APPAREILS FORMÉS PAR UN ASSEMBLAGE DE MIROIRS ET DE LENTILLES

Télescope d Herschell. Cet appareil (fig: 76.) est formé d’un tuyau au fond duquel se trouve un miroir métallique sphérique concave ; les rayons émanés des objets extérieurs forment en avant du miroir une image ma! que l'on regarde avec une loupe ou un oculaire achromatique. Dans cette disposition l’observateur intercepte une partie des rayons incidents ; mais, quand l’axe du miroir est un peu incliné sur l’axe du faisceau de lumière venant de l’objet, l’image se forme hors de l’axe, le sommet seul de la tête se trouve dans le trajet des rayons, et, si le miroir est très-grand, la quantité de lumière interceptée est très-petite. C’est avec un appareil semblable qui avait 40 pieds de foyer qu’Herschell a fait une partie de ses découvertes.

Télescope de Newton. L'objectif du télescope de Newton (fig: 77.) est un gtand miroir métallique concave M, ainsi que dans celui d’Herschell, dont on dirige l’axe vers l'objet a que Pon veut obser- N

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Ps ne MAT EE EEE =

ver. Cet objet est toujours placé à une grande distance. Les rayons émanés des différents points de cet objet et réfléchis par le miroir M viendraient former en all! une image renversée; mais, entre le lieu de cette image et le miroir M, on place un miroir plan de petites dimensions, incliné de 45 degrés sur l’axe ; alors les rayons refléchis par M le sont de nouveau par m”, et l’image vient se former en a"b. Un petit tube latéral est placé en face de cette image, et un oculaire O est adapté à ce tube de manière que l’image a!!! occupe à très-peu près le foyer de cet oculaire. Les rayons partis de l’image et qui traversent l’oculaire, en sortent avec la divergence nécessaire à la netteté de la vision. L’œil aperçoit alo:s l’image en AB considérablement agrandie. Mais ce télescope présente l’inconvénient de forcer l'observateur à se placer sur le côté de l’instrument, ce qui l'empêche de le diriger facilement vers l’objet qu’il veut observer. Le télescope de Grégori ne présente pas le même défaut.

Télescope de Grégori. Dans cet instrument (fig: 78.)le miroir plan incliné du télescope de Newton est remplacé par un petit miroir concave dont l’axe coïncide avec celui du grand miroir, et le grand miroir est percé à son centre d’un petit trou circulaire, où est placé l’oculaire ; de sorte que les rayons, après s'être réfléchis sur le grand miroir, et avoir formé une image b'a!, se réfléchissent de nouveau sur le petit miroir # et vont former une seconde image a'b'' que l’on regarde directement avec l’oculaire.

Mais, comme en général, dans la construction des instruments, on tend plus particulièrement à avoir une vue nette et distincte des objets plutôt qu’un agrandissement considérabie, et que, dans les instruments ou il entre des miroirs, il y a beaucoup de lumière de perdue et dispersée, d’autant plus qu’elle subit un plus grand nombre de réflexions, puisqu'il est impossible à l’homme d’obtenir des surfaces assez polies pour ne pas disperser la iumière, les physiciens ont cru que, ils obtenaient des instruments qui ne fussent pas composés de miroirs, mais qui donnassent directement une grande quantité de lumière, avec un grossissement égal à six cents fois la grosseur de l’objet, ils auraient obtenu plus parfaitement le but auquel ils tendent; Mr. Le Rebour, célèbre opticien français, mort depuis peu, a construit des objectifs qui ont jusqu’à 12 pouces de diamètre ; il en avait commencé un dont le diamètre est de 14 pouces, maïs il est mort en laissant cet ouvrage inachevé. Les télescopes à'objectif sont généralement préférés à ceux à miroirs.

Chambre obscure. Si l'on place au volet d’une chambre une lentille convergente et à son foyer un carton ou un verre dépoli, on y verra une image renversée des objets du dehors ; mais, si, avant ou après son passage à travers la lentille, on reçoit la lumière sur un miroir, les images sont redressées. Les chambres obscures varient beaucoup pour la forme et la grandeur suivant l’usage que l’on veut en faire. La figure 79 est une des meilleurs dispositions ; dans cette chambre obscure on recoit l’image sur un carton sur ‘quel on peut facilement tracer des contours. Mais Mr. C. Chevalier à remplacé le miroir et la lentille par un prisme (fig: 80.) dont les deux faces AC et CB, sont, l’une convexe et l’autre concave. La lumière qui entre dans

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le prisme est réfléchie sur la surface plane AB et est renyoyée sur le carton, Cette disposition est préférable a toutes autres dispositions,

Lenterne magique. La lenterne magique est ainsi construite : la lumière, qui est produite par une lampe, est réfléchie sur un miroir concave et est concentrée par une grande lentille dont le foyer est très-court ; au-delà de cette lentille est placée une lame de verre sur laquelle sont peints divers objets ; ces objets sont éclairés par transmission par la lumière qui sort de la grande lentille ; au-delà à une distance un peu plus grande que celle du foyer, se trouve une lentille convergente, qui va former sur un tableau une image agrandie, qui serait renversée si on n’avait soin de renverser les objets dans l’instrument,

La fantasmagorie n’est qu’une modification de la lenterne magique ; dans la fantasmagorie on fait varier la distance de l’objet à la lentille convergente au moyen d’un tuyau que l’on allonge ou racourcit à volonté, et la distance de l'instrument au tableau qui reçoit l’image varie en le fesant avancer ou reculer sur de petites roues. La grosseur de l’image varie entre des limites très-étendues, par conséquent elle paraît s’éloigner ou s’approcher ; mais pour que l'illusion fut complète, il faudrait que la lumière de l’image subit les mêmes variations que sa grandeur ; il n’en est pas ainsi, et la quantité de lumière varie exactement en sens contraire, puisque le foyer de lumière est toujours le même, et que par conséquent lorsque l’image s’agrandit elle doit être moins éclairée.

