DE M. DUFOURINY DE VILLIERS

I '4 Décembre 17(18.

Nous, commissaires nommés par l'Académie, avons examiné des lanternes présentées par M. Dufourny de Villiers, avec un mémoire en forme d'extrait, contenant quelques détails sur l'illumination d'une grande ville en général et de Paris en particulier.

Un réverbère n'est autre chose qu'un miroir quelconque, métallique ou autre, disposé de manière à réfléchir la lumière qui, sans lui, aurait été perdue, et à la porter vers le plan, ou en général vers les objets qu'on veut éclairer. La plus parfaite des lanternes à réverbère sera donc celle dans laquelle tous les rayons qui partiront du corps éclairant tourneront au profit de l'objet à éclairer, sans qu'il y en ait aucun qui se dissipe ou qui se porte vers un autre, ou , ce qui revient encore au même, le réverbère le plus parfait possible sera celui dont la disposition sera telle, qu'une ligne droite étant tirée du corps éclairant, dans telle direction qu'on voudra, elle parvienne toujours au plan, soit directement, soit après la réflexion.

Dans la plupart des lanternes qui ont été proposées, et notamment dans celles qui servent maintenant à éclairer les rues de Paris, il y a une portion assez considérable de lumière absolument perdue : telle est celle, par exemple, qui se porte vers le haut de la lanterne; telle est aussi celle qui est réfléchie horizontalement ou presque horizon-

taîemeiit par le réverbère. Cette dernière, en effet, ne rencontre pas le plan de la chaussée, ou du moins elle le rencontre trop loin pour l'éclairer suffisamment. Les rayons horizontaux ont d'ailleurs un autre inconvénient, ils causent à l'œil une impression trop vive qui le fatigue; et comme ils frappent perpendiculairement le fond de la rétine, tandis que les objets environnants n'en sont frappés qu'obliquement, il en résulte que ces objets sont beaucoup moins éclairés que l'œil, et que, par conséquent, les rayons qui sont réfléchis de ces objets vers l'œil n'y font qu'une impression très-faible en comparaison de ceux qui viennent directement du réverbère. Ces rayons produisent encore sur l'œil un autre phénomène dont l'effet est réellement de diminuer la quantité de lumière qui parvient à la rétine. Une lumière vive ne peut, en effet, frapper la rétine sans obliger la prunelle à se contracter; or la prunelle ne peut se contracter sans que le nombre des rayons réfléchis par le plan et qui parvenaient à la rétine soit diminué. C'est de ces différents effets réunis que le public entend parler lorsqu'il dit que les réverbères éblouissent.

M. Dufourny a pensé qu'on pouvait remédier à ces inconvénients par des réverbères d'une construction tout à fait différente de ceux qui avaient été employés avant lui. Nous allons essayer d'en donner une idée en peu de mots.

Le premier qu'il a fait exécuter consistait en deux portions de cônes paraboliques tronqués obliquement au sommet, et réunis ensemble de manière que leur foyer fût commun. L'axe de chacun de ces deux cônes formait avec l'horizon un angle de 5 degrés et ils formaient ensemble, par leur réunion au foyer commun, un angle de 170 degrés. Lne seule mèche était placée dans le foyer commun, et la lumière directe qui en partait, jointe à la lumière réfléchie par chacun des réverbères, éclairait à la fois les deux côtés de la rue. Si le réservoir destiné à contenir l'huile eût été placé sous la mèche même, il aurait occasionné un cône d'ombre considérable au-dessous de la lanterne. Pour y remédier, M. Dufourny a placé le réservoir sur le côté du réverbère. L'huile se fournit à la mèche par un tuyau de communication et la baigne

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toujours à la même hauteur par le mécanisme ordinaire de la lampe de Cardan, appelée communément /amj^e à pompe.

Nous ne nous arrêterons pas à faire sentir les défauts de ce premier réverbère, en supposant, comme on l'annonce, (|u'il fût régulièrement parabolique. M. Dufourny les a reconnus lui-même et les a corrigés, ainsi que nous ne tarderons pas à en rendre compte. Nous nous contenterons de dire ici que la figure parabolique nous paraît une des moins propres à servir de réverbère. On sait, en effet, que c'est une propriété de cette courbe de réfléchir parallèlement à son axe tous les rayons qui sont partis de son foyer : or, ces rayons étant parallèles entre eux, ils ne peuvent éclairer qu'un petit espace, tandis que le recte demeure dans l'obscurité, ce qui est directement contraire à l'objet qu'on se propose dans l'illumination des rues d'une grande ville. On peut rendre, il est vrai, les rayons de la courbe divergents entre eux en plaçant le corps éclairant entre le foyer et le sommet de la courbe, ou bien entre le même foyer et l'extrémité du paramètre opposée à celle oii l'on veut porter la lumière. C'est de ces deux moyens réunis que s'était servi sans doute M. Dufourny pour donner aux rayons de sa première lanterne la divergence convenable; mais il en résultait toujours un grand inconvénient, c'est que la lumière n'était pas également répartie, de sorte que des endroits se trouvaient vivement frappés de lumière, tandis que d'autres n'étaient que médiocrement éclairés.

