IV. Lentilles de verre solide
J'ai vu deux de ces lentilles , celle du Palais-Royal , et celle du Sieur Segard ; toutes deux ont été tirées d'une masse de verre d'Allemagne, qui est beaucoup plus transparent que le verre de nos glaces de miroir : mais personne ne sait en France fondre le verre en larges masses épaisses , et la Composition d'un verre transparent comme celui de Bohème , n'est connue que depuis peu d'années.
J'ai d'abord cherché les moyeos de fondre le verre en masses épaisses , et j'ai fait en même temps différeots essais pour ^voir une matière bien transparente. M. de Romilly qui , dans
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ce temps , étok Tua des directeurs de la maouFacture de Saiot* Gobio , m'ayaot aidé de ses conseils , nous fondîmes deux masses de verre d'environ sept pouces de diamètre sur dnq.à six pouces d'épaisseur, dans des creusets à un fourneau oô Ton cuisoit de la faïence au faubourg Saint- Antoine. Après avoir fait user et polir les deux surfaces de ces morceaux de verre pour les rendre parallèles, je trouvai qu*il n'y en avoît qu'un des deux qui fût parfaitement net. Je li\Tai le second morceau ^ qui étoit le moins parfait , à des ouvriers qui ne laissèrent pas que <jl'en {îrer d'assei bons prismes de toute grosseur, et j'ai gardé pendant plusieurs années le premier morceau, qui avoit quatre pouces et demi d'épaisseur , et dont la transparence étoit telle, qu'en posant ce verre de quatre pouces et demi d'épaisseur sur un livre, on pouvoit lire à travers, très aisément , les caractères les plus petits et les écritures de l'encre la plus blanche. 'Je comparai le degré de iransparence de cette matière avec celle des glaces de Saint-GoUn, prises et réduites à différentes tisseurs; un morceau de la matière de ces glaces, de deux pouces et demi d'épaisseur sur environ un pied de longueur et de largeur, que M. de Romilly me prôcura, étoit vert comme du marbre vert, et I'oq ne pottvoit lire à travers : il fallut le diminuer de plus d'un pouce |Mmr commencer à distinguer les caractères :à travers son ' épaisseur, et enfin le réduire à deux lignes et demie d'épaisseur pour que sa transparence fût égale à celle de mon morceau de quatre pouces et demi d'épaisseur; car on voyoit aussi clairement les caractères du livre à travers ces quatre ponces et demi, qu'à travers la glace qui n'avoit que deux lignes. et demie. Voici la composition de ee verre, dont la transparence içstiâ grande:
Sable blanc cristallin, une livre.
Minium ou chaux de plonib, une livre.
Potasse, une demi-livre.
Salpêtre, une demi-once.
Le tout mêlé et mis au feu sui?ant Tart. * J'ai donné à M/Gassini de Thury ce orarceau de verre, dont
PARTIE ËXPtfilMENTALE. 75 ioQ poavoit espérer de f^ire d'excellenls verres dè lanette achromatique, tant à causede sa très grande transparence que de sa force réfringente, qui éloît très considérable, vu la quantité de plomb qui étoit entrée dans sa composition; mais M. de Thnry ayant confié ce J)eau morceau de verre à des ouniers ignorants, ils Tout gâté au feu, où ils Tout remis mal à propos. Je me suis repenti de ne Tavoir pas feit travailler moimèoie; car il ne s'agiseoit que de lé trancher en lames, et la matière en étoit encore moins transparente et plus nette que celle flini'glass d'Angleterre, et elle avoit plus de fbrce de réfraction.
