CORPS CRISTALLISÉS

(Épaiuenr commune ,—,«..

Sel gemme (rliapb.n.)

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( ) Tableau IV.

VERRES COLOHÉS.

11 suffit de parcourir rapidement le a" et le 3' tableau pour sentir toute la vérité de 1b proposition que nous avons énoncée, savoir que la faculté que possèdent les corps de se laisser traverser par la chaleur rayonnante n'a aucun rapport avec leur degré de transparence.

En effet, le chlorure de soufre liquide rouge-brun assez foncé Iran sm et beaucoup plus de rayons caloriques que les huiles grasses de noix , d'olive , de colza douées d'une teinte plus claire, tandis que ces mêmes huiles, quoique d'une couleur jaune bien prononcée , sont pins perméables à la chaleur rayonnante que beaucoup d'autres liquides parfaitement limpides, tels que les acides sLilfùriqnc et nitrique concentrés, l'éther, l'alcool ei l'eau. II en est de même pour les corps solides uù l'on vuit le sulfate de chauN, l'acide citrique, cl d'autres sub-

tances très diaphanes qui laissent passer beaucoup moins de chaleur que d'auires corps colores ou translucides, tels quel'aiguc marine, l'agate, Ja tourmaline , le borax, l'adulaire et là baryte sulfatée. • 1

Mais rien n'est plus propre à mettre en évidence le peu d'effet de la transparence sur la transmission calorifique que la comparaison des effets obtenus sur l'alun de glace (i) et le cristal de roche enfunw. La table montre que, pour ces substances comme pour les autres que nous venons de citer, la faculté de transmettre les rayons de chaleur est en sens contraire de la faculté de transmettre les rayons de lumière. J'ai voulu voir jusqu'où pouvait ce rapport inverse des transmissions calorifiques et lumineuses en variant les épaisseurs de manière â produire tout l'avantage du côté de la lumière et toute la perte du cùté du calorique. On soumi l à l'épreuve une lame d'alun bien polie et parfaitement diaphane ayant un seul millimètre et demi d'épaisseur, et un cristal de roche enfume dont l'épaisseur dans le sens des faces polies était de 86 millim. ; la couleur brune de ce cristal était tellement prononcée, qu'en le posant sur une page imprimée en gros caractères et exposée au grand jour, on ne pouvait mtrnc p..s distinguer les simples traces des IctLres ; le papier et les caractères se confondaient complètement et formaient une seule teinte noire. Cependant ce. cristal ira usuel lait cucorci9°,tandisquelalameminccd'aluii ne donnait que 6". Un corps peut donc Être presqu' vpaijuc et livrer un

([) C'est le nom de commerce <[ue l'on donne aux crislaux d'alun très diaphanes.

pa»i ■■■■ très ■<•< sax rayons de . :i . il peut Être tré» ■ li. j.L ■!!■■ et intercepter la plus il partir de ces voyons. Il faut donc distinguer avec soin les corps de facile transmission caloi ÎGque des corps de facile :i m mission , luminru.se et désigner lc« premiers par drs dénominations différentes de celles que l'on donne aux seconds. Je crois qu'il conviendra de les appeler transcaloriques ou dialkcrmtmes (i) par analogie avec les mois transparent et diaphane que l'on emploie pour les corps doués de l^piêmc propriété relativement à la lumière.

D'après ce que nous avons vu sur le cristal de roche enfumé , on serait tenté de demander s'il existe des substances transcaloriques et totalement opaques. On ne saurait répoudre à cette question sans avoir essayé l'effet du rayonnement calorifique sur ions les corps connus , ee que je suis loin d'avoir fait. Je dirai seulement que l'acide pyro-ligneux brut et le baume du Pérou, qui sont d'une opacité presque complète, donnent encore des transmissions sensibles de chaleur rayonnante. Maïs toutes les substances diatlier mânes que j'ai soumises à l'expérience se trouvent comprises dans ln classe des corps doués de quelque degré de transparence. Les métaux , les bois , les marbres qui interceptent les rayons de lumière en totalité arrêtent aussi eu totalité les rayons de chaleur. D'autres corps tels que le carbure de soufre, le sel gemme, le spath d'Islande laissent passer en même temps les rayons de l'uu et de l'autre agent. Un certain

