtenue indique la marche du rayon lumineux réfléchi par le miroir fixé à l'aiguille aimantée, et représente ses divers mouvements pendant les vingt-quatre heures.

Ce magnétographe, qui est de l'invention du docteur Brooke, fonctionne depuis bien des années à l'Observatoire de Greenwich.

On a vu, dans la Notice sur la télégraphie atlantique, que le procédé consistant à amplifier les mouvements de l'aiguille aimantée en munissant son extrémité d'un petit miroir, qui réfléchit la lumière d'une lampe, et envoie sur un écran cette image amplifiée, a été utilisé par sir William Thomson pour la construction du récepteur des signaux du câble atlantique.

Les variations de l'état électrique de l'air sont enregistrées, à l'Observatoire de Kiew, par un procédé analogue, hephoto-électro-. graphe dû à l'ingénieur physicien Francis Ronalds est un véritable paratonnerre, muni d'un électroscope à feuilles d'or. On sait que les feuilles d'or de cet instrument s'écartent plus ou moins l'une de l'autre, selon leur degré d'éleetrisation par l'air ambiant. Dans cet instrument on éclaire les feuilles d'or par une lampe et ces deux surfaces métalliques réfléchissant la lumière projettent leur double image sur un papier impressionnable, qui se déroule d'un mouvement uniforme, par l'effet d'un mécanisme d'horlogerie. Les deux courbures sinueuses que l'on obtient ainsi, qui se rapprochent ou s'écartent à toute heure du jour, représentent l'état électrique de l'air pendant les vingt- quatre heures, et h chaque instant de cet intervalle.

Les appareils qui viennent de nous occuper n'en sont encore que dans la période des essais. Ils sont certainement appelés à se multiplier dans les Observatoires

et les cabinets de physique, mais leur nombre est encore peu considérable, parce que leur prix est élevé, et qu'ils ont à combattre beaucoup de défiances, de la part de plusieurs savants. A l'Observatoire de Kiew, de Greenwich, à celui de Paris et dans celui de Meudon, on voit fonctionner des appareils enregistreurs auxquels toute confiance est accordée; mais ce ne sont là, il faut le reconnaître, que des exceptions dans le nombre immense d'établissements météorologiques installés dans tous les pays où la science est en honneur. Un jour viendra où la résistance que rencontre la méthode photographique sera vaincue, et le rôle des physiciens et de leurs aides se bornera alors à venir, à quelques heures d'intervalle, relever les papiers portant les indications des déterminations barométriques, magnétiques, etc. Ce seront alors les forces de la nature qui suffiront à inscrire les changements intermittents qui se reproduisent dans leur propre sein, La nature opérera, l'homme se bornera à regarder et à compter.