Avec six cents livres de cette même composition , je voulois faire une lentille de vingt-six ou .vingt*sept pouces de diamètre , et de cinq pieds de foyer. J'espérois pouvoir le fondre dans mon ftoumeau, dont à cet effet j'avois fait changer la disposkion întMeure; mais je recomius bientôLque cela n'é- (oit possible que dans lés plus grands fourneaux de verrerie. Il me fallmt une masse de trois pouces d'épaisseur sur vingtsept ou vingt-huit pouces de diamètre , ce qui fait environ un pied cube de verre. Je demandai la liberté de la faire couler à mes frais à la manufacture de Saint-Gobin; mau les administrateurs de cet établissement ne voulurent pas me le j)ermettre, et la lentille n'a pas été faite. Xavois supputé que la dialeur de cette lentille de vingt-sept ponces sercHt à celle de la lentille du Palais-Royal comme 19 sont à 6; ce qui est un très grand effet, attendu la petitesse du diamètre de cette lentille, qui atroit eu onze pouces de moins que celle du Palais-Royal.
Cette lentille, dont Fépaisseur au point du milieu ne laisse pas d*étre considérable , est néanmoins ce qu'on peut faire de mieux pour brûler à cinq pieds : on pourroit même en augmenter le diamètre ; car je suis persùadé qu'on pourroit fondre et couler également des pièces plus larges et plus épaisses dans les fourneaux où l'on fond les grandes glaces, soit à Saint-Gobin , soit â Rouelles en Rourgogne. J'observe seulement ici qu'on perdroit plus i>ar l'augmentation de Tépaisseur
qu'on ne gagneroit par celle de la surface du miroir, et que c'est pour cela que, tout compensé ^ je m'étois borné à vingtsix ou vingt-sept pouces.
Newton a fait voir que quand les rayons de lumière tomboient sur le verre sous un angle de plus de quarante^sept ou quarante-huit degrés, ils sont réfléchis au lieu d'être réfractés. On ne peut donc pas donner à un miroir réfringent un diamètre plus grand que la corde d'un arc de quarante-sept ou de quarante-huit degrés de la sphère sur laquelle il a été travaillé. Ainsi, dans le cas présent, pour brûler à cinq pieds , la sphère ayant environ trente-deux pieds de ciréonfërence, le miroir ne peut avoir qu'un peu plus de quatre pieds de diamètre: mais, dans ce cas , il auroit le double d'épaisseur de ma lentille de vingt-six pouces; et d'ailleurs les rayons trop obliques ne se réunissent jamais bien.
Ces loifpes de verre solide sont , de tous les miroirs que je viens de proposer, les plus commodes, les plus solides, les moins sujets à se gâter, et même les plus puissants lorsqu'ils sont bien transparents, bien travaillés, et que leur diamèlre est bien proportionné à la distance de leur foyer. Si Ton veut donc se procurer une loupe dè cette espèce, il faut combiner ces différents objets, et ne lui donner, comme je l'ai dit, que vingt-sept pouces de diamètre pour brûler à cinq pieds, qui est une distance commode pour travailler de suite et fort à Taise au foyer. Plus le vèrre sera transparent et pesant, plus seront grands les effets; la lumière passera en plus grande quantité en raison de la transparence , et sera d'autant moins dispersée, d'autant moins réfléchie,et par conséquent d'autant mieux saisie par le verre, et d'autant plus réfractée , qu'il sera plus massif, c'est-à-dire spécifiquement plus pesant. Ce sera donc un avantage que de faire entrer dans la composition de ce verre une grande quantité de plomb ; et c'est par cette raison que j'en ai mis moitié , c'est-à-dire autant de minium que de sable. Mais, quelque transparent que soit le verre de ces lentilles, leur épaisseur dans le milieu est non-seulement un très grand obstacle à la transmission de la lumière, mais encore un
empèchemait aux moyens qu'on pourroit trouver pour fondre des masses aussi épaisses et aussi grandes qu*il le faïudroit : par exemple , pour une loupe de quatre pieds de diamètre , à laquelle on donneroit un foyer de cinq ou six pieds, qui est la distance la plus commode, et à laquelle la lumière , plongeant avec moins d'obliquité^ aujra plus de force qu^à de plùs grandes distances, il feudroit fondre une masse de verre de quatre pieds sur six pouces et demi ou sept pouces d'épaisseur, parce qu'on est obligé de la travailler et de Fuser même dans la partie la plus épaisse. Or il seroit très difficile de fondre et couler d'un seul jet ce gros volume, qui seroit, comme l'on voit , de cinq ou six pieds cubes; car les plus amples cuvettes des manufactures de glaces ne contiennent pas deux pieds cubes : les plus grandes glaces de soixante pouces sur cent vingt, en leur supposant cinq lignes d'épaisseur, ne font qu'un volume d'environ un pied cube trois quarts. L^on sera donc forcé de se. réduire à ce moindre volume, et de n'employer en efFet qu'un pied cube et demi, ou tout au plus un pied cube trois quarts de verre pour en former la loupe , et encore aura-t-on bien de la peine à obtenir des maîtres de ces manufactures de faire couler du verre à cette grande épaisseur, parce qu'ils craignent, avec quelque raison, que la chaleur trop grande de cette masse épaisse de verre ne fasse fondre ou boursoufler la table de cuivre sur laquelle on coule les glaces, lesquelles, n'a3rant au plus que cinq lignes d'épaisseur ■ , ne communiquent à la table qu'une chaleur très médiocre en comparaison de celle que lui foroit subir une masse de six pouces d'épaisseur.
