GAUTHIER- VI LLARS , IMPRIMEUR-LIBRAIRE

de l'école impériale polytechnique, du bureau des longitudes ,

Successeur de Mallet- Bachelier,

Quai des Àugustins, 55

Clichy. — IupruttEBtE Maiiice Loigxgn ei Ce, rue du Bac-d'Asnièi«s, )i.

CALORESCENCE

Forsitan et roseâ sol altè lampade lueene

Possideat, multum cœlis fervoribus ignem •

Circum se, nollo qui sit fulgore notatus,

Æstiferum ut tantum radiorum exaugeal ietum.

Lccret., v. 610 '. • *

En 1800, dans le même volume des Transactions philosophiques qui contient une lettre célèbre de Volta à

< Je sait redevable à mon excellent ami eir Edmond Head de eet extrait, < x oi renferme comme une divination.

sir Joseph lJanks sur l’électricité de contact *, sir William Herschel publia sa découverte des rayons invisibles du soleil. En faisant passer des thermomètres à travers les différentes couleurs du spectre solaire, il détermina leur pouvoir calorifique, et trouva que ce pouvoir, bien loin de finir à l’extrémité rouge du spectre, atteignait un maximum à une certaine distance au delà du rouge. L’expérience a prouvé qu’en outre des rayons lumineux, le soleil en émettait d’autres moins réfrangibles, mais impuissants à produire la vision.

En traçant une ligne donnée pour représenter la longueur du spectre, élevant aux différents points de cette ligne des perpendiculaires pour représenter l’intensité calorifique en chacun de ces points, et joignant les sommets de ces perpendiculaires, sir William Herschel a obtenu la courbe ci-jointe (fig. 4), qui fait connaître la dis-

tribution de la chaleur dans le spectre solaire, d'après

i Vol. LXX.

les observations. L’espace ABD représente le rayonnement invisible, et l’espace BDE le rayonnement visible du soleil. Avec l’appareil plus parfait, combiné par lui, plus tard, M. le professeur Muller de Fribourg a examiné la distribution de la chaleur dans le spectre ', et le résultat de ses observations est reproduit graphiquement dans la fig. 2. Ici l’espace ABCD représente le rayonne-

abs

ment invisible, et l’espace CDE le rayonnement visible.

Relativement aux sources terrestres de chaleur, on peut établir que toutes les sources de cette espèce, étudiées jusqu’à présent, émettent ces rayons obscurs. Melloni a trouvé que la flamme d’une lampe à huile émettait 90 rayons obscurs sur 100, le platine incandescent 98, et la flamme de l’alcool 99 3 . D’après mes expériences, le rayonnement visible de la flamme de l’hydrogène est trop faible pour pouvoir être mesuré. Relativement aux corps solides, on

■ Philosophical Magazine, sér. 4, vol. XVII, p. 243. a La Thermoehrote, p. 304.

peut dire en général que, quand on les fait passer de l’état d’obscurité à celui de vive incandescence, les rayons invisibles émis en premier lieu continuent d’être émis avec une augmentation de puissance, lorsque le corps devient incandescent. Par exemple, avec un courant d’une faible intensité, les charbons de la lampe électrique peuvent être échauffés au point d’émettre des rayons invisibles. Mais ces mêmes rayons deviendront mille fois plus intenses si on porte ces charbons à la température correspondante à la production de la lumière électrique. Ici les intensités des rayons lumineux et non lumineux augmentent ensemble, et le maximum d’éclat des rayons visibles arrive en même temps que le maximum du pouvoir calorifique des rayons invisibles *.

Dans les dix ou douze années qui viennent de s’écouler, j’avais eu souvent l’occasion de faire des expériences sur les rayons invisibles de la lumière électrique, et j'ai fini par en faire l’objet d’une étude spéciale. Ce mémoire contient le résultat de mes recherches. J’essaie d’abord de comparer entre eux le rayonnement lumineux et le rayonnement non lumineux de la lumière électrique, et de déterminer leur énergie relative; j’indique un procédé pour séparer les rayons lumineux des rayons non lumineux ; et je décris les expériences qui mettent en évidence le pouvoir calorifique des rayons invisibles, et les transformations dont ils sont susceptibles.

* Yoyez sur ce point le fiede leeture pour 1865, traduite sous co litre : Sur laradiation; Paris, Étienne Girard, 1865. P. 33 (Longman).

L’instrument employé par M. le professeur Müller dans les recherches dont j’ai parlé, était une forme de la pile électrique imaginée par Melloni pour étudier cette question et celles qui s’y rattachent. Grâce à la bienveillance de mon ami M. Gassiot, j’ai eu à ma disposition, pendant quelques années, un instrument de ce genre, construit par M. Ruhmkorf, et je m’en suis souvent servi. Il est formé d’un double écran métallique, avec une ouverture ou fente au centre ; une seule rangée d’éléments thermoélectriques, longue de 3 centimètres, est fixée à l’écran derrière l’ouverlure. A cet écran sont attachées deux pièces mobiles, qu’on peut approcher ou éloigner l’une de l’autre, de manière à faire varier la largeur de la face exposée de la pile de zéro à 2 mm ,3. L’instrument est monté sur un glisseur que l’on fait mouvoir à l’aide d’un manche le long d’une tige fixée sur un support massif de métal. Un spectre d’une largeur égale à la longueur de la pile thermo-électrique est projeté à une hauteur convenable sur l’écran ; on peut faire, en tournant le manche du glisseur, que la fente verticale de la pile corresponde tour à tour aux diverses couleurs et aux intervalles qui les séparent à droite et à gauche.

Pour former un spectre constant de la lumière électrique, je me suis servi du régulateur inventé par M. Foucault et construit par M. Duboscq, dont la sensi-

bilité est parfaite. Un ensemble complet de pièces de sel gemme a été taillé pour rnoi par M. Becker, et disposé • de la manière suivante : Dans l’orifice antérieur de la caisse qui contient la lampe électrique, on a placé une lentille de sel gemme transparent destinée à ramener au parallélisme les rayons divergents émanés des pointes de charbon. On fait passer le faisceau parallèle à travers une fente étroite en avant de laquelle on a dressé une seconde lentille de sel gemme, de telle sorte qu’elle forme une image très-nette 1 de la fente à une distance égale à celle où le spectre doit apparaître. Immédiatement derrière celte lentille, on place un prisme de sel gemme pur (quelquefois deux prismes). Le faisceau de lumière émis par la fente est décomposé; il se forme un spectre horizontal brillant sur l’écran qui porte la pile thermoélectrique ; et, en faisant tourner le manche dont il a été parlé, on peut faire que la pile traverse tout le spectre, et qu’une bande très-étroite de lumière ou de chaleur rayonnante tombe sur elle à chaque point de sa marche*. Un galvanomètre sensible est en communication avec la pile et l’on détermine le pouvoir calorifique de chaque partie du spectre, visible ou invisible, par les déviations de l’aiguille.

On a fait marcher l’instrument de deux manières. La

‘ La largeur de l'image était d’environ 0,1 de pouce (2,5 millimètres).

* La largeur de la pile linéaire était de 0,03 de pouce (0,75 de millimètre).

face de la pile a d’abord passé successivement du violet extrême du spectre, où la chaleur était insensible, par toutes les autres couleurs jusqu’au rouge, puis du rouge au lieu du maximum de chaleur, et de ce lieu au point où la chaleur du spectre invisible s’évanouissait graduellement. La table suivante contient une série de mesures prises de cette manière. Le mouvement de la pile est mesuré par les tours de son manche, chaque tour correspond

à un déplacement d’un millimètre, ou ^ de pouce parcouru par la face de l’instrument.

