iy

puis remarquant que les réductions sont aussi proportionnelles à t , on les obtiendra avec facilité pour les températures plus petites ou plus grandes que 3o degrés.

La Table XI peut servir aussi à ramener une hauteur vraie à toute autre température que celle à laquelle l'observation a été faite; pour y parvenir, prenez ta différence des deux températures , puis avec cette différence et la hauteur donnée , cherchez dans la Table XI la réduction correspondante , que vous ajouterez à ou retrancherez de la hauteur vraie , selon que la température de la hauteur donnée est moins ou plus élevée que la seconde.

4io Des l’no blêmes.

Exemple. Une haoteur mie * pie trouvé de j55 nitUiwèlre* k la température de 4» 6° ceoligrade* f on demande de la ramener k ce qu'elle eût été «t U température avait été de + a4°-

La différence de» deux fempératnrei e»t de -f 18* Pour 18 et 755 U Table XI donoe 3*194

Hauteur mie donnée 755.0

Hauteur mie ramenée à + ?4° 757.194

Nous avons suppose* mie l'échelle du baromètre était tracée sur cuivre , dans le cas exceptionnel où cette échelle serait tracée sur le tube , la réduction s’obtieudrait directement par 1a formule -t- h. t. 0.0001802.

Du baromètre à siphon. Cet instrument, bien construit et perfectionné par M. Gay- Lussac ( page 79), pourrait être employé exclusivement pour les observations sédentaires. Il a seul la propriété d'annuler , par compensation , les effets de la capillarité ; l’observateur isolé qui n'est point à portée de comparer son instrument à d'autres , pourra se passer de celte comparaison , et cependant être d’accord avec tout ce qu’il y a d’observateurs, bien entendu que de part cl d’aulre les observations auront été réduites i zéro de température au moyen de la Table XI.

De l'échelle. S’il est inutile de dire que l’échelle doit être divisée avec une exactitude rigoureuse, il ne l’est pas d'insister sur la préférence que mérite la division métrique, non seulement pour la facilité des calculs, mais encore pour la justesse des comparaisons. Nous savons ce qu'est un mètre beaucoup mieux que nous ne savons ce qu'est uue toise. Celle-ci ne nous est réellement connue que par le rapport qu'on a établi entre elle et le mètre , rapport qui ne subsiste que pour un étalon unique , aussi ne peut-on jamais se procurer deux divisions en lignes qui ne différassent, plus ou moins, l'une de l’autre, et jamais une qui fût avec le mètre dans le rapport établi.

Dans les baromètres montés en bois, l'échelle des divisions est ordinairement tracée sur une plaque de métal ou d'ivoire que l'on attache à la monture. Ce procédé ne satisfait pas les observateurs qui aspirent à une grande exactitude : le chaud , le froid , l'humidité , la sécheresse tourmentant le bois en tous sens , éloignent ou rapprochent diversement cette partie d'échelle du point fixe d’où partent ses divisions. Il tant que l’échelle soit eutière et complète depuis le zéro jusqu'au dernier terme qu'atteignent les plus fortes ascensions du mercure , sauf à la subdiviser seulement dans la partie de sa longueur qui se rapporte aux observations que l’on se propose de faire. Nous l'avons supposé en cuivre, parce que c’est la matière le plus commune ment employée et celle dont nous connaissons le mieux la dilatation pyroinétrique. Avec uue échelle ainsi construite , nous savons exactement h quoi se réduisent les variations de dimension qui résultent des variations de température. Elles sont régulières et fort petites, et l’on peut ordinairement les négliger ; mais enfin nous les connaissons , et chacun est maître d'en tenir compte au besoin. L’avantage d'une échelle complète est un de ceux que nous offre le baromètre de Fortin, et celui 6 siphon, perfectionné par M. Gay-Lussac, le partage.

De la dieision. La division doit être munie d’un veruicr oui divise le millimètre en vingtièmes , ce qui fournit les quarantièmes de millimètres. Il n’en faut guère moins , car une lame de mercure d'un quarantième de millimètre d'épaisseur, correspond à uue couche d’air d’environ trois décimètres ( Table LXXVII ). La structure du vernicr doit être telle que le rayon visuel demeure nécessairement perpendiculaire à l’axe de la coionue de mercure. Line loupe ordinaire de 12 à i5 centimètres de foyer suffit pour observer le contact du vernier et lire scs divisions.