Microscope solairr. Cet instrument est destiné a observer des objets d’une très-petite dimension ; la lentille A (fig:81.)a un foyer tres-court ; on place en avant un objet très-petit mn, un peu au-delà de la distance du foyer, alors il se forme une image agrandie mn! que l’on peut recevoir sur un écran. Mais pour que l’image soit brillante, il faut accumuler de la lumière sur l’objet ; pour cela on place à l’extérieur une lentille B qui reçoit les rayons solaires réfléchis par un miroir placé à l’extérieur.

Arc-en-ciel. L’arc-en-ciel est une image circulaire présentant toutes les couleurs du spectre solaire, et qui aparaît quand les rayons solaires viennent frapper un nuage qui se résout en pluie. Ce phénomène n’est visible que pour un spectateur placé entre le nuage et le soleil auquel il tourne le dos. Un arc-en-ciel, dont les couleurs sont trèsvives, est ordinairementaccompagné d’un second arc plus faible que le premier, il arrive même quelque fois qu’on en aperçoit un troisième plus faible que le second. Dan: :’arc supérieur les couleurs, en commençant par la partie la plus élevée, se succèdent dans l’ordre suivant:—violet, indigo, bleu, vert, jaune. orange, rouge ; dans l'arc inférieur les couleurs se présentent dans l’ordre inverse. Le centre de l’arc-en-ciel est toujours placé sur la ligne qui joint le centre du soleil avec l'œil. Le phénomène de larc-en-ciel s’observe aussi au haut des chûtes et dans cette espèce de pluie artificielle que produisent les jets d’eau.

Il résulte donc de ce que nous venons de dire que ce phénomène est dû à l’influence des gouttes d’eau surles rayons solaires. Pour

trouver en quoi elle consiste, Sn d’abord un seul rayon ex-

trêmement délié de lumière homogène, et examinons sa marche dans une goutte liquide sphérique. Le rayor en rencontrant la surface extérieure de la goutte sera réfléchie en partie et en partie réfractée en pénétrant dans l’intérieur. La païtie du rayon, qui a subi une première réfraction, rencontrant un des points de la surface intérieure de la sphère, est en partie réfléchie et en partie réfractée ; la partie réfractée s’échappe dans l’air et ne parvient pas à j’œil du spectateur. La partie qui a subi une première réflexion dans l’intérieur de la goutte, en arrivant sur un des points de la surface interne se divise encore, et une partie est réfractée et l’autre réfléchie ; ainsi de suite indéfiniment, la partie refléchie continuant à éprouver des réfractions et des réflexions chaque fois qu’elle rencontrera !+ surface intérieure de la sphére liquide jusqu’à ce qu’elle devienne trop faible pour que la lumière colorée qu’elle émet soit sensible à l’œil. Ce sont les rayons qui entrent dans l’air après avoir subi une seule réflexion dans l’intérieur de la goute, qui produisent sur notre œil la sensation du prémiet arc-en-ciel. Les rayons qui entrent dans l'air après deux réflexions font apercevoir le deuxième arc; ceux qui sortent après trois réflexions produisent le troisième. Mais les rayons qui entrent dans l'air, sans être parallèles entre eux, s’écartent trop les uns des autres pour arriver à la prunelle, et par conséquent pour pouvoir être sensibles ; il n’y a donc que les rayons qui, sortant de la goutte, conservent leur parallèlisme entre eux, qui pourront produire sur l'œil une impression sensible : ausci les nomme-t-on rayons efficaces. Ce que nous venons de dire d’un rayon, nous le disons également d’un faisceau de lumière simple. (Chacun des rayons qui composent le faisceau éprouvera une même suite de réflections et de réfractions; mais, comme ces rayons ne tombent pas sur la goutte avec la même incidence, les uns rencontrant plus les autres moins obliquement sa surface, ils ne seront plus parallèles, et les rayons qui sortiront après un même nombre de réflections intérieures ne seront point parallèles ; il n’y aura de parallèles après la sortie que ceux qui rencontreront la sphère liquide sous une incidence telle qu’en la traversant ils subissent la plus grande réfraction possible qu’or appelle le maximum de la réfraction, ou qu’ils éprouvent une réfraction qui soit très-rapprochée du maximum. Tous les autres rayons se disperseront dans l’air sans parvenir à l’œil. Jusqu'ici nous n’avons parlé que des rayons homogènes ou de même nature ; mais s’ils étaient formés de lumière blanche, il est clair que la lumière en pénétrant se diviserait en rayons de différentes couleurs, parce qu’une surface courbe étant composée de surface: planes infiniment petites, comme on la suppose mathématiquement, aura l’effet d’un prisme dont les deux côtés par où entre et sort la lumière seront tengents aux points où le rayon observé entre et sort de la sphère liquide; par conséquent il y aura des rayons efficaces distincts pour chacune des couleurs, puisque chaque espèce de rayons à un pouvoir réfringent différent. Les rayons efficaces de lumière rouge, qui n’éprouvent qu’une seule réflexion dans la goutte pour parvenir à l’œil, ont sur sa surface une incidence de 59 degrés 10 minutes et éprouvént à son intérieur une déviation de 42 degrés 1 minute, ceux de même couleur qui éprouvent deux réflexions in-

térieures, ont une incidence de 71 degrés 49 minutes et 5 secundes, et une déviation de 50 degrés 58 minutes et 50 secondes ; les rayons violets extrêmes, pour une seule réflexion intérieure, on une incidence de 58 degrés 40 minutes et une déviation de 40 degrés 19 minutes ; pour deux réflexions, l'incidence est de 71 dégrés, et la déviation de 54 degrés 9 minutes. Les incidences et les déviations des rayons colorés qui se trouvent entre le rouge extrême et le violet extrême seront évidemment comprises entre ces limites.