Dans le commencement, lorsque l’accroissement de la chaleur était lent et graduel, les indications; étaient prises tous les deux tours du manche; en partant du rouge, où la chaleur augmente subitement, les intervalles n’ont été que d’un demi-tour, et près du maximum, où les changements étaient très-rapides; les intervalles ont été réduits à un quart de tour, ce qui correspond à un déplacement de la pile d’un centième de pouce (0,025 de millimètre). On est revenu ensuite aux intervalles d’un et de deux tours, jusqu’à ce que le pouvoir calorifique cessât d’être sensible. A chaque point d’arrêt on notait la déviation de l’aiguille; l’étendue de la déviation, rapportée au premier degré pris pour unité , est donnée dans la première colonne du tableau. On a trouvé commode d’exprimer par 100 l’effet maximum dans chaque série d’expériences. Les nombres de la seconde colonne, obtenus en multipliant ceux de la première par le facteur constant 1,37, expriment les chaleurs de toute., les régions du spectre rapportées à ce maximum.

Tableau I. — Distribution de la chaleur dans le spectre de la lumière électrique.

Étendue

Intemité de la chaleur en 100 e

Déplacement de la pile.

de la déTÎation.

du maximum.

Avant le point de départ (la pile

dans le bleu)

Deux tours de marche (entrée dans

le vert)

— (entrée dans le rouge). .

— (rouge extrême)

Un demi-tour de marche

Un quart de tour de marche,

maximum.*

Un demi-tour de marche

Deux tours de marche

Ici, comme il a été dit, nous commençons par le bleu, et nous traversons d’abord par le spectre visible. En le quittant à l’endroit marqué « (rouge extrême), » nous entrons dans le spectre calorifique invisible et nous atteignons le point de maximum de chaleur, à partir duquel le pouvoir thermique s’affaiblit jusqu’à ce qu’il disparaisse.

Dans d’autres séries d’observations, la pile était d’abord installée au point du maximum de chaleur; puis amenée de ce point à l’extrémité du spectre dans une direction.

On la ramenait ensuite au point maximum, et on la faisait revenir à l’extrémité dans la direction opposée. Il y avait en général entre les deux maxima une petite différence, provenant, sans doute, d’un léger changement dans la lumière électrique pendant le teunps écoulé entre . les deux observations. La table suivante contient une série de mesures prises de cette manière : comme dans le premier cas, le déplacement de la pile est mesuré par les tours du manche, et l’étendue des déviations est donnée en centièmes du maximum.

Tableau II. — Distribution de la chaleur dans le spectre . de la lumière électrique.

Intensité de 1a chaleur en centièmes du ma-

Mourement de 1a pile. limum.

Maximum * 100,0

Un tour en allant vers le spectre visible. . . . 94,4

— — (rouge extrême) 28,3

Deux tours dans le même sens (entrée dans le

vert) 7,4

— (la pile dans le bleu) . . 0,9

La pile ramenée au maximum.

Maximum.... t00,0

Un tour en s’éloignant du spectre visible. . . 67,1

Deux tours — .... 5 ? 0

On a fait plus de douze séries de mesures semblables ; chaque série a donné sa courbe propre ; et en superposant les différentes courbes, on a trouvé qu’elles s’ac-

cordaient parfaitement entre elles. La courbe ci-jointe 3), qui est la moyenne île plusieurs courbes, exprime

avec une très-grande approximation la distribution de la chaleur dans le spectre de la lumière électrique de cinquante éléments de Grove.

L’espace ABCD représente le rayonnement invisible, et CDE le rayonnement visible. On voit ici que l’intensité du pouvoir thermique augmente graduellement de l’extrémité bleue à l’extrémité rouge du spectre, et que, dans la région des rayons obscurs au delà du rouge, la courbe s’élevant subitement, forme un pic escarpé et massif, qui, par sa grandeur, fait paraître très-chétive la partie de la figure qui représente la radiation visible *.

Les rayons du soleil, avant d’arriver à la terre, ont à traverser l’atmosphère où ils rencontrent la vapeur aqueuse atmosphérique, qui exerce une puissante absor-

* Comment fant-il se figurer que vibrent les atomes qui produisent les différentes longueurs d'ondes du spectre ? Le nombre infini de ces dernières, entre les limites extrêmes du spectre, correspond-il à une infinité d'atomes oscillant chacun d'une sîule manière, ou bien devons-nous nous figurer hs atomes comme étant virtuellement capables d'osciller à des degrés différents en même temps? Quand un son et son octave se propagent à travers la même masse d’air, le mouvement de l’air qui en résulte est la somme algébrique des deux mouvements distincts qui lui ont été imprimés. L’oreille décompose ce mouvement en ses deux composantes. (llelmholtz, Ton-Empfindungen, p. 54); sans que nous puissions admettre ici que parmi les molécules d’air les unes propagent un son, les autres un autre son. Ce qui est vrai pour l’air ne pourrait-il pas l’êire pour l’éther ? Un seul et même atome, dans un corps solide, poussé et heurté comme il l’est par ses voisins, ne serait-il pas capable d’imprimer à l’éther un mouvement équivalent à la somme de?

ption sur les rayons de chaleur invisibles. Il doit résulter de là, indépendamment de toute autre considération, que le rapport du rayonnement invisible au rayonnement visible, dans le cas du soleil, doit êtje bien moindre que dans le cas de la lumière électrique.

Nous voyons qu€ l’ expérience confirme cette conclusion ; car, tandis que la figure 2 nous montre le rayonnement invisible du soleil, à peu près double du rayonnement visible, la figure 3 nous montre le rayonnement invisible de la lumière électrique, près de huit fois aussi grand que le rayonnement visible. Si l’on fait passer le faisceau de lumière électrique à travers une couche d’eau d’une épaisseur convenable, on met son rayonnement à peu près dans les mêmes conditions que celui du soleil ; et en décomposant le faisceau après qu’il a été ainsi tamisé,

mouvements de différents atomes oscillant chacun d’une manière différente ?

Chose remarquable, fl parait que pour tous les corps solides ayant la même température, il y a un degré déterminé de vibration où la force vive de leurs atomes est un maximum. Si au lieu de la lumière électrique nous examinons la lumière de la craie, ou d'un fil de platine porté à l’incandescence par la flamme oxy-hydrogène, nous trouvons que le sommet de la courbe de distribution (B, fig. 3) correspond toujours, à très-peu près, sinon exactement, au même degré de réfrangibilité. Il semble donc qu’il existe une température particulière sous laquelle les atomes des corps solides chauffés oscillent avec une énergie plus grande qu’à toute autre température; une sorte de période invisible, aussi éloignée de l extrême rouge du spectre dans la partie invisible, que le commencement du verdans la partie visible.

on obtient une distribution de la chaleur très-semblable à celle qu’on observe dans le spectre solaire.

La courbe représentant la distribution de la chaleur dans le spectre de la lumière électrique, descend trèsbrusquement du côté du maximum le plus éloigné du rouge, et des deux côtés oi^ constate un abaissement continu. J’ai fait un grand nombre d’expériences pour reconnaître s’il y avait quelque solution de continuité dans le spectre calorifique; mais toutes les mesures prises jusqu’ici, sur des sources artificielles, révèlent un accroissement graduel et continu de la chaleur du point où elle commence à être sensible, jusqu’au point maximum. Sir John Herschel a démontré que cela n’avait pas lieu dans le rayonnement du soleil, quand on l’analyse avec un prisme de flint-glass. En faisant tomber le spectre solaire sur une feuille de papier noirci, sur laquelle on avait répandu de l’alcool, cet éminent physicien a déterminé le pouvoir échauffant du spectre par son pouvoir vaporisant ou desséchant. Il a trouvé que la surface mouillée formait, en se séchant, une série de taches, représentant des maxima thermiques, séparés les uns des autres par des espaces d’une intensité calorifique comparativement faible. On n’a pas observé de maxima et de minima semblables dans le spectre de la lumière électrique, ni dans celui d’un fil de platine chauffé à blanc, par un courant voltaïque.