(0 L* premier mol n'» pas besoin d'explication, Le second dérive de t,l k travers et S W 4h- chauffer, * l'imitation du diaphane composé de S.i et (*■'■■ paraUm.

degré de transparence est donc probablement une des conditions nécessaires ponr que fa transmission calorifique ait lieu (i), mais clic ne peut devenir abondante qu'avec le concours d'une autre qualité , et cette qualité varie selon que les corps sont cristallisés ou privés de cristallisation. En clfet , dans les verres et les liquides , clic suit évidemment l'ordre des réfrangibililés , car le fliiu , plus réfringent que le crown , se laisse aussi traverser plus facilement par le rayonnement calorifique. Le carbure de soufre est en même temps p biréfringent et plus diatkermane que l'essence de téréoTnthirie -, on peut en dire autant pour la térébenthine relativement à l'huile d'olive, et ainsi de suite jusqu'à l'eau pure, liquide doué de la moindre réfrangibililé et de la moindre transmission. I! est bien vrai que le verre parait dans les tables presqu'autant diathermane que le carbure de soufre, quoique doué d'une réfrangibililé beaucoup moindre; mais celle égalité n'est qu'apparente : pour s'en conyiaiacre , il suffit de rappeler la manière dont les liquides ont été soumis aux expériences. Avant de parvenir à la couche liquide, il faut que les rayons traversent la parois antérieure du vase qui la comient; or les verres ne donnent qu'une transmission de ai à aa sur 35,3. Ainsi il ne pourra pénétrer dans l'intérieur qu'un rayonnement de cette force ; le liquide aura beau trans-

(0 J'ai trouve plus lard que le verre noir complètement opaque , employé dam la construction des miroirs pour la polarisation de la lumière, transmet une quantité notable de rayons cnlorïques. Ces rayons obscurs émergeas du verre noir peuvent être employé à des cipcriences fort curieuses que nous rapporterons dans le secoud Mémoire.

mettre lous les rayons qui lui parviennent , il tic sorlira i ira .i. dit racipient une quantité supérieure à 37. Celte

jntnc par le* transmiisinn* du chlorure do soufre 01 du proiorlilorure de phosphore, [.es indice* d« réfmctiim de ces deux liquides , quoique peu connus, sont certainement supérieurs h relui du verre, el ont de* valeurs différentes , ce qni entraîne très probatdcuicni dr* différences dans les quantités de chaleur imismisrs , el cependant tes quanti 1rs dans les '.II . paraissent toutes lei deux égales h la transmission du carbure de soufre, 11 y a bien quelques anomalies réelles dans la transmission du baume de copehu et de t'élher sulfuriquc. Mais lu différences sont Irès.faiblcs : elles dérivent probablement de quelque légère erreur dans la mesure de la transmission ou de la réfrangibilité, et la proportionnalité de ces deux élémcns est ai patente et se vérifie dans un si grand nombre de ras qu'on peut la retenir nomme une loi générale pour les liquides , les verres et probablement pour tous les corps privés de cristallisation régulière.

Mois celte loi se trouve tout-à-fail en défaut relativement BU* corps cristallisés. Nous voyous en effet le carbonate de plomb .substance très réfringente et incolore, transmettre moins de chaleur que le spath d'Islande cl le cristal de roche qui lui sont de beaucoup inférieurs dans l'ordre de réfrangïbilité ; tandis que le sel gemme , ayant à peu près la même iransjiarence elle même indice de réfraction que l'acide citrique et l'alun , donne une transmission calorifique six à huit l'ois plus grande. Les corps diaphanes el incolores contenus dans la

troisième table sont au nombre de neuf, savoir : le set gemme, le spath d'Islande, le cristal de roclie, la topaze, le carbonate de plomb , la chaux sulfatée , l'acide citrique , le tari rate de potasse et de soude , et l'alun. Ces cristaux transmettent les quantités de chaleur suivantes : (0 ga, 6a, 54, 5a, 20, iff, 11.