Du thermomètre. Les obscrvalenrs qui ont employé le baromètre avec réflexion , n’ignorent pas que de toutes les erreurs imputables à l’instrument , les plus fréquentes et les plus considérables sont celles qui dérivent d'une indication fautive de la température du mercure; or, il ne s'agit pas ici de quelques petites fraclious des dernières divisions visibles ■: un degré du thermomètre centigrade représente dans l’échelle barométrique plus que des dixièmes de millimètres (Table XI), et dans la détermination des hauteurs, rien moins que des mètres tout entiers ; il faut doue examiner si l'artiste a employé le moyen d’unir le thermomètre de correction, à la colonne de mercure , d’une manière tellement immédiate et intime , que les indications de celui-là fussent eu tout temps et partout l’exacte mesure de la température de celle-ci.

Des Problèmes. 4ti

I.’observateur doit faire attention à tout ce qui pourrait troubler l’accord de deux instrurm-us associés. Les change mens rapides de température doivent surtout lui être suspects , car le thermomètre de correction les marque toujours avant que la masse entière de l'instrument Ic6 partage ; et il u’jr a rien de mieux à faire que de mettre , quand on peut , le baromètre à l'abri de ces changemens. Cela n'est pas aisé à l’air libre ; mais ou y parvient plus facilement dans les lieux clos où se font les observations sédentaires.

Le baromètre dont on se servira sera donc muni d’un bon thermomètre , bien adapté à sa monture , et l’on ne manquera jamais de joindre l’indication de sa température à celle des hauteurs barométriques , en commençant toujours par écrire la température avant l’élévation de la colonne de mercure , parce que rapproche de l'observateur peut modifier la température superficielle et agir sur le thermomètre , sans que la variation air le temps de se propager jusqu’au tube dn baromètre , qui résiste à la communication par son enveloppe et par son volume. Lrs meilleures observations barométriques perdent tout leur prix du moment on l'on a négligé une indication aussi essentielle ; car on ne saurait comparer , à deux ou trois millimètres près , les observations de l’hiver avec celles de l'été , et dans les expéditions scientifiques , celles d'uu climat à celles d’un climat différent.

L’étendue des corrections que les hauteurs barométriques subissent à raison des variations de la température de l'instrument , indique assci qu'il n’y faut employer que d’cxeellens thermomètres. 11 en faut de pareils aussi pour constater la température de t’air , puisque les observations de ce genre n’ont de valeur qu’autant qu’elles sont exactes et comparables. Pour avoir des thermomètres parfaitement sûrs , on ne saurait s'adresser à de trop bous artistes, et encore est- il prudent de les vérifier, parce qu'il arrive quelquefois que les termes fixes out été inexactement déterminés. S’ils sont justes , souvent le tube est mal calibré , et des degrés égaux ne correspondent pas à des dilatations égales. Les comparaisons peuvent être employées à les essayer, au moins approximativement, quand elles se font sur des inslrumens où se rencontrent égalité de volume et conformité de structure. On peut y procéder de la manière suivante : réunir deux à deux, trois à trois, les thermomètres les plus semblables en figure et en dimensions, et les amener ensemble au terme de l’ébullition, mais comme ce terme n’est fixe qu’eu égard à une certaine pression de l’atmosphère , et pour n’avoir pas de réduction à opérer , il convient de faire l’expérience sous la pression normale , c’està-dire le baromètre étant à environ 760 millimètres. Cette première épreuve décèle «ans faute les petites bulles d’air souvent imperceptibles qui interrompent, en tout ou en partie, la rontinuité du filet de mercure. Ces bulles, lorsqu’elles ne sont point apparentes , se cachent ordinairement vers le collet de la boule , défaut commun lorsque le tube est étranglé en cette 'partie ; il faut les rejeter, car le mal est irrémédiable.

Le terme de l'ébullition vérifié, on abandonne l’appareil à no refroidissement bien ménagé , et on suit de l’œil la marche des thermomètres. Cette épreuve serait défectueuse si les boules avaient des capacités fort différentes , ou si la chaleur diminuait avec trop dp rapidité ; elle est d’une mstesse sufiisante avec les précautions précédentes. Arrivant enfin au terme de la congélation , celui des deux termes fixes dont la position influe le plus sur la partie de la division qui intéresse les observations météorologiques. Des thermomètres peuvent être réputés parfaitement calibrés lorsqu’ils ont subi celte épreuve sans se démentir l’un l’autre. On observera que lorsqu’ils sont destinés à prendre la température de l’air , la boule doit être entièrement en dehors de la monture ; de plus , u est préférable de les choisir plutôt petits que grands , parce qu'ils en sont plus sensibles et d’un maniement plus facile. U suffit que les degrés aient asset d’étendus pour en estimer les dixièmes.