On a employé dans ces expériences des prismes et des lentilles de sel gemme, de crown-glass et de flint-glass. Dans des expériences subséquentes, on a fait passer le

faisceau que l’on voulait analyser à travers des couches d’eau et d’autres liquides de différentes épaisseurs. On a aussi placé sur le passage du faisceau des gaz et des vapeurs de différentes sortes. Dans tous les cas, il y a eu généralement une diminution du pouvoir calorifique, mais l’abaissement graduel de la courbe des deux côtés du maximum, n’a pas cessé *.

Les rayons émanés d’une source obscure, ont une intensité comparativement plus faible que celle des rayons obscurs d’une source lumineuse. Aucun corps non chauffé jusqu’à l’incaudescence, ne peut émettre de rayons d’une intensilé comparable à celle de la région où se trouve le maximum de chaleur du spectre électrique. Si donc on veut faire produire des effets calorifiques intenses à des rayons invisibles, on doit choisir ceux qui émanent d'une source de lumière vive. La question est alors de savoir comment on isolera les rayons invisibles des rayons visibles. L’interposition d’un écran opaque suffit pour intercepter le spectre visible de la lumière électrique, et permettre d’opérer à volonté sur les rayons calorifiques invisibles. Sir William Herscbel a expérimenté de cette sorte, lorsqu’il a cherché à rendre visibles les rayons

* J’esjt re soumettre un jour cette question à un examen plus sévère.

invisibles du soleil en les concentrant. Mais pour former un spectre dans lequel les rayons invisibles soient complètement séparés des rayons visibles, il faut une fente étroite ou une petite ouverture; et cette circonstance rend très-limitée la quantité de chaleur séparable par l’analyse prismatique. Pour savoir ce que peuvent produire les rayons invisibles fortement concentrés, il faut donc trouver un autre moyen de les séparer de leurs compagnons visibles. Il faut découvrir une substance qui tamise les rayons complexes d’une source lumineuse, en arrêtant les rayons visibles et laissant le passage libre aux rayons invisibles.

Dans le cas où l’on pourrait avoir un corps simple noir, parfaitement homogène, et dont toutes les parties fussent en contact optique parfait, certaines expériences déjà publiées me font espérer qu’un corps de cette nature jouerait efficacement le rôle de filtre, relativement au rayonnement solaire ou électrique : en interceptant les rayons visibles, il laisserait passer, je pense, les rayons invisibles. Le carbone à l’état de suie est noir, mais ses parties n’ont pas une continuité optique. Dans le verre noir cette continuité est bien plus parfaite ; de là le résultat démontré par Melloni, que le verre noir possède un pouvoir de transmission considérable. L’or dans le verre rouge rubis, ou à l’état de gelée, comme l’a préparé M. Faraday, est extrêmement transparent pour les rayons calorifiques invisibles, mais il n’est pas assez noir pour éteindre entièrement les rayons visibles. Le brome liquide, d’un brun foncé, convient mieux pour notre dessein ; car, sous une épaisseur suffisante pour éteindre la lumière de

nos flammes les plus brillantes, cet élément présente une diathermancie extraordinaire. L’iode ne peut être employé à l’état solide, mais il se dissout très-bien dans différents liquides, et, dans certains cas, la solution est extrêmement foncée. Mais quelque fois l’action de l’élément peut être masquée par celle de son dissolvant. Par exemple, l’iode se dissout très-bien dans l’alcool ; mais l’alcool annule tellement les rayons ultra-rouges, qu’il serait tout à fait impropre à des expériences ayant pour objet de conserver ces rayons, en éteignant les rayons visibles. La même remarque s’applique, plus ou moins, à plusieurs autres dissolvants de l’iode.

La manière dont se comporte le sulfure de carbone, en vapeur ou à l’état liquide, permet de penser qu’il constituerait un dissolvant très-convenable. Il est extrêmement diatbermane, et il n’est guère d’autres substances capables de tenir en dissolution une aussi grande quantité d’iode. Des expériences déjà citées prouvent que, sur 100 rayons émis par une spirale de platine chauffée au rouge , 94,5 sont transmis par une couche de sulfure de carbone liquide de 0,5 de millimètres d’épaisseur ; les quantités transmises à travers des couches de 1,75 et 6,75 millimètres, sont respectivement de 87,5 et de 82,5 pour cent *. L’expérience suivante, avec une couche d’une épaisseur beaucoup plus grande, fait voir la manière dont se comporte le bisulfure transparent à l’égard du rayon-

* Philotophical Irantactions, vol. cuv, p. 333 ; Philotophical magazine, sér. 4 vol. xxvm, p. 446.

nement plus intense de la lumière éloctrique. Un vase cylindrique, de 5 centimètres de longueur et de 7 centimètres de diamètre, ayant ses extrémités fermées par des plaques de sel gemme parfaitement transparentes, a été placé vide en face d’une lampe électrique ; le rayonnement de la lampe, après avoir traversé le vase, tombait sur une pile thermo-électrique, et produisait une déviation de

Laissant le vase en place, on y a versé le bisulfure transparent de carbone ; la déviation est tombée à

L’expérience répétée a donné les résultats suivants :

Déviation.

A travers le vase vide 74°

A travers le bisulfure 73°

En prenant les valeurs de ces déviations dans une table de réduction et calculant la transmission, celle du vase vide étant 100, on obtient les résultats suivants :

Transmission

Pour la première expérience 94,9

Pour la deuxième expérience 94,6

Moyenne 94,8

Il suit de là que l’introduction du bisulfure n’a abaLsé la transmission que de 100 à 94,8 *.

* On n’a pas tenu compte ici de la destruction partielle de la réflexion sur les parois du vase, destruction opérée par l’introduction du bisulfure.

Un dissolvant parfait de l’iode ne diminuerait pas du tout le rayonnement total ; et l’expérience précédente prouve que le bisulfure de carbone n’est pas très-éloigné de la perfection. Nous avons en lui un corps capable de transmettre avec peu de perte, le rayonnement total de la lumière électrique. Notre objet maintenant, est de tamiser ce rayonnement total, en introduisant dans le bisulfure une substance capable d’éteindre les rayons visibles et de transmettre les rayons invisibles. C'est ce que fait l’iode avec une rigueur merveilleuse. Dans un court mémoire « Sur le rayonnement lumineux et le rayonnement obscur », publié dans le Philosophical magazine , de novembre 1864, la diathermancie de cette substance est mise en évidence par le tableau suivant :

Tableau III. — Rayonnement à travers l'iode dissous.

Source. Transmission.

Spirale obscure de fil de platine 100

Noir de fumée à 100° C 100

Spirale de platine chauffée au rouge 100

Flamme de l’hydrogène 100

Flamme de l’huile 97

Flamme du gaz 96

Spirale chauffée à blanc 95,4

Lumière électrique, pile de 50 éléments. 90

Ces expériences ont été faites de la manière sui-

vante : on a d’abord rempli de bisulfure un vase transparent de sel gemme, et on a déterminé la chaleur transmise à la pile par le liquide pur. On a ensuite rempli le même vas&4e la solution opaque, et on a aussi déterminé la quantité de chaleur qu’elle transmettait. En désignant par 100 la transmission à travers le liquide transparent, la table précédente donne la transmission à travers le liquide opaque. Il est clair que les résultats se rapportent seulement à l’iode dissous dans le bisulfure; la transmission 100, par exemple, indiquant que, non la solution elle-même, mais le corps dissous, est, dans les limites des erreurs possibles, parfaitement diathermane aux rayons émanés des quatre premières sources.

