POUVOIR ÉKISSIF OU RAYONNANT

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comparer. Les déviations indiquées par laiguille du galvanomètre font connaître les rapports entre les quantités de chaleur émises par ces substances. On a trouvé par ce moyen les résultats suivants, en représentant par 100 le pouvoir rayonnant du noir de fumée (carbone très-divisé qui se dépose lorsqu'on place un corps froid dans la flamme d'une bougie ou d'un bec de gaz), qui est le plus grand de tous et auquel on compare les pouvoirs des autres substances :

Noir de fumée 100

Blanc de céruse 100

Colle de poisson 91

Encre de Chine 85

Gomme laque 72

Papier à écrire 98

Les recherches de MM. de la Provostaye et P. Desains ont conduit aux résultats suivants pour les premiers émissifs de quelques métaux rapportés à celui du noir de fumée représenté par 100 :

Argent vierge laminé. . . 3,00 Argent mat, chimiquement

déposé sar le cuivre. . . 5,36 Argent pur bruni 2,50

Platine laminé 10,80

Platine bruni 9,50

Or en feuilles 4,28

Cuivre en lames 4,90

On voit par les résultats qui précèdent que le noir de fumée , la céruse, le papier, possèdent à peu près le même pouvoir émissif. Celui des métaux est beaucoup moindre et il varie suivant la manière dont ils ont été travaillés. Voici comment Melloni explique les variations dont il s'agit.

Lorsqu'un corps ne peut par une modification quelconque éprouver un changement de densité à sa surface, son pouvoir rayonnant n'est nullement modifié par l'état plus ou moins net de la surface. Ainsi qu'il soit ou non poli, il rayonne la même quantité de chaleur. Melloni l'a démontré sur des plaques de marbre , de jais , d'ivoire , etc. H n en est plus de même quand la substance , comme les métaux , peut être écrouie et éprouver à sa surface un grand changement de densité. Le pouvoir émissif varie quelquefois de un à deux par l'écrouissage.

Melloni a opéré sur des lames d argent et de platine qui sont inaltérables à l'air. Les métaux les plus écrouis et, par conséquent, les plus denses, sont ceux qui rayonnent le moins. Il explique facilement par ce moyen l'influence du dépoli des surfaces. Si on raye un métal fortement écroui , on augmente son pouvoir rayonnant, puisque par le rayage on met à nu des parties de métal moins denses. Si , au contraire ^ on raye un métal recuit et mou, on diminue son pouvoir

ii8 POUVOIR ÉKISSIF OU RAYONNANT.

rayonnant y parce que , dans ce cas , chaque trait formé sur le métal récrouit.

MM. de la Provostaye et P. Desains, à qui Ton doit tant de belles recherches sur la chaleur rayonnante, ont éclairci une autre question qui était surtout importante au point de vue théorique. Il s'agissait de savoir si le pouvoir émissif des corps est toujours le même ou s'il varie avec leur température. MM. de la Provostaye et P. Desains ont reconnu que c'est ce dernier cas qui a lieu. En effet, ils ont trouvé qu'à 200'', le verre et le sulfate de plomb émettent des quantités de chaleur sensiblement égales, tandis qu'à 31 0"", le pouvoir émissif du verre dépasse d'un tiers celui du sulfate de plomb {Joum, de PInst., août 1852).

L'étude du pouvoir émissif des corps a encore conduit à un autre résultat curieux que nous devons indiquer, savoir, que la chaleur qui s'échappe d*un corps est rayonnée non-seulement par les particules qui forment sa surface, mais aussi par celles qui sont situées à une certaine profondeur. En effet, si Ton applique, avec un pinceau, sur l'une des faces d'un cube, une couche très-mince de colle, et qu'après avoir rempli ce cube d'eau bouillante, on détermine la déviation que la face recouverte de colle produit par son rayonnement sur la pile du thermo-multiplicateur, on trouve que celte déviation n'est ni celle que produirait la substance de la paroi du cube, ni celle qui est propre à la colle, tant que l'épaisseur de la couche appliquée est inférieure à 0"^,02S ; mais lorsque l'épaisseur atteint ou dépasse cette limite , la déviation observée est constante et égale à celle que produirait la colle en couche épaisse. La gomme et la résine, que l'on peut dissoudre dans un liquide approprié, de manière aies appliquer en couches extrêmement minces, donnent des résultats semblables. Ces expériences prouvent évidemment que la chaleur rayonnante part d'une certaine profondeur au-dessous de la surface, et que si d'autres corps, tels que les métaux, le noir de fumée, donnent toujours les mêmes radiations, c'est qu'on n'a pas réussi à les réduire en couches suffisamment minces. Quoi qu'il en soit, il reste établi que pour déterminer les pouvoirs émissifs des corps, il n'est pas nécessaire d'opérer sur des lames très-épaisses de ces corps , mais qu'il suffit de lames très-minces appliquées sur les faces d'un cube dans lequel on a va*sé de l'eau que Ion maintient à une température constante.