D'aussi grandes différences dans des corps de mCinc aspect, semblent tenir plutôt à la structure particulière de chaque cristal qu'à la composition chimique des molécules ; car un bloc de sel marin ordinaire réduit en plaques , arrête lout-à-fait le rayonnement calorifique : et d'ailleurs on voit par le 2* et 3' lalfcau que la transmission de l'eau pure augmente à peu près de la même quantité lorsqu'on y fait dissoudre de l'alun ou du sel gemme, substauces qui à l'étal solide transmettent des

(1) Les personnes qui ne possèdent pas un appareil thermoscopique semblable h celui dont nous nous sommes servi, pourront se convaincre facilement que lo sel gemme transmet presque tout* la chaleur rayonnante qui tombe a sa surface, en filant verticalement sur un mime support une lame de cette substance et une lame de verre ou d'alun d'égales dimensions, et eu approchant le support tout près du feu d'une cheminée. Si on laisse les choses dans cet étal pendant S ifi minutes, le verre s'échauffe au point de devenir brillant, tandis que te sel gemme posii sur les parties les plus délicates de la main c'y produit aucune sensation de chaleur. Ces différences de température sont bien réelles et pas apparentes , comme il arrive lorsqu'on louche du bois et du marbre exposes au soleil. Pour le montrer il suffit de poser des morceaux de cire ou de suif sur les deux corps ; on les verra foudre rapidement sur lo verre et conserver létal solide sur !c sel gemme. On peut aussi démoutrer d'une manière direele et sans besoin Bt Ihermo-tnullipiica-

quantités si di lie rentes Je chaleur. Mais on n'aperçoit' au^nc relation entre la faculté de transmettre h; chaleur et la forme primitive ou secondaire de la cristallisation.

M. Mtttcherlich a trouvé que les cristaux ne se dilatent pas également dans toutes leUn directions, lorsqu'on les soumet à l'action de la chaleur. Quoiqu'un tel effet ne provienne jumit du ralorjqoe rayonnant, nu poovnit penser toutefois qu'une diûérenie omis le sens suivant le>juel on coupe les plaques sur te ctisial, produirait une différence de transmission. J'»i faii tailler des lames d'égale épaisseur sur du cristal de roche dans tooles les principales directions relativement aux aies ■ \P> •■ erisla) : la transmission a été constante pour tons les cas. J'ai obtenu le même résultat sur le spath d'Islande.

Le calorique rayonnant peut traverser de très grandes épaisseurs d'un corps cristallisé. On dirait même que les

perdition moindre que dans les masses de verre et de liquide. En effet , ou a vu In déviation passer seulement do ai", 6 à it)", en augmentant de 5j à 58 fois l'épaisseur primitive d'un cristal de roche enfumé.

J'ai exposé au rayonnement calorifique un morceau de spath d'Islande de 9 i milliu». de-longueur (0 > la dé-

teur, lu grande transmission du sel gemme relativement aux autres substance diaphanes - à tel effet , il sudit de rapprocher les dcui lames dans le miiue plan el de placer derrière elles dem lubcs raôtiilUcj m:s un t" t : n 1 <!i<M|i;cls sont fnées les boules noircies de deux thermomètres ordinaires d'égale sensibilité. On présente un boulet rouge a une certaine dislance des laines. Le thermomètre correspondant h la lame d'alun monte d'ini seul degré pendant que l'antre eu parcourt 8. à io. l(Si ^y^--^^ ( t) Cette belle pièce a été envoyée par M. OErslcd à M. lia-

viation qui était de 2t°,8 à travers une plaque do 2™",6 de la infime substance n'est tombée qu'a t8°,5 , c'est-àdire que la diminution de Y effet n'a été que d'environ un septième pour une augmentation d'épaisseur égale ù 35 fuis la quantité primitive. L'expérience s'est trouvée encore plus piquante sur le sel gemme où je u'ai pu constater aucune influence de l'épaisseur sur la transmission, car les morceaux de a niiilim. m'ont donné absolument la même déviation galvanométriquc que des pièces de 3oct de (joli résulte de ces observations que les nombres de la deuxième •donne de la table des cristaux qui expriment les rapports des transmissions calorifiques de ces corps réduits à une épaisseur commune de a"" 1 '^ peuvent servir aussi pour représenter approximativement lus mêmes rapports lorsque ces corps auront des épaisseurs communes supérieures à une telle limite. Je dis approximativement, car pour déterminer les vraies transmissions spécifiques, il faudrait connaître la loi exacte des déperditions aux diflércns points des milieux. Si les pertes rapportées aux quantités de chaleur qui parviennent à chacune des tranches égales dans lesquelles on peut concevoir le milieu partage, étaient constantes , l'intensité des rayons diminuerait en progression géométrique pour des couches croissant en progression arithmétique, et pour savoir de combien une substance est plus diaiherinanc qu'une autre , il faudrait varier les épaisseurs relatives des lames jusqu'à ce que l'on obtint la même trans-