La couche de liquide employée dans ces dernières expériences, n’était pas assez épaisse pour éteindre complètement le rayonnement lumineux de la lampe électrique. C’est pourquoi on construisit un vase dont les faces parallèles étaient distantes de 5,75 centimètres, et qui, rempli de la solution d’iode, ne laissait passer aucune trace du faisceau lumineux le plus fortement concentré. Cinq couples d’expériences faites avec ce vase, ont donné les résultats suivants :

Rayonnement d’une lumière électrique , pile de 40 éléments.

Déviation.

A travers le bisulfure transparent.. 47,0; 46,0 A travers la solution opaque ...... 42,3 ; 43,5

Déviation.

A travers le bisulfure transparent.. 44,0; 43,7

A travers la solution opaque 41,2; 40,0

A travers le sulfure transparent . . . 42,0 ; 43,0

En représentant par 100 la transmission à travers le liquide transparent, et en prenant la moyenne de toutes les déterminations, on trouve par le calcul que la transmission à travers la solution opaque, est de 86,8. Il y a donc une absorption de 13,2 pour cent produite par l’iode. C’est le résultat obtenu avec une pile de quarante éléments ; des expériences subséquentes avec une pile de cinquante éléments, ont donné une transmission de 89 et une absorption de 11.

En considérant la transparence de l’iode pour la chaleur émise par toutes les sources de chaleur incandescente, comme on la trouve dans le Tableau III, on peut conclure que l’absorption précédente de 11 pour cent, représente l’intensité calorifique des rayons lumineux seuls. Ainsi par le procédé de filtrage, nous trouvons que le rayonnement invisible de la lumière électrique, est égal à huit fois son rayonnement visible. En calculant avec une échelle convenable la superficie des espaces ABCD, CDE (fig. 3.), on trouve que la première, qui représente l’émission invisible, est égale à 7,7 fois la dernière. L’analyse prismatique et le procédé de filtrage donnent donc presque exactement le même résultat.

Dans la combinaison du bisulfure de carbone et de l’iode, nous trouvons le moyen de filtrer le rayonnement complexe émané d’une source lumineuse. Le bisulfure est transparent ; au contraire, l’iode dissous intercepte tous les rayons visibles; et son pouvoir d’absorption diminue avec une rapidité extraordinaire à mesure qu’on approche du rouge extrême du spectre. Sans doute que l’absorption s’étend un peu au delà du rouge, et qu’avec une très-grande épaisseur de la solution, l’absorption des rayons extra-rouges pourrait devenir très-sensible ; mais rien n’empêche de l’employer en couches d’épaisseur telle quelle intercepte toute trace de lumière, tout en permettant aux rayons calorifiques invisibles de passer avec une diminution à peine sensible.

Le filtrage des rayons qui vient d’être décrit a été employé en public, pour la première fois, au commencement de l’année 1862 (’). Après avoir concentré avec une grande lentille le rayonnement de la lampe électrique, j’interceptai la partie visible de ce rayonnement avec la solution d’iode, etje formai des foyers d’une intensité calorifique alors inconnue. Dans l’automne de 1864, des expériences semblables furent faites avec des lentilles de

• Philosophical transactions, 1862, p. 67, note.

sel gemme et des miroirs. Le mémoire « sur le rayonnement lumineux et le rayonnement obscur, » déjà cité, contient un exposé de différents effets de combustion et de fusion obtenus alors avec les rayons invisibles de la lumière électrique et du soleil ( 2 ). On passa immédiatement de la combustion du papier et de la fusion des mé-

* A.ux expériences rappelées ici on peut ajouter les suivantes, qui furent faites dans le même temps. Un globe de verre de 9,78 centimètres de diamètre a été rempli avec la solution opaque et placé devant la lampe électrique. Un foyer intense de rayons invisibles se forma immédiatement derrière le globe. Du papier noir placé a ce foyer fut percé, et il se produisit un anneau de feu. Un autre ballon sphérique de 22,5 centimètres, fut rempli avec la solution et employé comme lentille convergente, mais les effets furent moins puissants que ceux obtenus avec le ballon plus petit.

Deux lentilles plan-convexes de sel gemme, de 7,5 centimètres de diamètre, furent placées avec leurs faces planes opposées l’une à l’autre, et séparées par un anneau de cuivre de 0,93 centimètres d'épaisseur. L’espace entre les Jaces planes était rempli avec la solution, et l'on avait ainsi une lentille opaque. Du papier fut brûlé avec cette lentille. Mais dans aucune de ces expériences le papier ne put flamber. Des lentilles creuses plan-convexes, remplies de la solution, n’ont pas produit d’effet; celles dont j’ai pu disposer avaient une trop grande distance focale.

M. Mayall eut l'extrême obligeance de faire transporter de Brighton à Londres sa grande chambre photographique, pour que je pusse opérer avec le magnifique objectif, de 50 centimètres de diamètre, qui fait partie de cet instrument. L’expérience n’a pas eu de succès ; mais on verra plus loin que la lentille creuse et la grande lentille produisent l’une et l’autre leur effet lorsque l’on emploie les rayons parallèles du soleil au lieu des rayons divergents de la lampe électrique.

taux non réfractaires à l’incandescence des corps réfractaires. Pour empêcher la perte de chaleur par la conduction, il fallut employer les métaux en lames aussi minces que possible. Quelques expériences préliminaires avec une feuille de platine n’ayant pas donné de résultat, on se demanda si, même avec le rayonnement total de la lumière électrique, il serait possible d’obtenir l’incandescence sans combustion. Abandonnant tout à fait l’emploi des lentilles, je fis approcher une feuille mince de platine des pointes de charbon en ignition. J’observais derrière la lampe pendant que mon assistant se tenait devant, et, en regardant à travers un verre noirci, je mesurais la distance entre la feuille de platine et la lumière électrique. A ladistanced’un demi-pouce (1,25 centimètres) des pointes de charbon le métal rougit. Le problème était alors d’obtenir, à une plus grande distance, un foyer dont le pouvoir échauffant fût égal à celui des rayons directs à la distance d’un demi-pouce.

Dans le premier essai, on a utilisé autant que possible les rayons directs. Une feuille de platine fut placée à un pouce (2,5 centimètres) des pointes de charbon, où elle recevait le rayonnement direct. Les rayons émis en arrière par les pointes étaient en même temps réfléchis convergents sur la feuille par un petit miroir, et l’intensité de ce double foyer fut plus que suffisante pour compenser la diminution d’intensité due à l’éloignement de la feuille, à la distance d’un pouce. On obtint plus tard l’incandescence par le même procédé, quand on eût éloigné la feuille à deux et trois pouces des pointes de charbon.

Cette dernière distance me permit d’introduire entre le foyer et la source des rayons un vase contenant la solution d’iode; les rayons obscurs transmis se trouvèrent assez intenses pour enflammer du papier, et porter une feuille de platine à l’incandescence.