Maintenant, nous allons voir par les figures quelle est la disposition des rayons efficaces. MBDE (fig: 82.) est la section d’une goutte d’eau dans le plan formé par une ligne qui va du centre du soleil à la goutte et par une autre qui va du même point d'incidence à l'œil de l’observateur. Pour qu’uu rayon ABa6 devienne efficace après une seule réflexion, il faut que le faisceau réfracté converge en un point D de la circonférence, car, il faut que le faisceau DcE soit symétrique au faisceau B6D pour qu’en pénétrant dans l’air il puisse former un faisceau EeFf de rayons parallèles ; c’est ce qui n’arriverait pas si la réflexion avait lieu sur tout autre point.

Pour que le faisceau A Bab (fig : 33.) devienne efficace après deux réflexions, il faut que les rayons deviennent parallèles après la première réflexion ; car le faisceau EeFf sera symétrique au faisceau B6dD, et par conséquent le faisceau émergent sera composé de rayons parallèles. Il est facile de voir que pour qu’un faisceau devienne efficace après trois réflexions, (fig : 84.) il faut qu’à la deuxième réflexion tous les rayons qui composent le faisceau se réfléchissent en un seul point. De même, pour qu’ils deviennent efficaces après quatre réflexions, ils doivent devenir parallèles après la seconde. Pour sortir parailèles après cinq réflexions, ils doivent se réunir en un seul point de la circonférence après la deuxième réflexion. En général, pour que les rayons deviennent efficaces après un nombre de réflexions quelconque, il suffit qu’ils deviennent parallèles après le nombre de réflexions qu’ils doivent subir divisé par 2 si ce nombre est pair, et ce nombre moins 1 divisé par deux s’il est impair ; ainsi, si le nombre de réflexions que doivent subir les rayons avant que de sortir de la sphère liquide est 6, ce sera 6 divisés par 2 égalent 3 ; si le nombre de réflexions est 7, ce sera 7 moins 1 divisés par 2 égalent 3.

Supposons maintenant dans l’air un grand nombre de globules d’eau se succédant rapidement dans leur chute; tout se passera comme si chacun d’eux était immobile; considérons seulement d’abord les rayons envoyés par le centre du soleil que nous pouvons, sans erreur appréciable, considérer comme parallèles ; soit O (fig: 85.) la position de l’æil; si nous menons la ligne OC parallèle aux rayons s0: laires, et la droite OV fesant avec OC un angle de 40 degrés 17 minutes, il est évident que les gouttes d’eau qui se trouveront dans cette direction enverront à l’œil des rayons efficaces violets après une seule réflexion intérieure. En menant de même les lignes OR, OV!, OR!, de manière que ROC égale 42 degrés deux minutes, R'OC 50 degrés 59 minutes, et V'OC 54 degrés 9 minutes, l’œil recevra suivant OR des rayons efficaces rouges après une seule réflexion intérieure, et suivant OR! et OV! des rayons efficaces rouges et violets après deux

réflexions intérieures, et dans les directions comprises entre VO et RO, V'Of ei R'O! les rayons efficaces des couleurs intermédiaires, 1els qu’orangés, jaunes, verts, bleus, indigo ; ainsi, s’il n’y avait qu’une seule série verticale de globules d’eau, l’æ&il apercevrait deux spectres très-minces, dont les teintes se succéderaient en raison inverse comme nous l'avons déjà vu, et dont le plus élevé auraït une intensité moindre que celui qui est inférieur, à cause dé la lumière qui a eté dispersée et perdue par la double réflexion intérieure des rayons qui le forment. Mais si la masse des globules a une étendue suffisante

tous les rayons qui, après avoir subi à l’intérieur de ces globules les réflexions que nous venons de décrire, viendront à ’æil en fesant avec la ligne OC les angles désignés plus haut paur chaque espèce de rayons efficaces, formeront une multitude de srectres semblables au premier, contigus à lui et également éloignés du point C, par conséquent, l’œil a percevra les deux systèmes de bandes circulaires colorées, ayant pour centre le point C dont les rayons violets formeront les cercles extérieurs et intérieurs. Le d'amètre apparent de la bande colorée intérieure sera égal à 42 degrés ‘ minutes moins 40 degrés 17 minutes, c’est-à-dire, à 1 degré 45 minutes, qui est la différence d’angle entre le violet extrêmeet le rouge extrême, le diamètre apparent de la bande extérieure seraégal à 54 degrés 9 minutes, moins 50 degrés 58 minutes ou 3 degrés 11 minutes, différence d’angle entre le rouge extrême et le violet extrême, et l’angle compris eatre les deux arcs, 54 degrés 9 minutes moins 42 degrés 2 minutes ou 8 degrés 57 minutes.

Dans ce qui précède nous avons supposé que le soleil n’est qu’un point ; mais il n’en est pas ainsi, sou diamètre apparent est d’environ 30 minutes ; par conséquent, chaque point du soleil formera un arc-en-ciel ayant les dimensions déterminées plus haut, et c’est la superposition de tous ces arc+ partiels, qui ne coïncident pas, qui formera l’arc observé. Pour déterminer les dimensions de cet arc total, observons que les arcs qui seraient produits par les points de la circonférence du soleil auraien, leur centre sur la ligre menée par l’œil et par chacun de ces points; par conséquent, tous ies arcs formés par la surface du soleil auront leur centre dans le cercle que l’on décrirait autour du point C et dont le dinmètre apparent serait égal à celui du soleil. Ainsi la bande violette résultant d’une seule réflexion intérieure sera formée de tous les cercles ayant leurs centres dans la surface du cercle C'C!! et qui auront pour demi-diamètre apparent 40 degrés 17 minutes ; or il est évident que cette bande (fig: 86.) aura pour épaisseur 30 minutes insi que toutes les autres ; il résulte de la que le cercle extérieur sera plus grand de 15 minutes que celui qui a pour centre le centre du soleil, et que le cercle intérieur sera plus petit de la même quantité. On aura donc pour les différents éléments les valeurs suivantes : ROC égale 42 degrés 2 minutes plus 15 secondes égale 42 degrés 17 minutes, ROV égale 40 degrés 17 minutes moins 15 minutes égale 40 degrés 2 minutes, R'OC égale 50 degrés 59 minutes moins 15 minutes égale 50 degrés 44 minutes, V'OC égale 54 degrés 9 minutes plus 15 minutes égale 54 degrés 24 minutes. Ji est facile de déduire de là que l’épaisseur de la bande intérieure sera de 2 degrés 15 minutes, celle de l'iris extérieure de 3

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degrés 40 ininutes et la distance entre les deux iris de 8 degrés 27 minutes.