Les faits qui précèdent s'expliquent en admettant que chaque particule d'un corps solide rayonne dans toutes les directions avec une intensité qui dépend de sa température et peut-être aussi de sa nature. Une partie de ces rayons peut passer au dehors quand la particule est

PODYOIR éHlSSIF OU RAYONNANT. 449

assez près de la surface pour que les particules qui en sont encore moins éloignées ne les interceptent pas. Plus la particule est placée profondément, moins elle laisse échapper au dehors de la chaleur qu'elle rayonne dans tous les sens. C'est là l'hypothèse du rayonnement pariiculaire , émise par Fourier. Elle sert de base à la théorie mathématique de la chaleur ^ et explique très-bien , entre autres, la loi de l'intensité de la chaleur émise obliquement par la surface d'un corps recouvert de noir de fumée (p. 446).

Les premières recherches relaUves à la détermination du pouvoir émissif des corps sont dues à Leslie. Ce physicien se servait d'un appareil particulier d'une sensibilité moindre que celui de Melloni, et cependant suffisante pour beaucoup d'expériences. En effet, la plupart des résultats obtenus par Leslie ont été confirmés au moyen du thermo-multiplicateur.

Lorsqu'on observe le refroidissement d'un corps placé dans une enceinte vide à une température inférieure, on constate que la vitesse de ce refroidissement augmente avec le pouvoir émissif du corps. L'expérience est facile a faire au moyen d'un thermomètre dont on recouvre la boule d'une couche mince des différents corps qu'on se propose d'étudier. Dans l'atmosphère , le refroidissement ne dépend plus exclusivement du pouvoir émissif des corps, parce qu'alors ceuxci perdent leur chaleur à la fois par leur rayonnement et par leur contact avec' l'air ambiant.

Newton est le premier qui se soit occupé de rechercher la loi suivant laquelle s'opère le refroidissement des corps lorsqu'on fait varier l'excès de leur température sur celle de l'enceinte. Se fondant sur des considérations théoriques, il avait admis que la vitesse du refroidissement dPun corps est proportionnelle à la différence entre sa température et celle de l'enceinte. On nomme vitesse du refroidissement d'un corps rabaissement de température de ce corps pendant une minute, temps assez court pour qu'on puisse regarder la perte de chaleur comme se faisant uniformément. Cette loi n'est qu'approchée; on ne peut la regarder comme suffisamment exacte que pour des différences de température ne dépassant pas 20°, la plus élevée des deux ne dépassant pas elle-même 40<». Connue sous le nom de loi de Newton ou de loi de Richmann, parce que ce dernier physicien a cherché à la constater par l'expérience , elle est également applicable au réchauffement des corps entre les limites que nous venons d'indiquer.

Depuis Newton , les plus habiles physiciens ont fait des expériences et des recherches mathématiques sur le refroidissement des corps,

iSe RÉFLEXIOff DE LA CHALEUR.

mais la question restait enveloppée de difficultés insurmontables , quand deux célèbres physiciens français, Dulong et Petit, parvinrent, en 1818, à la résoudre d'une manière assez complète, pour une étendue considérable de l'échelle thermométrique. Toutefois, les lois auxquelles ils sont arrivés sont trop compliquées pour que nous puissions les développer dans cet ouvrage. Dans ces derniers temps, MM. de la Provostaye et P. Desains ont fait de nouvelles expériences sur le refroidissement des corps. Ces expériences les ont conduits à rectifier quelques-unes des lois énoncées par Dulong et Petit. (H. V.)