Ces expériences ne se faisaient pas sans danger. Le bisulfure de carbone est une substance extrêmement inflammable, et, le 2 novembre, pendant que je me servais d’une pile très-puissante et de pointes de charbon d’une chaleur extrêmement intense, la solution prit feu et enveloppa à l’instant de flammes la lampe électrique et tous ses accessoires. On avait heureusement pris la précaution de placer tout l’appareil dans un vase plat contenant de l’eau qui reçut la plus grande partie du liquide inflammable. Le bisulfure de carbone étant plus lourd descendit au fond et la flamme fut bientôt éteinte. Deux accidents semblables suivirent de près celui-ci, et me décidèrent à chercher une substance qui pût remplacer le bisulfure.’ Le chloroforme, quoique moins transparent ou diathermane, transmet les rayons obscurs en très-grande abondance et dissout très-bien l'iode. Mais à épaisseur égale, la solution n’est pas suffisamment opaque, et, en raison de son pouvoir absorbant, les effets obtenus sont comparativement faibles. La même remarque s’applique aux iodures de méthyle et d’éthyle, au benzol, à l’éther acétique, etc., etc. Tous ces corps dissolvent l’iode, mais ils affaiblissent les effets par leur action sur les rayons extra-rouges.

Le brome et le chlorure de soufre ne sont pas inflain-

niables, mais ils sont extrêmement corrosifs ; leur action sur les poumons et sur les yeux est tellement irritante qu’elle rend leur emploi impraticable ; ils m’ont donné des effets puissants , mais leur diathermancie, quoique très-grande, n’approche pas celle de l’iode. Le bichlorure de carbone, serait très-précieux si son pouvoir dissolvant était égal à celui du bisulfure. Il n’est nullement inflammable, et sa diathermancie paraît surpasser celle du bisulfure. Mais, sous une épaisseur raisonnable, la quantité d’iode qu’il peut dissoudre ne suffit pas à rendre la solution parfaitement opaque; sa couleur pourpre est d’une beauté indescriptible, et quoique impropre à des expériences rigoureusement exactes, elle m’a donné de bons effets dans certaines classes d’expériences.

Mes essais pour obtenir un dissolvant aussi bon et moins dangereux que le bisulfure de carbone ayant toujours échoué, je dus me résigner à rendre le moins dangereux possible l’emploi de mon premier agent. J’avais fait construire une chambre d’étain; je plaçai dans son intérieur la lampe et son miroir. Le cône de rayons réfléchis, formant foyer en dehors de la chambre, sortait par une ouverture de 6,88 centimètres de largeur. Au-dessous de cette ouverture était un support portant la solution d’iode, qui fermait l’ouverture et interceptait tou le la lumière. Je m’étais d’abord servi, pour fermer l'ouverture, d’une plaque de sel gemme parfaitement transparente, enchâssée sur une monture spéciale, et qui interceptait toute communication entre la solution et les charbons incandescents. Mais la chambre elle-mêm: s’échauffait rapide -

ment par le rayonnement intense auquel elle était exposée, et la solution contenue dans le vase s’échauffait encore sous la double influence des parois de la chambre et des rayons lumineux qu’il absorbait ; j'entourai l’ouverture d’un espace annulaire de 6,25 centimètres environ de diamètre et de 6 millimètres d’épaisseur, et j’y fis circuler de l’eau froide. De plus, le vase contenant la solution avait une double enveloppe dans laquelle passait le courant, après avoir achevé sa marche autour de l’ouverture. L’appareil était ainsi maintenu froid. Le col du vase était fermé par un bouchon fermant hermétiquement, et traversé par un tube qui, lorsque Je vase était placé sur son support, se terminait à une grande distance du foyer du miroir.

Fig. 4 a. Fig- * l>.

On pouvait donc faire des expériences de combustion sans craindre d’enflammer la plus petite quantité de la

vapeur qui, malgré les précautions prises, pouvait s’échapper du bisulfure de carbone. On comprendra sur-lechamp ces dispositions en se reportant aux deux figures 4 a et 4 b, qui représentent la chambre, la lampe et le tamis, vus de côté et en face : xy est le miroir qui renvoie le cône de rayons réfléchis d’abord à travers la fenêtre de sel gemme (qui n’est pas ombrée), puis à travers le tamis d’iode m n ; les rayons convergent au foyer k, où ils forment une image invisible de la pointe du charbon inférieur ; l’image de la pointe supérieure descend au-dessous de k , et les deux images brillent d’un vif éclat sur une feuille de platine platiné placée au foyer; s s, fig. 4a est la section de l’espace annulaire où circule l’eau froide; on voit, fig. 4b, comment l’eau entre dans cet espace et se rend de là dans l’enveloppe qui environne le vase d’iode m.

Avec cet appareil et une pile de cinquante éléments, j’ai obtenu les résultats suivants :

Un morceau de feuilles d’argent, fixé à un fil en anneau et noirci par une exposition à la fumée du sulfure d’ammonium, ayant été porté dans le foyer obscur, s’échauffa quelquefois jusqu'au rouge vif.

Une feuille de cuivre noircie de la même manière fut également portée au rouge.

Je plaçai un morceau de feuilles de platine platiné dans un récipient où l’on avait fait le vide. Le récipient fut installé de telle sorte que le foyer tombât sur le platine. La chaleur du foyer fut aussitôt transformée en lumière, et une image nettement définie et renversée des pointes se

dessina sur le métal. La figure 5 représente la thermogra phie ou image thermographique des charbons.

Fig. 5.

On remplaça ensuite dans le récipient vide le platine par du papier noirci. Placé au foyer des rayons invisibles, ce papier fut aussitôt percé, et le trou répandit un nuage de fumée qui tomba en cascade au fond du récipient. Le papier brûla sans incandescence, et l’on vit se former par combustion l’image thermographique des pointes de charbon. Quand le papier noir est placé au foyer où l’image thermique est nettement définie, il est toujours percé en deux points, qui répondent aux images des deux charbons; et ce qui prouve que la chaleur du charbon positif est plus grande, c’est que son image est la première qui perce le papier; elle le brûle sur un grand espace, et reproduit sa forme particulière de cratère, tandis que le charbon négatif perce ordinairement un petit trou.

La couleur du papier rougi par l'iodure de mercure est changée aux endroits où tombe l’image invisible des pointes de charbon.

Des disques de papier carbonisé par divers procédés,

sont portés à une brillante incandescence, soit dans l’air, soit dans le récipient vide.

Dans ces premières expériences, je me suis servi d’un appareil qui avait été construit pour un autre usage. Le miroir, par exemple, avait été emprunté à la lampe électrique de M. Duboscq. Il fut d’abord argenté par derrière, puis par devant. Le vase employé pour la solution d'iode était aussi celui qui accompagne ordinairement la lampe de Duboscq ; il était destiné par le constructeur à contenir une dissolution d’alun. Ses parois étaient en bon verre blanc ; la distance d’une paroi à l’autre était de 3 centimètres.

Une question théorique d’une grande importance se rattachait à ces expériences. Dans scs excellentes recherches sur la fluorescence, M. le professeur Stokes a trouvé invariablement que la réfrangibilité de la lumière incidente était abaissée. Cette règle était tellement constante qu’on était forcé de l’admettre comme une loi de la nature ; or, si les rayons qui, dans les expériences précédentes, ont porté le platine, l’or et l’argent à la chaleur rouge, étaient entièrement ultrarouges, les feuilles métalliques rendues visibles seraient, au contraire, un exemple d 'élévation de la réfrangibilité.

Mais il fallait avant tout s’assurer qu’aucune trace de rayonnement visible n’a traversé la solution ; et que la radiation invisible est exclusivement extra-rouge.

Cette dernière condition peut sembler inutile, parce que l’action calorifique des rayons extra-violets est si excessivement faible , qu’en supposant même qu’ils arri-

vent au platine, leur pouvoir échauffant aura complètement cessé. Néanmoins, des considérations mécaniques faisaient de l’exclusion de tout rayon plus réfrangible que ceux qui sont engendrés au foyer une condition absolument nécessaire à la solation complète du problème.