Suivant que le soleil eat plus ou moins élevé au-dessus de l’horizon, on aperçoit une partie plus ou moins grande de l’arc-en-ciel. Lorsque cet astre est prés de son lever ou de son coucher, l’arc-en-ciel a la forme d’une demmi-circonférence; à mesure que le soleil s”élève, l’étendue visible de l’arc diminue. Si la hauteur du soleil dépasse 42 degrés, l’arc inférieur disparait et l'on n’aperçoit plus qu’une très-petite partie du second arc qui disparait à son tour quand la hauteur du soleil dépasse 54 degres. Si l’on se trouve au sommet d’une inontagne, lorsque le soleil est un tant soit peu au-dessus de l’horison, l’arc surpasse une demi-circonférence.

C’est à Descartes qu’est due l’explication de l’arc-en-ci2l ; Newton, en mesurant le diamètre apparent des différents cercles colorés d’un arc-en-cicl, a trouvé exactement les nombres indiqués par la théorie,

DE LA MÉTÉORLOGIE,

La météorologie embrasse dans leur ensemble tous les phénomènes atmosphériques et tous les phénomènes terrestres, soit accidentels, soit permanents, qui dépendent de l’action du calorique, de l’électricité, du magnétisme et de la lumière.

Des vents. Les vents peuvent se propager par impulsion ou par a:piration. Le vent a lieu par impulsion quand le souffle a lieu dans un sens, et que la marche progressive a lieu dans le même sens ; c’est ce qui arrive au vent qui sort d’un soufflet dans lequel l’air a été comprimé. Le vent a lieu par aspiration lorsque le soufle a lieu dans un sens, et la marche progressive en sens contraire ; c'est ce qui arrive au vent qui entre dans un soufflet dont l’air est raréfié. Ce dernier mode de production des vents n’est pas aussi rare qu’on le pense ; ainsi, on a remarqué que le vent d’ouest se fait sentir à Moscou long-temps avant d’être sensible à Abo, quoique cette dernière ville soit à 400 lieues à l’occident de Moscou. Parmi les causes des vents, une des plus puissantes est la condensation qui se produit quelquefois rapidement en certains points de l’atmosphère. Ainsi lorsqu'une pluie trèsabondante a lieu sur une assez grande étendue, il y a une très-grande quantité de vapeur qui passe de l’état de fluide élastique, ou plutôt de l’état vésiculaire à l’état liquide ; ce qui produit un vide considérable,

Jair doit donc se porter avec activité vers ce point, pour rétablir l’équilibre de tension atmosphérique, et produire du vent par aspiration.

Dans les régions équatoriales, les ouragans sont fréquents, et se déploient avec une violence prodigieuse ; dans les climats tempérés, ils sont plus rares et moins violents; dansles régions polaires, les grandes secousses aimosphériques se réduisent a des vents très-forts, Les ouragans occupent généralement une grande étendue en longueur, et quelquefois en largeur. Ils se propagent avec une vitesse excessive, qui est parfois de trente à quarante lieues à l'heure. Les effets des ouragans sont désastreux ; celui qui eut lieu à La Guadeloupe le 25 juillet 1825 rasa complètement une aile entière ü’un édifice neuf, élevé aux frais de l'Etat avec la plus grande solidité ; trois canons de

24 furent déplacés ; une selle grille en fer, établie devant le palais du gouverneur, fut entièrement rompue.

Franklin a observé le premier que les ouragans pouvaient avoir lieu par aspiration. [Il remarqua qu’un ouragan du nord-est, qui commença à Philadelphie à sept heures du soir, n’avait commencé à Boston. à 400 milles au nord-est de Philadelphie, qu’à onze heures du $ même jour. Si l’ouragan eût été produit par impulsion, il aura dû, au contraire, se faire sentir à Boston plus tôt qu’à Philadelphie.

Les tempêtes renversent les chaumières, brisent les arbres qui ont des parties faibles, et produisent sur les côtes des inondations partielles, dont les ravages sont quelquefois considérables.

L’harmatan est un vent qui souflle de l’intérieur de l’Afrique sur les côtes de Guinée, trois ou quatre fois par an, pendant quelques jours chaque fois. Il est très-chaud, très-sec, produit un brouillard de poussière qui dérobe le soleil, dessèche tout, fait peler les mains et la face, si on ne les enduit pas de graisse; et cependant ce vent n’est pas malsain, car il guérit les fiévreux et détruit les épidémies.

Le Simoum souffle de l’intérienr de l’Afrique sur le vaste désert de Sahara, colore l’atmosphère en jaune, en bleu et en violet, et roule des vagues de sable qui ont jusqu’à 20 pieds de hauteur. Il prend le nom de Särocco en Italie, où il se fait sentir affaibli.

Le chamsin souffle de l’intérieur de l'Afrique sur l'Egypte, pendant 50 jours ; 25 jours avant l’équinoxe du printemps, et 25 jours après.