Baromètre à niveau constant. Jusqu’à ces derniers temps on avait fah des efforts in-s fructueux pour se procurer un niveau constant, afin d’éviter soit la mobilité du fond de la cuvette, soit celle de l’échelle employée à faire correspondre la surface supérieurs du bain de mercure au xéro ; lorsqu’enfm on a remarqué que si l'on versait une goutte de mercure sur une glace placée boriionlalement , elle y prenait à peu près la forme d’une lentille plane convexe , dont l’épaisseur à son sommet ne changeait pas par des additions successives de nouvelles gouttes de mercure faites à la première , mais seulement que ces additions ne faisaient qu’augmenter le diamètre du plau de la lentille. C’est d’après

4i3 Des Problèmes.

celte remarque qn’on conslmil maintenant des baromètre» à niveaifconslant. La ctrvette, f»g. x , peut être considérée comme l'assemblape de deux cylindres droits, placés l'ua au-dessus de l’autre , ayant même axe, mais dont les diamètres des bases sont différais. Le plus petit , qui est fa vraie cuvette , est au-dessous du plus grand ; la base supérieure du premier fait partie de la base inférieure du second , et au centre commun de ces bases s’y trouve une ouverture de communication dans laquelle le tube est placé ; la quantité de mercure que contient la cuvette est déterminée de manière à ce qu’elle remplisse le cylindre inférieur ou vraie cuvette , mais encore puisse se répandre sur une partie de la base Ali du cylindre supérieur d’après les conditions suivantes : que le mercure montant dans le tube , par suite d’un accroissement de ressort que prend l’air , la couche mince de mercure répandu, diminue de diamètre sans cesser de couvrir entièrement l’ouverture de communication des deux cylindres , et au contraire quand le mercure du tube descend, par suite d'une diminution de ressort dans l'air, la couche mince de mercure augmente de diamètre sans pouvoir jamais atteindre la paroi intérieure du grand cylindre. La couche peut donc diminuer ou augmenter d’étendue , quand le mercure monte ou descend , tout en conservant la même épaisseur au-dessus de l’ouverture de communication , et sou niveau constant est propre à indiquer le îéro de l’échelle fixe.

Du baromètre à niveau cartable. Presque tous les baromètres de nos appartemens , ainsi que ceux dont on fait usage à la mer, sout à niveaux variables et ne donnent pas la pression atmosphérique, mais au moyen d'une nouvelle correction, facile a déterminer , ils peuvent aussi servir à faire de bonnes observations barométriques sédentaires.

Les ascensions et les abaissemens du mercure dans le tube , diminuant et augmentant le volume de mercure de la cuvette , abaissent et élèvent le niveau de manière à changer continuellement sa position par rapport au zéro de l'échelle.

En parlant d’une position connue du niveau par rapport au zéro ; pour obtenir ensuite de combien une ascension ou un abaissement du mercure dans le tube, abaisse ou élève le niveau i partir de la position connue ; mesurez en millimètres le diamètre intérieur du tube , ainsi que celui de la cuvette. ( Nous supposons que le tube et la cuvette sont cylindriques ) , cela posé :

Au logarithme d’une ascension on d’un abaissement , exprimé en millimètres , ajoutez le logarithme du quarré du diamètre du tube et le complément arithmétique du logarithme du (juarré du diamètre de la cuvette , la somme de ces trois logarithmes , sera celui de 1 abaissement ou de l'élévation du niveau ; l'abaissement sera la correction addiltve à faire b la hauteur donnée par l'échelle, mais pour une élévation du niveau, ce sera la correction soustractive de la hauteur donnée par l'échelle.

Exemple i. Un baromètre b niveau variable a donne , loutes réduction* failea , une pression atmosphérique de "3o millimètres ; une autre fois l'observation étant ramenée h la même température et corrigée de la dépres> atoo , a donné à l'échelle une hauteur de 76S millimètres , on demande rabaissement du niveau et par conséquent la correction adêitive b faire pour obtenir la pression atmosphérique , sachant que le diamètre intérieur du •nhe était de 8 millimétrés et que celui de 1s cuvette était de 40 millimètres.

Exemple a. Un baromètre b niveau variable , comparé b un baromètre b siphon de Gay-Lnssac, a donné une pression atmosphérique de 770 millimètres, quelques jours après une nouvelle observation étant ramenée b la même température et ayant été corrigée de la dépression , a donne b l'échelle une hauteur tde 735 millimètres; on demande l'élévation du niveau , ou la correction soustractive b faire pour obtenir la pression atmosphérique ; le diamètre intérieur du tube était de 9 miliixnèties, et celui de la cuvette de tao millimètres.