M. Dufourny a pensé qu'on pouvait corriger les défauts de ce premier essai en substituant au cône parabolique une autre courbe mécanique. Il ne suffisait pas que cette courbe fût construite de manière à léfléchir une égale portion de lumière dans tous les points de l'espace à éclairer. Cette disposition n'aurait pas, à beaucoup près, rempli l'objet que l'auteur se proposait. La lumière décroît, en effet, en raison du carré de la distance ; la lumière ne peut donc être égale dans tous les points de l'espace à éclairer, qu'autant que la courbe qui doit servir de réverbère aura la propriété de restituer la lumière; c'est-à-dire qu'autant que la quantité de lumière renvoyée par le réverbère à

chaque point de l'espace à éclairer croîtra proportionnellement au carré de la distance. • -

Sur ce principe, M. Dufourny a construit un nouveau réverbère beaucoup supérieur au premier; il a calculé séparément par la trigonométrie les différentes portions de courbe qui devaient lui servir d'éléments, qui devaient en quelque façon en constituer la charpente. 11 est parvenu à former un solide dont la surface remplissait à peu près l'objet qu'il s'était proposé. L'auteur n'entre dans aucun détail sur la marche qu'il a suivie dans ses calculs. Il renvoie, pour cet objet, à un ouvrage considérable qu'il annonce et dont le mémoire qu'il présente n'est qu'un extrait.

Quelque soin que M. Dufourny ait apporté dans la théorie, il ne faut pas croire qu'il soit parvenu dans la pratique à une précision absolue. Les expériences que j'ai faites pendant l'hiver de 1766 et 1767 sur ses lanternes, et sur toutes celles qui étaient alors exposées dans les rues de Paris, m'ont appris que la lumière n'était pas parfaitement égale dans tout l'espace éclairé, mais que la différence n'était pas considérable. J'ai reçu, par exemple, la nuit du 26 au 97 février 1767, sur un lucimètre dont je donnerai la description ailleurs, la lumière dune de ces lanternes, exposées alors rue des Prouvaires. Je me servais, pour terme de comparaison, de deux bougies, suivant la méthode de M. Bouguer, dont je mouchais toujours la mèche à la même longueur dans l'instant de l'observation. Je les éloignais ou je les approchais jusqu'à ce que leur lumière reçue sur le lucimètre fût égale à celle de la lanterne, également reçue sur le même lucimètre; je mesurais alors exactement la distance des bougies et celle de la lanterne à l'instrument, et, de la comparaison de ces distances, je concluais le rapport des lumières. Je répétais cette opération successivement à différentes distances de la lanterne, et cela dans le plus court espace de temps qu'il était possible, afin qu'il ne pût y avoir de variation sensible dans la lumière de la lampe. J'ai trouvé, par le résultat de ces expériences, que la lumière des lanternes de M. Dufourny, loin de décroître comme le carré de la distance, ainsi qu'elle aurait dû faire dans l'ordre naturel, ne décroissait

pas même comme la simple distance, et que la loi qu'elle suivait était à peu près celle de l'unité divisée par la racine carrée de la distance. Je rendrai compte plus en détail de ces expériences, ainsi que d'un grand nombre d'autres dans l'ouvrage que je me propose de publier sur les différents moyens d'éclairer les rues d'une grande ville.

Nous excéderions les bornes d'un rapport si nous voulions essayer de faire sentir les différentes raisons pour lesquelles la pratique ne cadre pas avec la théorie; nous ne ferions d'ailleurs que répéter ce qui se trouvera ailleurs. Au reste, nous devons faire observer que, dans la plupart des cas de l'illumination d'une ville, la lumière de chaque lanterne se joint dans ses extrémités à celle de la lanterne voisine. Or il suit, de cet accroissement de lumière dans les extrémités, qu'il s'en faut de très-peu que la lumière ne soit parfaitement égale dans tous les points de l'espace éclairé par la lanterne de M. Dufourny.