Il existe des vents qui soufflent constamment de l’est à l’ouest ; tels sont les vents alisés qui se font sentir à l’équateur. Il est facile d’en découvrir la cause. L'air, échauffé à l’équateur, s’élève et est remplacé par l’air froid qui arrive des pôles; en sorte qu’il s'établit un

double courant, l’un supérieur allant de l’équateur aux pôles, l’autre

«inférieur allant du pôle vers l'équateur. Mais ce dernier, ayant une vitesse de rotation beaucoup moindre que la partie de la terre qui se trouve vers l’équateur, ne se transportera pas aussi rapidement de l’ouest à l’est ; ainsi les personnes placées à l’équateur éprouveront la sensation du vent d’orient ; tandis que ce sont elles qui sont transportées plus rapidement que l’air de l’occident à l’orient.

La brise est un vent qui souffle périodiquement ce Ja mer vers la terre, depuis huit heures du matin jusqu’à cinq heures du soir, et de la terre vers la mer depuis le coucher du soleil jusqu’à son lever. Ce double mouvement provient de ce que, pendant le jour, l’air qui touche la terre est plus échauffé que celui qui est au-dessus de la mer ; alors il s’élève et est remplacé par l’air plus froid qui vient de la mer. Le contraire arrive pendant Ja nuit, l’air de la mer étant alors plus chaud que celui qui est au-dessus de la terre. C’est à cause de ce double mouvement de l’air sur les côtes, que les terres qui avoisinent les mers n’éprouvent pas des étés aussi chauds, et des hivers aussi rigoureux, que les pays placés dans l’intérieur des terres à la même latitude. C’est ainsi qu’on peut cultiver l’olivier sur les côtes de la Bretagne, tandis que la culture en est impossible dans des contrées bien plus méridionales.

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Du serein. L'air tient de l'eau en dissolution à toutes les températures ; mais lorsque l’abaissement de la température est assez considérable pour que la tension de la vapeu: d'eau soit insuffisante pour tenir ce corps à l’état de fluide élastique, elle se résout en pluie sans nuage et se précipite. C’est à cette pluie légère qu’on donne le nom de serein. Lorsque le soleil s’approche de l’horison, la température s’abaisse de plus en plus, et quand elle est arrivée au-dessous de 15 degrés, elle est insuffisante pour tenir en dissolution la vapeur aqueuse qui se résout en pluie comme nous venons de le voir. Plus la température s’abaisse et plus le serein est abondant. Le serein est souvent très-malsain. C’est pour cela qu'il est prudent de se couvrir lorsqu'on sort à l’air après le roucher du soleil,

De la rosée. On donne le nom de rosés à ces gouttelettes d'eau plus ou moins volumineuses qu'on trouve souvent le matin eur les plantes. C’est à Mr. Wells qu'est due l'explication de ce phénomène dont la cause avant lui était ignorée.

La rosée ne se dépose en abondance que pendant les nuits calmes et sereines. Lorsqu'il n’y a pas de vent, on en aperçait quelquefois des traces dans des nuits couvertes; mais il ne s’en forme jamais par une nuit sombre accompagnée de vent. Pour des nuits qui sont également calmes et sereines, la quantité de rosée est souvent très-inégale, Tout cg qui tend à augmenter l’humidité de l’air paraît favoriser la production de la rosée. La rosée est plus abondante au printemps et surtout en automne qu’en hiver. Il faut remarquer que c'est dans ces saisons qu’il y a plus de différence entre la température de la nuit et celle du jour. La rosée se forme pendant toute la nuit ; mais lorsque les circonstances sont les mêmes il s’en forme beaucoup plus entre minuit et le lever d'. soleil, qu'entre le coucher du soleil et minuit ; il faut encore remarqu r que, dans la dernière partie de la nuit, 1l fait généralement plus froid que dans la première.

La rosée ne se dépose que très-rarement sur les métaux, et quand elle s’y dépose c’est en très-petite quantité. Mais tous les métaux ne jouissent pas au même degré de cette propriété ; le platine, le fer, Pacier et le zinc se couvrent quelquefois d’une couche très-apparente de rosée, tandisque des plaques d’or, d'argent, de cuivre, d’étain, quoique placées dans les mêmes circonstances, se conservent parfaitement sèches. L’état mécanique des corps influe aussi beaucoup sur la quantité de rosée qui se dépose sur eux, puisque des copeaux de bois très-minces s’humectent beaucoup plus dans le même temps qu’un morceau épais dela même substance. En général les corps se couvrent d'autant plus facilement et d’autant plus de rosée, qu’ils ont un plus grand pouvoir rayonnant. En général, tout ce qui tend à diminuer l’étendue de la portion du ciel qui peut être vue de la place que le corps occupe diminue la quantité de rosée qui se dépose sur Ce Corps.

Mr. Wells a découvert que pendant la nuit l’herbe est souvent à une température de 4 à 8 degrés au-dessus de la température de Pair, à 3 pieds et quelques pouces au-dessus du sol. Lorsque le temps est calme et serein, cette différence commence à se faire sentir, un peu avant le coucher du soleil, dans les lieux abrités de ses rayons et d’où

l’on peut apercevoir une grande étendue du ciel. Pendant les nuits très-sombres, l’herbe est à la même température que l’air. Si la nuit devient nuageuse après avoir été sereine, l'herbe revient aussitôt à la température de l’atmosphère ; il suffit quelquefois qu’un nuage passe pendant quelque temps au zénith pour produire cette égalité de température. Des observations qui précèdent, Mr. Wells a déduit la conséquence que la rosée est liée au refroidissement des corps, et que le refroidissement est la cause de la rosée, et non la rosée la cause du refroidissement, puisque par un temps sec il y a refroidissement sans production de rosée.