Aussi, quoique l’iode employé dans les expériences précédentes fût suffisant pour intercepter la lumière du soleil de midi, j'ai voulu soumettre son opacité à une épreuve plus rigoureuse. J’ai fait dans ce but les expériences suivantes :

Un morceau de papier noir épais, tendu sur un anneau a été approché graduellement du foyer des rayons obscurs La place du foyer a été indiquée par le percement du papier. Sa combustion étant achevée, j’ai porté l’anneau un peu plus près de la lampe, de sorte que le faisceau convergent passait à travers l’ouverture brûlée , et que le foyer se formait à 1,25 centimètres environ au-delà. Un morceau de platine noirci, placé immédiatement derrière l’ouverture, fut porté au rouge sur un espace considérable ; on le recula jusqu’à ce qu’il eût atteint le degré maximum d’incandescence, et l’on marqua avec soin le point du maximum. On plaça alors un vase plein d’une solution d’alun entre le diaphragme de papier noir et le vase d’iode. La solution d’alun diminua considérablement le rayonnement invisible, mais elle fut sans influence sensible sur tous les rayons visibles du faisceau concentré. J’avais pris soin d’intercepter toute la lumière qui pouvait sortir par les fentes de l’appareil, ainsi que la lumière du jour. Je plaçai alors mon œil au niveau de l’ouverture et

je l’en approchai lentement, jusqu’à ce qu’il fût arrivé au point qui marquait le foyer. Un phénomène singulier s’est alors présenté. Je vis les pointes de coke incandescent de la lampe parfaitement noires, projetées sur un fond d’un rouge foncé. Lorsque je faisais mouvoir les pointes en haut et en bas, leurs images noires se déplaçaient de même. Quand je les amenai au contact, je vis les extrémités des pointes séparées en apparence par un espace blanc. Les pointes m’apparaissaient droites ; en observant avec soin, je pouvais les voir tout entières, même les griffes qui les portaient. L’aspect noir de la partie incandescente des pointes pouvait, bien entendu, n’être que relatif ; elles interceptent plus de la lumière réfléchie par le miroir placé derrière elles, qu’elle n’en donnent par leur émission directe.

La solution d’iode, de 3 centimètres d’épaisseur, devenant insuffisante pour l’épreuve rigoureuse à laquelle on la soumettait, je disposai deux autres vases, l’un avec des parois de sel gemme transparent, l’autre avec des parois de verre. La largeur du premier était de 3 centimètres, celle du second de 6,23 centimètres. Ces vases remplis avec la solution d’iode, furent placés successivement devant la lampe électrique, et après qu’on eut interposé le vase d’alun, l’œil placé au foyer n’éprouva aucune impression de lumière. Je retirai le vase d’alun, et j’approchai du foyer mon œil, alors non garanti; la chaleur était intolérable, mais elle semblait affecter les paupières et non la rétine. Une ouverture un peu plus large que la pupille, ayant été faite dans un écran de mé-

tal, je plaçai l’œil derrière, et l’amenai lentement et avec précaution au foyer. Le faisceau concentré en ce point pénétra tout entier à travers la pupille, mais aucune impression de lumière ne se produisit, et la rétine ne fut pas sensiblement affectée par la chaleur. Je retirai mon œil et plaçai une lame de platine platiné à l’endroit occupé parla rétine un moment auparavant. Le métal fut chauffé en un instant au rouge vif*. Les rayons qui produisaient cette incandescence étaieut certainement invisibles, et ce qui prouve que ces rayons invisibles étaient exclusivement extra-rouges, c’est qu’ils n’ont pu faire naître la plus légère trace de fluorescence sur les milieux les plus sensibles, placés au foyer dans l’appartement le plus sombre qu’on pût se procurer.

Lorsqu’on veut obtenir des effets intenses, le problème se réduit à rassembler autant qu’on peut de rayons invisibles, et à les concentrer dans l’espace le plus petit possible. Plus le miroir sera près de la source des rayons, plus il interceptera et réfléchira de ces rayons, plus le foyer sera près de la même source, plus l’image sera petite. Pour pouvoir remplir à la fois ces deux conditions, il faut que le miroir soit de très-court foyer; car si l’on emploie un miroir d’une grande longueur focale, sa distance à la source des rayons devra être considérable, pour que le foyer soit près de la source ; lorsque le miroir est à une trop grande distance, un grand nombre de rayons échappent à la réflexion. Si d’un autre côté le miroir est

1 Je ne conseille pas de répéter ces expériences.

trop profond, l'aberration de sphéricité est considérable, et quoiqu’on puisse rassembler une grande quantité de rayons, leur convergence au foyer est imparfaite. Pour déterminer la meilleure forme de miroir, j’en ai fait construire trois modèles, ayant : le premier 40,23 centimètres de diamètre et 3,5 centimètres de foyer ; le second, 19,75 centimètres de diamètre et 7,5 centimètres de foyer; le troisième, 22,5 centimètres de diamètre et 15 centimètres de foyer. Us se sont brisés souvent à cause de l’imperfection du recuit ; mais à la fin j’ai été assez heureux pour obtenir trois miroirs, sans aucun défaut. J’ai trouvé que la distance la plus convenable du foyer à la source était 12,5 centimètres; il faut choisir, en conséquence, la place à donner au miroir. Cette distance permet d’introduire un vase d’iode d’une épaisseur suffisante, et la chaleur au foyer est excessivement forte.

Ces expériences démontrent d’une manière frappante l’isolement complet de l’éther lumineux, par rapport à l’air. L’air du foyer peut avoir la température de la glace, tandis que le mouvement de l’éther lumineux est tel que s’il était absorbée par l’air, elle lui communiquerait la température de la flamme.

Un thermomètre à air n'éprouve rien là où le platine est porté à la chaleur blanche.

On est extrêmement frappé de voir la fumée épaisse qui s’élève d’un morceau de bois quand on le place dans le foyer obscur; des allumettes y prennent feu sur-le-champ, et la poudre y fait explosion instantanément. Du papier noir sec que l’on y tient s’enflamme. Des lamelles de bois

y prennent aussi feu; le bois sec d’une boîte à chapeau convient très-bien pour cette expérience. Lorsqu’on place une feuille de papier brun un peu au delà du foyer, il devient d’abord vivement incandescent sur un grand espace; il prend feu ensuite, et la combustion se propage en anneau de feu autour du centre d’ignition. Du charbon de bois s’embrase au foyer, et des disques de papier carbonisé y brillent d’un éclat extrêmement vif. Des feuilles noircies de plomb et d’étain peuvent s’y fondre; un épais morceau de métal fusible y est promptement percé et fondu. Une feuille de zinc noircie placée au foyer s’enflamme; et, en faisant passer lentement la feuille à travers le foyer, on peut maintenir son état d’ignition jusqu’à ce qu’elle soit entièrement consumée. Un fil de magnésium, aplati à son extrémité et noirci, s’enflamme aussi et brûle avec un vif éclat. Un cigare s’allume instantanément au foyer obscur.

Les corps soumis à l’expérience peuvent être enfermés dans des récipients de verre, les rayons concentrés les enflammeront encore après avoir traversé le verre. Un petit morceau de bois dans un bocal d’oxygène s'enflamme subitement; du charbon de bois s’embrase, et de l’écorce de charbon de bois lance sur-le-champ une pluie d’étincelles.