Ascension dans le tube 35 log. i.544u68

Diamètre du tube 8 a lug. 1. 806180

Diamètre de la cuvette 4° C- *. 2 lug. 6.795880

Abaissement dans le tube 35 log. 1 .544o68

Diamètre du tube 9 a log. t .908485

Diamètre de la cuvette îao e. a. 2 log. 5.84i638

Abaissement du niveau 1.4 Hauteur donnée par l’échelle Correction addiùve on

log. x. 146128

Elévation du niveau 0.137

Hauteur donnée par l'cchelle Correction soustractive ou

log. 9.354191

Pression atmosphérique 7 66. 4

Pour la pression normale de 760" m et 10 degrés centigrades, l'omission de cette correction aurait donné, dans l'évaluation de la hauteur d'une montagne , une erreur de 19** ,4 ou environ 10 toises.

Pression atmosphérique 734*8

Cet exemple fait voir que pour diminuer les erreurs provenant des variations du nirean , il faut choisir une cuvette d'un grand diamètre, comparé au diamètre du tube»

Des Pbobeêmes. 4i3

Remarque 3. Pour cftrrij;er des observations sédentaires, faites avec un baromètre à niveau variable , il sera plus simple de former une Table contenant les corrections qni se rapportent à toutes les hauteurs qui peuvent être observées dans le lieu où il est placé et même donnant immédiatement les hauteurs corrigées.

Pour application , prenons le baromètre à cuvette du premier des deux exemples précédens ; cet instrument sert à faire à Hrest des observations météorologiques. Sa comparaison à un baromètre à siphon , perfectionné par M. Gay-Lussac et exécuté par Buntcn , a donné les résultats suivans :

Baromètre à siphon 749,70 sa température était de + n”, o centigrades à cuvette 754,48 + 10 , 7

De plus, on savait que le baromètre à siphon a vait une échelle gui lui faisait marquer une hauteur trop grande de o“",4- Cela posé , construisons une Table contenant non seulement toutes les corrections, mais encore les hauteurs corrigées pour toutes les observations présumées qui peuvent être faites avec ce baromètre à cuvette.

La comparaison précédente va nous donner une position du niveau par rapport au zéro de l'échelle, qui nous servira de poiut de départ dans la construction de la Table.

Baromètre a siphon Erreur de l'échelle

Baromètre k curette

Table IX dépression pour 8*“

Hauteur pour n# de lemp.

Table XI réduction k téro

Hauteur, pour ion,7 de femp.

Table XI réduction h téro

Hauteur h o° de tempér.

Hauteur k o* de tempér.

D'où il résulte qu’à une hauteur réduite à zéro et de 753,86, la pression atmosphérique correspondante n’était exprimée que par 747,97 , ou ce qui est de même , la pression atmosphérique donnée par le baromètre à cuvette était trop grande d'une quantité exprimée par 5.89.

(11 ne faut pas s’étonner d'une correction aussi grande que -5,8g, car nous avons rencontré des baromètres dont les corrections moulaient jusqu’à rt 10 millimètres ).

Si le niveau de la ruvetle conservait sa position par rapport au zéro de l’échelle , la quantité 5,8g serait la corrertiou soustractive constante à faire a toutes les hauteurs données par l’échelle pour obtenir les pressions atmosphériques correspondantes , mais cette correction augmentera ou diminuera pour toutes les hauteurs qui correspondront à des pressions plus petites ou plus grandes que 747,97. En effet , lorsque la pression diminue d'un millimètre, le niveau de la cuvette s’élève d'une quantité x qui doit être retranchée de la hauteur donnée par l’cchelle , et lorsque la pression augmentp d’un millimètre, le niveau s’abaisse delà même quantité x, qui doit être ajoutée à la hauteur; dans le premier cas , la correction totale sera doue - 5,8g — x et dans le second - 5,8g + x.

Dans notre exemple le logarithme de x est la somme du Ingarithme du quarré dit diamètre du tube ajouté au complément arithmétique du logarithme du quarré du diamètre de la cuvette, c'est-à-dire qu’il est 8,602060, d’où x — o,o4-

En ajoutant successivement ce nombre à 5,8g, les sommes nous donneront les corrections soustractives pour les hauteurs plus petites que 753,86 , et en le retranchant successivement de 5,8g , les restes seront les corrections soustractives pour les hauteurs plus grandes que 7.1.1,86 correspondante à la pression 747,97 °n plus simplement 748. C’est ainsi que la Table suivante a été construite pour toutes les pressions atmosphériques comprises entre 720 et 781 millimètres, et en ne conservant que les dixièmes, tant pour les hauteurs réduites à zéro que pour les corrections.

Table contenant les corrections soustractives à faire aux hauteurs prises à un baromètre à niveau variable , pour obtenir les pressions atmosphériques.

Haut à scru.

Coït.

Haut

corr.

| Haut.

1 i ic’ro.

Corr.

Haut, corr. I

Haut.

zéro.

Corr.

Haut.

corr.

Haut, à léro.

Corr.

Haut.

corr.

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