Nous allons maintenant expliquer comment le refroidissement des corps produit cette précipitation des vapeurs. L’on sait qu’à toutes les températures l’air tient de l’eau en dissolution ; mais il en contient d'autant plus que sa température est plus élevée. Lorsqu'il en contient beaucoup le moindre abaissement de température suffit pour opérer la précipitation de la rosée ; mais lorsqu'il est moins saturé, il faut un plus grand abaissement de température pour que la rosée se dépose, Par exemple, lorsque dans l’été l’on inet de l’eau froide dans un vase, sa surface extérieure se couvre à l’instant de gouttelettes d’eau ; cette eau ne peut prévenir que de l’air environnant, parce que, le verre ne pouvant être pénétré par l’eau, le liquide intérieur n’a eu aucune influence dans la production de ce phénomène. Iærsqu’il existe une grande différence de température entre l’air extérieur et l'air intérieur d’un appartement, les vitres se couvrent en dedans de vapeurs d’eau, et quand la température extérieure est au-dessous de celle de la congélation de l’eau, la vapeur déposée se congèle et cristalise en ramaux, comme des feuilles de fougère. Ce phénomène est évidemment le même que celui de la rosée.

Ïl ne reste plus qu’à connaître comment se produit le refroidissement. Nous avons vu que la quantité de rosée déposée sur un corps est d’autant plus grande que ce corps a un plus grand pouvoir éimissif, que le ciel est plus serein, l’air plus calme et l’horison des objets plus étendu. La chose se comprend facilement. Les corps émettent continuellement des rayons calorifiques dans tous les sens, et comme les gaz ont un bien petit pouvoir rayonnant, et que la température de Pair va diminuant depuis la surface de la terre, lorsqu'il n’y a pas d'objet qui fasse obtacle au rayonnement des corps, en réfléchissant vers eux la chaleur qu’ils viennent d’émettre, ils se refroidissent rapidement, et, l’air environnant étant dépourvu du calorique qui lui est nécessaire pour tenir en dissolution l’eau qu’il contient, il l’'abandonne, etelle se dépose sur les corps en question. Les circonstances étant les mêmes, c’est vers le lever du soleil que la rosée se dépose en plus grande quantité, parce que c’est alors que la température est plus froide, la présence de cet astre produisant des courants d’air continuels,

On conçoit d’après ce que nous venons de dire, pourquoi le plus léger abri protège les plantes contre la gelée lorsque les nuits sont trèsfroides ; c’est parce que cet abri empêche le rayonnement vers le ciel.

De la grèle. La grèle, qui produit souvent de si terribles effets, paraît être due à l’électricité. C'est à Volta qu’est due l’explication

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de ce phénonrène, Comme la grèle ne s0 forme souvent qu’à une très-petite hauteur, on ne pouvait supposer qu’elle fut composée de globules liquides qui se grossissaient dans leur chute par les nouvelles couches liquides qu’ils recevaient continuellement, puisque la grèle a souvent une grosseur prodigieuse ; il fallait donc abandonner l’ancienne théorie, et donner une nouvelle explication. Volta suppose donc deux nuages chargés d’électrivités contraires, placés l’un au-dessus de l’autre à une petite distance, et dont le plus elevé est formé de petits grains de grèle provenant de la congélation subite de la vapeur qu’il contenait, la grèie tendra à tomber en vertu de son poids, et sera repoussée par le nuage inférieur après quelle en uu'a partagé l’électricité ; elle sera ainsi attirée et repoussée tour-à-tour par le nuage supérieur et le nuage inférieur, et se grossira dans ce trajet répété par les couches de vapeur aqueuse qu’elle condensera à sa surface, jusqu’à ce qu’enfin l’action de la pesanteur ou un vent violent, emportant sur l’atraction électrique, la fasse tomber vers la terre. Ce qui confirme encore cette théorie, c'est que la chute de la grèle est ordinairement précédée par un bruit semblable au choc de corps durs comine des sacs de noix vivement entrechoqués. Dans plusieurs circonstances les paratonnerres paraissent empêcher la formation de la grèle en neutralisant l’électricité des nuages. Cependant comme on ne peut parvenir à ce résultat, qu’autant que la tige des paratonnerres puisse influer sur les nuages électriques, ces appareils n’empècheront ses désastreux effets que lorsqu'ils seront placés sur le haut des montagnes entourant une vallée ; mais dans une plaine vaste on ne pourrait probablement pas élever des tiges suffisamment hautes pour conjurer l’orage.

La grèle a quelquefois une grosseur considérable. Dans un orage, qui eut lieu en France le 13 juillet 1788, on vit des grélons qui passaient une demi-livre. La grèle ravagea plus de mille paroisses dans une étendue de 200 lieues de longueur sur 4 ou 5 lieues de largeur. Le 7 mai 1822, il est tombé à Bonn des grélons qui pesaisnt 12 à 13 onces.

Givre ou gelée blanche. Le givre ou la gelée blanche n’est autre chose que de la rosée congelée. La gelée blanche se forme dans les nuits fraiches du printemps et de l’automne, lorsque le ciel est pur et serein, que l’air est calme, que la température n’est guère peu au-dessus de zéro ; alors les corps qui ont un grand pouvoir érissif se couvrent de rosée, et leur température s’abaissant bientôt audessous de zéro, la gelée se congèle et produit une multitude d’aiguilles entrelarées.

Des broullards et des nuages. Les brouillards se forment lorsque la force élastique de la vapeur d’eau qui est répandue dans Pair est plus grande que la tension de la vapeur à cette température ; alors, il faut qu’une partie de cette vapeur qui se dégage d’une source quelconque se condense. C’est ainsi qu’au-dessus d’un vase plein d’eau, placé sur un foyer, il se forme un véritable brouillard, d’autant lus épais que la différence est plus grande entre la tension de la vapeur qui se forme et la tension de Peau en dissolution dans Pair à la température de l’air qui est placé au-dessus du vase, Pour qu’un brouillard se forme il faut que la température de l’air soit plus basse

que celle de l’eau ; alors l’air ne pouvant contenir toute la vapeur qui te forme, puisqu’il contient d'autant moins d’eau en dissolution qu’il est plus refroidi, une partie doit nécessairement se condenser et former un brouillard. Si lair est sec et fort agité, il emporte la vapeur à mesure qu’elle se forme, sans qu’il y ait une condensation sensible, et alors il ne se forme pas de brouillard; mais quand l’air est calme et déjà humide, la vapeur se condense presque en totalité, parce que l’air, étant saturé de vapeur, n’en peut pas contenir davantage ; elle doit donc nécesszirement se condenser; c’est ce que lon voit auprès des sources en hiver.