Dans tous ces cas, les corps exposés à l’action des

rayons invisibles étaient plus ou moins combustibles. Ils avaient besoin d’être plus ou moins chauffés avant de commencer à être attaqués par l’oxygène de l’atmosphère. Leur vif éclat était dû en grande partie à la combustion, et ne prouvait pas d’une manière concluante que la réfrangibilité des rayons s’était élevée. Cette élévation, résultat d’une très-grande importance théorique, se manifeste quand on expose au foyer des corps non combustibles, ou quand on renferme des corps combustibles dans un espace privé d’oxygène. On a élevé bien souvent à la chaleur blanche des feuilles de platine platiné, soit dans l’air, soit dans le vide. On a obtenu le même résultat avec une feuille de charbon de bois ou de coke suspendue dans le vide. Vu à travers un prisme de sulfure de carbone, le platine chauffé à blanc donne un spectre riche et complet. Toutes les couleurs, du rouge au violet, brillent d’un éclat extrêmement vif. Les ondes d’où provenaient primitivement ces couleurs n’avaient ni rayons visibles ni rayons ultra-violets mêlés avec elles ; elles étaient exclusivement extra-rouges. L’action des atomes de platine, de cuivre, d’argent et de charbon sur ces rayons, les fait passer de l’état de rayons de chaleur à celui de rayons de lumière. Ils frappent le platine en vibrant d’une certaine manière; ils le quittent en vibrant plus rapidement. Ainsi leur réfrangibilité s’est élevée; les rayons invisibles ayant été rendus visibles.

Pour exprimer cette transformation des rayons de chaleur en d’autres rayons d’un degré plus élevé de réfrangibilité, je proposerai le terme de calorescence. Il s’har-

monise bien avec le terme de fluorescence introduit par M. le professeur Stokes, et il indique aussi la nature des effets auxquels il s’applique. L’expression de « transmutation des rayons », mise en usage par le professeur Challis \ convient aux deux classes d’effets.

Dans la précédente section j’ai décrit les dispositions prises dans le dessein d’éviter le danger qui pourrait résulter de l’emploi d’une substance aussi inflammable que le bisulfure de carbone. Depuis, j’ai imaginé d’arriver à ce but d’une manière plus simple, et de rendre ainsi plus facile la répétition des expériences. On peut adopter en toute sûreté la disposition suivante (fig. 6) :

ABCD est la coupe de la chambre.

xy le miroir placé à l’intérieur.

c les pointes de charbon de la lumière électrique.

» Philotophical magazine, Ser. 4, vol. XII, p. 521,

op l’ouverture en avant de la chambre, où passe le faisceau réfléchi par le miroir y.

Placez le miroir à une distance telle des pointes de charbon que le faisceau réfléchi soit légèrement convergent.

Versez la solution d’iode dans un petit matras ordinaire, placez ce matras sur le passage du faisceau en F, à une distance de la lampe telle qu’il y soit en sûreté. Le matras se comporte à la fois comme une lentille et comme un filtre; les rayons lumineux sont interceptés, les rayons obscurs sont rendus fortement convergents, la combustion et la calorescence peuvent se produire au foyer formé un peu au delà.

On a obtenu les résultats suivants avec des matras de différentes dimensions, à un mètre de distance des pointes de charbon :

1° Avec un matras sphérique de 16,88 centimètres de diamètre, le platine a été chauffé au rouge au foyer, et du papier noir s’est enflammé ;

2° Avec un matras ordinaire, de 7,83 centimètres de diamètre, le platine a été porté au rouge clair sur un grand espace irrégulier. Près de la lampe, les effets obtenus avec ce matras étaient très-frappants;

3° Petit matras, de 4,6 centimètres de diamètre, pas tout à fait sphérique : platine chauffé à blanc; papier immédiatement enflammé;

4°“ Matras encore plus petit, 3,76 centimètres de diamètre : très-bons effets ; à peu près les mêmes qu’avec le précédent ;

5° La boule d’une pipette : effets frappants, mais moins brillants qu’avec les petits matras déformé irrégulière.

Quand le platine est porté au blanc, la combustion du bois, du charbon de bois, du zinc et du magésium doit naturellement et nécessairement se produire. Or, le platine a été porté au rouge à 6,6 mètres de la source des rayons.

Néanmoins le meilleur miroir disperse plus ou moins les rayons; et, en raison de cette dispersion, le faisceau, à une grande distance de la lampe est très— affaibli. L’effet à l’air libre est rendu plus intense lorsqu’on fait passer le faisceau par un tube poli à l’intérieur, lequel empêche la

perte latérale de la chaleur rayonnante. Un tube pareil, placé devant la chambre, est représenté en AB, (figure 7). On peut tenir à son extrémité le matras avec la main, ou bien on peut l’y fixer d’une manière permanente. Avec une pile de cinquante éléments, le platine peut être porté à la chaleur blanche au foyer du matras.

Mais au lieu d’un matras rempli de la solution opaque, mettons une lentille de verre ou de sel gemme, L, fig. 8, de 6,25 centimètres de diamètre, et de 7 ,50 centimètres de distance focale sur le passage du faisceau réfléchi. Les

rayons sont rendus convergents, et l’on peut obtenir à leur point de convergence tous les effets de calorescence et de combustion.

Dans ce cas, les rayons lumineux doivent être interceptés par un vase en verre, à parois planes (mn); on peut le placer devant ou derrière la lentille.

Enfin, on peut adopter la disposition indiquée fig. 9.

Le faisceau réfléchi par le miroir dans l’intérieur de la chambre est reçu et rendu convergent par un second miroir, x' y' . Au point de convergence, qui peut être à un ou plusieurs mètres de la chambre, on peut obtenir tous les effets décrits jusqu’ici. La lumière du faisceau peut être interceptée en un point convenable de sa route; mais, dans les cas ordinaires, l’expérience se fait mieux avec le bichlorure au lieu du bisulfure de carbone, et en plaçant

tout près de la chambre le vase m n qui contient la solution opaque. Aussitôt que les pointes de charbon sont en ignition, il se produit au foyer une explosion, une combustion ou une calorescence suivant qu’on le veut.

La lampe et la chambre ordinaire de Duboscq peuvent servir à ces expériences. Avec des miroirs convenables, qu’on peut aisément se procurer, on obtiendra très-facilement une série d’effets qui, je ne crains pas de l'affirmer, intéresseront tous ceux qui en seront témoins.

Il est évident aussi que, sauf pour les expériences à faire dans l’obscurité, la chambre n’est pas nécessaire. Les miroirs et le vase tamiscur peuvent être adaptés à la lampe seule.

J’ai cherché à fondre le platine avec les rayons invisibles de la lumière électrique, mais jusqu’à présent je n’ai pas réussi. Dans quelques expériences, je me suis servi d’une lampe de Foucault, d’un grand modèle, qui m’a permis d’employer une pile de cent éléments.

Dans d’autres expériences, j’ai employé deux piles, l’une de cent éléments et l’autre de cinquante, avec deux lampes, deux miroirs, deux vases tamiseurs, et en faisant converger la chaleur des deux lampes en sens opposé, sur le même point. Lorsque la feuille de platine était placée au foyer commun, les faisceaux convergents la frappaient sur ses faces opposées, et la portaient au blanc éblouissant. Je suis persuadé que le métal pourrait être fondu si le noir de platine pouvait être maintenu à la surface. Mais la chaleur intense le dissipe immédiatement, et le pouvoir réfléchissant du métal entrant en jeu,

l’absorption est tellement affaiblie que la fusion ne peut avoir lieu. En recouvrant le platine avec du noir de fumée, on l’a amené très-près du point de fusion, dont on apercevait les premières traces après le refroidissement. Mais ici, comme dans le cas du platine, la substance absorbante disparaît trop rapidement. Le cuivre et l’aluminium, traités de cette manière, sont brûlés sur-le-champ.