binct . qui a eu la bonld de me 1s prêter, ainsi que plusieurs des cristaux cilcs dans le cours de ce mémoire.

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mission dans lt-s dcu* cas; le rapport cherché serait l'inverse des épaisseurs qui produisent l'égalité d' action (i). Or, nous avonsTO que celte constance de perle n' existe point. Mais dans le cas particulier des corps cristallisés, il y a de si petites différences d'efïels lorsqu'on augmente l'épaisseur au-delà de 3 miilim., que les rapports que l'on obtiendrait en opérant sur des écrans pins épais, ne doivent pas différer beaucoup de ceui que nous avons tronvés. , ^;i..;,^.' j;.; v .'

Mais quand même on serait parvenu à déterminer les transmissions spécifiques des différentes substances , ou n'aurait pas encore résolu la question d'une manière générale, car nous verrons dnns le second Mémoire qùo si , en variant la température de la source calorifique, on ne change pas l'ordre des transmissions, on altère totalement les rapports de ces quantités. Pour en donner une idée , il suffira de rappeler ce que j'ai avancé tantôt relativement à l'action des rayons lances par une source peu élevée de température sur certaines substances, savoir, que la simple chaleur rayonnante du corps humain peut traverser immédiatement un cristal donné ; ce cristal , c'est le sel gemme. . .

On sait que les rayons caloriques de la main sont complètement arrêtés par le verre; donc le rapport de transmission calorifique entre le verre et le sel gemme qui à la température d'une lampe d'Argant est fia : t)a, devient celui de l'unité à l'infini lorsqu'on considère les

(i) Voir pour la démonstration de celle proposition .-Baugucr, Traité d'optique sur la gradation delà lumière, Paris , 1760, liv. III, sect. i", art. t, t. 3 el 4.

eli'uis produits par les sources douées d'une basse température.

Dans tout ce qui précède , nous avons fait abstraction des couleurs . ou pour mieux dire , nous ne les avons considérées que relativement à la diminution de transparence ou à l'opacité plus ou moins grande qu'elles introduisent toujours dans les substances diaphanes (i).

(i) Un physicien célèbre me disait dernièrement que vouloir comparer entre elles les intensités des couleurs différentes, c'était chercher une comparaison entre deur élémens hétérogènes, ce qui est absurde. Sans entrer en aucune discussion sur le degré d'exaclituded'unctelleasserliou, je me permettrai cependant lie faire remarquer que dans certains cas, on convient unanimement qu'une teinte est plus ou moins claire qu'une autre de nature différente , sans que des idées métaphysiques se soient jamais élevées pour détruire l'opinion générale. Prenons pour exemple le spealre solaire : n'a-l-on pas admis de tout temps que le maximum de clarté se trouve sur le jaune, et que l'intensitê lumineuse est décroissante de chaque coté de cette bande? Le principe que j'énonce ci-dessus me paraît de la même évidence : lorsque j'avance que les couleurs introduisent toujours de l'opacité dans les substances diaphanes , tout le monde me comprend. Ayez de l'eau pure entre deux lames paratlilcs de verre incolore, placez l'œil d'un cote et de l'autre une écriture que vous éloignerez jusqu'au point où elle cesse d'être lisible. Maintenant substituez a l'eau , du vin, de l'huile ou un autre , liquide diaphane et plus ou moins coloré, la distance à laquelle l'écriture sera lisible deviendra d'autant moindre que la teinte sera plus foncée, et cela indépendamment do la nature de la couleur. Ainsi , lorsque l'écriture se trouvera usible à la mime distance pour un liquide jaune cf pour un liquide rouge, ces deux milieux auront pour nous le infime degré de lranspnraiu-c.