Il peut encore se former des brouillards lors même que l’air est plus chaud que la surface de l’eau, pourvu qu’il soit humide, parce qu'alors il est refroidi par le contact de l’air froid qui est au-dessus de l’eau ; ne pouvant plus contenir une aussi grande quantité de vapeur, une partie de celle-ci doit se condenser et former un brouillard. C’est ce que l’on remarque pendant les temps de dégel et pendant l’été après les pluies d’orage.

Les nuages sont des brouillards plus ou moins épais, suspendus à diverses hauteurs dans atmosphère. Les brouillards formés sur la surface de la terre et qui sont entrainés par les vents deviennent des nuages, lorsqu'ils ne sont pas dispersés. Mais ce n’est pas la cause Ja plus ordinaire des nuages. Lorsque deux courants d’air, chargés d'humidité, se rencontrent dans l’atmosphère et qu’ils sont à des températures différentes, ‘eur mélange prend la température moyenne ; mais à mesure que la température baisse, la tension de la vapeur diminue plus rapidement encore ; en sorte que la rencontre des deux courants d’air de températures différentes doit déterminer la condensation d’une partie de la vapeur et former un nuage.

Les nuages absorbent la chaleur solaire et en s’échauffant ils deviennent plus légers et s’élèvent dans l'atmosphère. La chaleur réduit aussi en vapeur une partie du nuage et quelquefois le dissipe complètement ; d’autres fois la vapeur provenant d’un nuage va se condenser dans une couche d’air plus élevée et plus froide, et donne lieu à ce qu’on appelie des nuages étagés.

Les nuages sont formés de petits globules rempiis d’air humide et tout-à-fait semblables à des bulles de savon. Il est probable que leur densité est supérieure à celle de l’air à cause du poids de la pellicule d’eau quiles forme; aussi est-il difficile d’expliquer èéomment les nuages peuvent demeurer suspendus. Jusqu'à présent la question n’a pu être complètement résolue.

De la pluie, de la neige, du grésil et du verglas. Lorsque les nuages sont très-denses, un refroidissement de l’atmosphère, ou la rencontre du courant d’air qui porte les nuages avec un autre courant d’air chargé d’humidité détermine la chute de l’eau qu'ils contiennent, et forme la pluie.

La neige n'est autre chose qu’une eau congelée ; mais on ignore si les nuuges qui la produisent sont composés de vapeurs vésiculaires ou de parcelles déjà glacées ; si les flocons se forment directement, ou s'ils prennent leurs accroissements en traversant les couches inférieures de l'air ; on n’a pu déterminer les circonstances qui déter-

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minent leuf forme et leur volume. On a seulement fait un assez grand nombre d’observations sur la forme de ces flocons ; la forme d’un hexagone régulier est le type de toutes les formes secondaires qu’ils prennent.

La neige prend quelquefois une teinte rouge que les anciens euxmêmes avaient remarquée. On en a vu dans les Alpes, dans les Pyrénées, à des latitudes boréales très-élevées ; enfin des navigateurs en ont trouvé dans la Nouvelle-Shetland du Sud, à 70 degrés de latitude australe. Elle setrouve principalement dans les lieux bas et les petits enfoncements abrités; les couches dans lesquelles on l’a trouvée n’ont pas plus de 2 vu 3 pouces d’épaisseur à quelque profondeur qu’elles soient placées.

La substance colorante ne s’altère pas par la fusion de la neige, car l’eau, limpide, lorsqu'elle est en repos, redevient rouge lorsqu'on agite le flacon qui la contient. Il a été constaté que cette substance colorante consiste dans des globules sphériques séparés en plusieurs ‘ompartiments. Ces globules sont de petits champignons du genre uredo, formant une-espéce particulière qu’on appelle uredo moalis, parce que leur sol naturel est la neige. En plaçant ces globules dans la neige on les voit se multiplier rapidement. On a trouvé de la neige rouge sur les glaces flottantes des mers polaires. Il parait que la substance colorante est la même que celle qu’on a trouvée sur le continent.

On ne sait rien de précis sur la forme du gréxil qui tombe presque toutes les années dans les mois de Mars et d'Avril; son origine est sans doute analogue à celle de la neige. Cesont de petites aiguilles de glace, pressées et entrelacées, formant une petite pelote assez compacte et quelqueluis enveloppée d’une couche de véritable glace transparente,

Le verglas est une couche de glace mince et transparente qui couvre le sol, les plantes, les arbres et tous les objets répandus sur le sol ; il ne se produit que lorsque l’air est assez chaud pour donner naissance à de la pluie et que le sol est assez froid pour congeler cette pluie à mesure qu’elle tombe. Le verglas n’est donc que de la pluie qui se congèle en touchant le sol.