Nous aurions désiré, ainsi que nous l'avons déjà fait sentir, que l'auteur fût entré dans quelques détails sur les moyens qu'il a employés pour calculer la courbure de ses réverbères; qu'il eût fait sentir comment il était parvenu à exécuter avec exactitude une courbe tout à fait irrégulière et qui ne peut être décrite que par des moyens purement mécaniques. Ces différents détails manquent absolument à l'extrait de mémoire qui nous a été remis par l'auteur; mais il n'en est pas moins vrai que les différents réverbères qu'il a exposés dans les rues de Paris se sont toujours trouvés exécutés avec une précision supérieure à presque tout ce qui a été fait en ce genre.

Indépendamment de cette lanterne à une mèche, M. Dufourny en a présenté deux autres à deux mèches. Les réverbères de ces deux lanternes sont des courbes sphériques concaves, et c'est en plaçant le corps éclairant entre le foyer et la surface de la courbe qu'il est parvenu à donner aux rayons la divergence nécessaire pour distribuer la lumière dans tout l'espace à éclairer. Les réverbères de ces deux lanternes embrassent une portion de sphère très-considérable ; elles jettent, en conséquence, une lumière très-vive et font un très-grand effet. Nous ne pouvons dissimuler cependant qu'on ne puisse leur appliquer la plu-

part des reproches qu'on a coutume de faire contre les lanternes à réverbères. Nous les avons déjà exposés au commencement de ce rapport. Ces reproches sont la répartition inégale de la lumière et l'éblouissement causé par la portion qui se réfléchit presque horizontalement.

Ces reproches, à la vérité, ne regardent en quelque façon qu'une de ces deux lanternes; dans l'autre, la lumière est plus douce, s'il est permis de se servir de ce terme , et beaucoup mieux répartie ; mais nous avons remarqué, dans l'une et dans l'autre, un défaut qui paraît assez essentiel. Le courant d'air qui traverse la lanterne et qui en emporte la fumée circule en sortant autour du réservoir à pompe, dans lequel est contenue l'huile; or cet air est nécessairement très-chaud; il ne manquera donc pas de dilater l'air et l'huile contenus dans le réverbère, et il en sortira par le bec une quantité plus ou moins considérable. Ces difficultés ne sont pas, il est vrai, absolument insurmontables, et nous en avons une preuve bien complète dans les épreuves longtemps soutenues auxquelles ces lanternes ont été soumises l'hiver dernier dans les rues de Paris. Nous pensons cependant que la lanterne à une mèche, dont nous avons parlé plus haut, est préférable à celles-ci et qu'elle est plus économique.

Nous ne prétendons pas, au surplus, assigner aucun rang aux lanternes de M. Dufourny parmi celles qui ont été proposées pour éclairer les rues de Paris. La partie de l'optique applicable à l'illumination des villes est presque encore à naître, et il s'en faut bien qu'on ait encore rassemblé le nombre des expériences nécessaires pour pouvoir prendre, sur cet objet, un parti fixe et suffisamment motivé; du moins, si les expériences ont été faites, elles ne sont point encore publiques.

Nous suivrons donc ici l'esprit de l'Académie. Elle s'est toujours fait une loi de suspendre son jugement plutôt que de porter un jugement hasardé, et c'est ce qu'elle a déjà fait relativement à l'illumination des rues de Paris. Nous nous bornerons, en conséquence, à rappeler ici succinctement les principaux avantages et les principaux inconvénients des lanternes proposées par M. Dufourny, en attendant que de nouvelles lumières nous mettent en état de porter un jugement solide.

Ces avantages consistent, i° en ce qu'elles nous paraissent donner plus de lumière que les autres, à dépense égale, d'où il suit qu'elles sont plus économiques; 2° en ce que la lumière est presque uniforme dans tous les points de l'espace éclairé; 3° en ce qu'elles n'éblouissent pas, ce qui est une suite de l'égalité de la lumière; k° en ce que la mèche est droite dans ces lanternes, c'est-à-dire perpendiculaire à l'horizon, ce qui leur donne un avantage très-réel sur celles dans lesquelles la mèche est inclinée, ainsi qu'il résulte du grand nombre d'expériences que j'ai faites sur cet objet et qui n'ont point encore été publiées.