« On a néanmoins coulé à Saint-Gobio , et à ma prière, des glaces de sept Dgiiesi, dont jetne sois serri pour différentes expériences, il y a plus de yin^t ms ; j'ai remit dernièrement une de ces glaces de trente-huit pouces en carré et de sept Ugnes d'épaisseur à M. de Bemières, qui a entrepris de foire des loupes à l'eau pour l'Académie des Sciences, et j'ai vu cbez lui des glaces de dix lignes d'épaîMeur, qui ont été coulées de même à Saint-Gobin : cela doit firire présumer qu'on pourroit, sans aucun risque pour la table, en couler d'eneore phis épaisses..
MINÉRAUX. INTRODCCTIOPf.
y. Lentilles à échelons pour brûler avec la plu^ grande vivacité # possible.
Je viens de dire qae les fbrtes épaisseurs qu'on est obligé de donner aux lentilles lorsqu'elles ont un grand diamètre et un foyer court, nuisent beaucoup à leur effet : une lentille de six pouces d'épaisseur dans te milieu de la matière des glaces ordinaires ne brûle, pour ainsi dire, que par les bords. Avec du verre plus transparent, TefFet sera plus grand; mais la partie du milieu reste toujours en pure perte, la lumière ne pouvant en pénétrer et traverser la trop grande épaisseur. «Tai rapporté les expériences que j'ai faites sur la diminution de la lu^ mière qui passe à travers différentes épaisseurs du même verre ; et Ton a vu que cette diminution est très considérable : j'ai donc cherché les moyens de parer à cet inconvénient, et j'ai trouvé une manière simple et assez aisée de diminuer réellement les épaisseurs des lentilles autant qu'il me plaît, sans pour cela di* mînuer sensiblement leur diamètre et sans allonger leur foyer.
Ce moyen consiste à travailler ma pièce de verre par échelons. Supposons, pour me faire mieux entendre, que je veuille diminuer de deux ponces l'épaisseur d'une lentille de verre qui a vingt-six pouces de diamètre, cinq pieds de foyer et trois * pouces d'épaisseur au centre; je divise l'arc de cette lentille en trois parties, et je rapproche concentriquement chacune de ces portions d'arc, en sorte qu'il ne reste qu'un pouce d'épais^ seur au centre, et je forme de chaque côté un échelon d'on demi-pouce; pour rapprocher de même les parties correspondantes : par ce moyen, en faisant un second échelon, j'arrive, à l'extrémité du diamètre, et j'ai une lentille à échelon qui est à très peu près du même foyer, et qui a le même diamètre , et prèsde^eux fois moins d'épaisseur que la première; ce qui est un très grand avantage.
Si l'on vient à bout de fondre une pièce de verre de quatre pieds de diamètre sur deux pouces et demi d'épaisseur, et de la travailler par échelons sur un foyer de huit pieds, j'ai supputé qu'en laissant même un pouce et demi d'épaisseur au
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