Aérolithes. Les Aérolithes où Météoriles sont des pierres qui tombent de atmosphère. Îl a êté émis plusieurs opinions au sujet de cet étonnant phénomène. Quelques physiciens ont prétendu que ces pierres sont lancées par les volcans de la lune, d’autres qu’elles le sont au contraire par les volcans de la terre; mais depuis qu’on a découvert que les volcans que l’on avait cru apercevoir dans la lune n'étaient que la simple réflexion de la lumière solaire sur la crète des montagnes lunaires, on a entièrement abandonné cette première opinion, et les lieux où tombent les aérolithes sont souvent tellement éloignés de tout volcan, qu’ils rendent improbable cette dernière opinion. On a supposé postérieurement a cela que ces pierres sont des fragments de petits globes qui se brisent dans leur mouvement rapide, et qui toinbent à la surface de notre globe, lorsqu'ils pénètrent dans la sphère d’activlté de la terre, Cette opinion est beaucoup plus probable que les deux autres,

La constitution chimique des aérolithes diffère. complètement de celle des terrains sur lesquels ils sont tombés. Tous ceux que l’on a analysés sont composés de fer mélangé de nikel et de substances terreuses. Quelques-uns sont assez riches en fer pour pouvoir être forgés.

Crépuscule. On donne le nom de crépuscule à la lumière qui précède le lever du soleil et qui suit son coucher. Le crépuscule du matin porte aussi le nom d’aurore ; cette lumière provient de la réflexion des parties supérieures de l’atmosphère. Nous savons que la densité de lair va décroissante à partir de la surface de la terre, et nous avons vu que quand la lumière passe d’un milieu plus dense dans un autre qui l’est moins elle est déviée (fig: 87.) ettend à s’approcher de la perpendiculaire. Maintenant, tous les rayons qui n’arriveront pas à notre œil en traversant toujours une mêine couche ou en pénétant perpendiculairement les diverses couches, seront déviés, et comme l’œil reporte toujours l’objet à extrémité du rayon qui le lui apporte, il verra nécessairement les corps plus élevés qu’ils ne sont réellement, et cela d’autant plus qu’ils sont plus près de l’horison. ÂAinsi nous agercevons le soleil lorsqu’il est encore à un degré au-dessous de l’horison.

Halos où couronnes. Les couronnes où halos sont des cercles brillants qui paraissent quelquefois autour du soleil ou de la lune, ils sont ordinairement blanchâtres, mais quelquefois ils prennent les couleurs de l’arc-en-ciel ; l’espace qu’ils embrassent est ordinairement plus sombre que la partie du ciel qui les environne. Autour de la lune le haloest simplement formé d’un cercle lumineux blanc, sans couleurs tranchées, excepté un rouge päle qui borde quelquefois l’intérieur du cercle,

Puarélies. Le: parélies où fuux-suleils consistent dans lapparition de plusieurs images du soleil, situées sur un cercle blanc parallèle à l’horison et placé à la hauteur du soleil; les images qui sont situées du même côté que le soleil présentent les couleurs de Parc-en-ciel ; les images opposées sont toujours sans couleurs. Le parélie le plus complet a eté observé à Dantzik le 20 février 1661. Il arrive quelquefois que des globules de vapeur condensée ont l'effet des miroirs €t renvoient des faisceaux de lumière réfléchie: les parélies paraissent être dus à cet effet. Huyghens, qui a donné l’explication la plus compiète de ce phénomène, suppose dans l’air un grand nombre de petits cylindres composés d’un noyau opaque et transparents à extérieur. Lorsque les réflexions qui produisent le parélie sont très fories, il! en résulte une croix lumineuse. Mais souvent la croix n’a que trois branches; une trainée de lumière s'élève au-dessus du soleil, et deux autres s’étendent à droite et à gauche.

De l’uurore boréale, L’aurore boréale apparait à l’horison du côté du Nord, en tirant un peu vers l'Ouest, trois ou quatre heures après le coucher du soleil ; elle s'annonce d’abord par ure espèce de brouillard sous la forme d’un segment ou partie de cercie, dont la corde s'appuie sur l'horizon, les contours du segment paraissent bientôt bordés d’arcs concentriques lumineux, séparés par des

bandes obscures. La partie obscure du segment lance des jeta de lumière qui se renouvellent avec une extrême rapidité et se dirigent vers le zénith, où ils forment une couronne enflammée: ce phénomène a alors acquis son plus grand éclat, il diminue ensuite graduellement, les jets de lumière deviennent plus rares, la lumière se concentre vers le Nord et enfin disparait. Les aurores boréales sont fréquentes dans l’Amérique du Nord, il ne se passe presque pas de nuit, lorsque le ciel est pur, sans qu’on en remarque à l’horison. Ce que les navigateurs appellent clairons et qu'ils donnent comme pronostics d’un mauvais temps, d’un grand vent, ne sont autre chose que des aurores boréales plus ou moins apparentes. Celle qui fut vue presque par tout l’univers en 1837, était d’un éclat effrayant ct sinistre, et a occupé l’attention des pius célèbres physiciens d’Europe. On a fait bien des conjectures et bâti bien des systèmes pour expliquer cet étonnant phénomène. Quelques-uns avaient supposé qu’il était l'effet de la réflexion des glaces polaires dans l’atmosphère ; maisil est souvent vu à de si grandes distances de toutes glaces, que cette hypothèse estinsoutenable ; d’autres avaient pensé qu’il était dû â un gaz, dont la couleur est rousse, placé dans les hautes régions de l’atmosphère ; mais M. Gay-Lusac, dans son voyage aérostatique, recueillit, à la hauteur de plus de 24000, de l’air dont les propriétés chimiques sont parfaitement les mêmes que celles de Pair à la sur. face de la terre ; et d’ailleurs cette couleur rousse du gaz en question est loin d’avoir l’éclat brillant et lumineux de l’aurore boréale; puis, par cette hypothèse et par la précédente, comment expliquer la déviation de l’aiguille aimantée à l'apparition de ce météore. On en est venu à cette dernière supposition que l’aurore boréale est liée au magnétisme terrestre, car on observe 1o. que le centredes arcs concentriques est sur le méridien magnétique ; 20. que le point, où les rayons lumineux partis de l’horison se réunissent, est précisément celui vers lequel se dirige l’aiguille d’inclinaison. Cependant aucun physicien n’est encore parvenu à donner une explication complètement satisfaisante des aurores boréales.

Fi.