A ces grands avantages, nous opposerons les inconvénients qui sui*:ent : 1° le prix de la lanterne : il est, en effet, plus considérable que celui des lanternes à réverbère qui servent maintenant à éclairer les rues de Paris; 2^ le prix et la difficulté des réparations : les réverbères, en effet, étant fixés à demeure dans la lanterne, on ne peut y faire de réparations sans la démonter en partie; 3° un peu plus d'embarras et de difficulté dans le service journalier : il faut en effet nettoyer tous les jours les réverbères dans la lanterne même à laquelle ils sont fixés, et c'est une difficulté très-réelle dans certains quartiers de Paris ; 4° la construction de la lampe. On peut distinguer, dans cette lampe, quatre parties : le porte-mèche, le bec et le bassin, qui tiennent ensemble, et le réservoir. De ces quatre parties, deux, savoir, le bec et le bassin, sont fixées à la lanterne, ou du moins ils ne peuvent en être séparés qu'avec peine; or il en résulte deux inconvénients. Le premier est que, dans le cas oii la lampe viendrait à s'éteindre avant que toute l'huile fût consommée, on ne pourrait retirer le réservoir sans qu'une portion d'huile se répandît; et, en supposant que la partie épanchée ne fût pas assez considérable pour dégorger par le bec, il en résulterait toujours, dans les froids de l'hiver, que cette portion d'huile, venant à se congeler, boucherait le passage qui communique du réservoir à la mèche. Le second inconvénient consiste dans la difficulté de vider tous les jours le bassin de cette même lampe. Il est rare que l'huile soit consommée, d«ns une lampe, jusqu'à la der-

nière goutte. Il en reste toujours une petite portion qui est épaissie, et même en partie décomposée, à force d'avoir circulé dans la mèche. L'huile, dans cet état, n'est presque plus combustible, ainsi que mes expériences me l'ont fait connaître. D'où il suit que, ce résidu se trouvant mêlé, le lendemain, avec de nouvelle huile, il en altère la qualité, il obstrue les pores de la mèche et fait languir la flamme beaucoup plus tôt qu'elle ne devrait. Nous croyons trouver un autre inconvénient dans la position du réservoir; il est placé tout à fait hors de la cage de la lanterne, et, par conséquent, exposé au froid pendant l'hiver. Ce ne pourra donc être que par des précautions particulières qu'on pourra parvenir à empêcher la congélation de l'huile contenue dans ce réservoir, et, quoique ces précautions aient été employées avec succès par M. Dufourny pendant les froids rigoureux de l'hiver dernier, il n'en est pas moins vrai q>ie ces précautions mêmes doivent être mises au nombre des inconvénients.

On pourrait peut-être encore mettre au nombre des objections qu'on peut faire contre ces lanternes qu'elles contribuent moins que les autres à la décoration de la ville. Mais comme cette décoration ne peut être achetée qu'aux dépens d'une partie de la lumière destinée à éclairer le voisinage de la lanterne, nous ne pensons pas qu'on doive la regarder comme un avantage bien réel; nous pensons au moins qu'on ne doit y avoir égard pour se décider entre deux lanternes qu'autant que toutes choses seraient d'ailleurs égales.

Nous venons de faire un tableau aussi exact qu'il nous a été possible des avantages qui rendent les lanternes de M. Dufourny préférables à celles qui ont été proposées jusqu'à ce jour pour éclairer les rues d'une grande ville, et nous avons exposé en même temps les inconvénients qui leur sont particuliers. Mais ce que nous devons ajouter en faveur de M. Dufourny, c'est que, de quelque côté que penche la balance, on ne peut s'empêcher de reconnaître qu'elles annoncent chez l'auteur beaucoup d'imagination, beaucoup de ressources dans les détails et des connaissances de physique très-étendues.

Par rapport au mémoire qui a été lu à l'Académie par M. Dufourny,

on y trouve un grand nombre d'observations curieuses et intéressantes. Cependant, comme ce mémoire n'est que l'extrait d'un ouvrage beaucoup plus considérable que l'auteur annonce ; comme il ne présente en quelque façon qu'un tableau de ses idées et qu'd a même supprimé le plus grand nombre des expériences sur lesquelles elles sont appuyées, nous ne pensons pas que l'Académie puisse en porter, quant à présent, un jugement définitif. Elle ne peut, au surplus qu'exhorter M. Dufourny à mettre la dernière main à son ouvrage. Nous ne doutons pas qu'il ne répande de nouvelles lumières sur cette partie intéressante de la physique.

Fait à l'Académie des sciences, à Paris, le i/i décembre 1768.

Signé Brisson et Lavoisier.