Jusqu’ici je n’ai parlé que du rayonnement invisible de la lumière électrique ; mais tous les corps solides portés à l’incandescence émettent des rayons invisibles de chaleur. En outre, plus le corps incandescent est dense, plus sa radiation obscure est intense. Nous possédons à l’Institution royale, des cylindres très-denses de craie pour produire la lumière Drummond : lorsqu’une flamme puissante oxyhydrogène est projetée sur l’un d’eux, il brille d’une lumière jaunâtre intense, et le rayonnement obscur est extrêmement énergique. En séparant celui-ci du rayonnement total par la solution d’iode, on peut obtenir au foyer des rayons invisibles tous les effets de combustion et de calorescence décrits dans les pages précédentes. La lumière obtenue, en projetant la flamme oxyhydrogène sur de la magnésie préparée par le procédé de M. Carlevaris, est plus blanche que celle qui est émise par notre craie ; mais parce que la magnésie obtenue du chlorure de magnésium est légère et spongieuse, son

rayonnement obscur est moindre que celui de nos cylindres plus compactes 1 .

Les rayons invisibles du soleil ont subi à leur tour la transformation de lumière en chaleur. Un miroir concave de 3 pieds de diamètre a été monté sur le toit de l'École royale des mines, à Jermyn Street. Le foyer venait se former au sein d’une chambre obscure où était exposée lafeuillede platine platiné. Quandles rayons visibles eurent été interceptés par la solution d’iode, les rayons invisibles y produisirent une incandescence faible mais distincte.

Un tube de fer-blauc noirci (AB, fig. 10), recourbé à

angle droit, et ouvert à une extrémité, portait à l’autre

t La découverte de la fluorescence, faite par M. le professeur Stokes, avait naturellement suggéré l’idée qu’on pourrait changer la réfrangibilité en sens contraire. M. Grove, je crois, a fait différentes expériences en vue de produire un changement de cette espèce ; mais bientôt après la publication du mémoire du professeur Stokes, M. le docteur Miller voyait, dans la lumière de la craie, un cas d’élévation de la réfrangibilité. De ce que la radiation de la flamme oxybydrogène est. impuissante à traverser les écrans de

extrémité un miroir plan {xy), foTmant avec l’axe du tube un angle de 45°. Une ouverture latérale (x 6), d’environ 6,23 centimètres carrés, faisait face au miroir; sur cette ouverture était placée une feuille de platine platiné. En tournant la feuille du côté du miroir concave, on pouvait faire tomber sur elle le faisceau des rayons concentrés du soleil. A la lumière du jour, il était impossible de voir si le platine était incandescent ou non ; mais en plaçant l’œil en B, on pouvait voir la lumière rouge du platine par réflexion sur le miroir plan. On a ainsi obtenu une incandescence au foyer du grand miroir XY, après qu’on eut éliminé les rayons visibles par la solution d’iode m n.

Pour avoir un ciel plus pur, j’ai fait transporter ce miroir dans le jardin de mon ami M. Lubbock, près de Chislehurst. Les effets obtenus avec le rayonnement total du soleil ont été extraordinaires. De grandes lames de la feuille de platine, et même une feuille épaisse, exposées au foyer, disparaissaient comme s’ils étaient vaporisés 1 .

verre, il en conclut qu’elle était presque entièrement extra-rouge, et la vérité de cette conséquence a été établie depuis par l’analyse prismatique directe La lumière intense produite par la flamme oxyhydrogène quand elle est projetée sur la craie implique, suivant ses conclusions, un changement de période du lent au rapide, ou, en d’autres termes une élévation virtuelle de réfrangibilité. ( Eléments of Chemiitry, 1855, p. 210.)

* Les rayons solaires étant concentrés avec un miroir de 22,5 centimètres de diamètre et de 15 centimètres de longueur focale, sur une feuille de platine platiné, le métal est percé instantanément. Si l’on fait passer le foyer le long de la feuille, elle est coupée par le faisceau solaire comme par un instrument tranchant.

Un cylindre de bois de 6,5 cent, de diamètre, exposé de la même manière, a été bientôt brûlé et percé de part en part. Le papier placé au foyer s’enflamme presque avec explosion. La proportion très-grande des rayons visibles du soleil aux rayons invisibles, est démontrée d’une manière frappante dans ces expériences. Avec un rayonnement total considérablement plus faible, les rayons invisibles de la lumière électrique, ou de la lumière Drummond, élèvent le platine à la chaleur blanche, tandis que quand on a intercepté la partie visible d’un faisceau concentré des rayons du soleil, le plus qu’on puisse obtenir des rayons obscurs du soleil, c’est une chaleur rouge clair. La chaleur des rayons lumineux du soleil est si grande, qu’il estexcessivement difficile d’expérimenter avec la solution d’iode. Cette solution bout constamment, et il suffit d’une exposition de deux ou trois secondes pour la porter à l’ébullition. Ce rapport très-grand du rayonnement lumineux au rayonnement non-lumineux doit sans doute être attribué en partie à l’absorption d’une grande portion de ce dernier par la vapeur aqueuse de l’air. De là on peut aussi conclure combien est énorme la température du soleil.

En faisant converger les rayons du soleil par une lentille creuse remplie de la solution d’iode, on a obtenu l’incandescence au foyer de la lentille sur le toit de Royal Institution.

Connaissant la perméabilité du verre de bonne qualité pour les rayons solaires, j’ai prié M. Mayall de me permettre de faire quelques expériences avec sa belle lentille

photographique, à Brighton. Quoiqu’il fût très-occupé en ce moment, il a mis, avec la plus grande complaisance, son appareil à la disposition de mon préparateur, pendant les trois meilleures heures d’un brillant jour d’été. On a obtenu une chaleur rouge au foyer de la lentille après avoir éliminé complètement la portion lumineuse de la radiation solaire.

On a employé très-souvent du papier noir dans les expériences précédentes, parce que l’action des rayons invisibles sur ce papier est très-énergique. Ceci indique que l’absorption de ces rayons n’est pas indépendante de la couleur. Une poudre rouge est rouge parce que les rayons lumineux, plus réfrangibles que le rouge, pénètrent au sein de cette poudre et y sont absorbés, et que la lumière rouge non- absorbée est renvoyée par la réflexion à la surface limite des particules du corps rouge. Ce défaut d’absorption des rayons rouges s’étend aux rayons d’une plus grande longueur d’onde au delà du rouge, d’où il suit que le papier rouge exposé au foyer des rayons invisibles est à peine carbonisé lorsque le papier noir s’enflamme en un instant. Le tableau suivante fait connaître l’état du papier quand il a été exposé au foyer d’une lumière électrique d’une intensité modérée.

Papier. État.

Papier glacé orangé. . . légèrement carbonisé.

— rouge .... àpeine teinté; moins que l’orangé.

— vert percé d’un petit anneau, par com-

bustion.

— bleu de même que le précédent.

— noir percé , et immédiatement en-

flammé.

— blanc. . . . carbonisé, non percé.

Timbre-poste pour l’étranger, mince légèrement carbonisé, moins que

le blanc.

Papier de petit format, encore moins carbonisé, presque

de même que l’orangé.

Papier brouillard mince, blanc à peine teinté.

Papier brouillard brun

blanchâtre comme le précédent ; une grande

quantité de chaleur paraît traverser ces deux derniers papiers.

Brun ordinaire percé immédiatement ; un bel an-

neau embrasé s’étend dans tous les sens.

Brun épais percé, moins attaqué que le pré-

cédent.

Papier de sable épais,

blanc percé, avec un anneau embrasé.

Papier. État.

Émeri brun comme le précédent.

Noir sombre percé , et immédiatement en-

flammé.

Ce tableau constate une absence presque totale d’absorption de la part du papier rouge. Le blanc lui-même absorbe davantage, et par conséquent est plus facilement carbonisé. En frottant d’iodure rouge de mercure la surface du papier, et l’exposant au foyer, on obtient une thermographie des pointes de charbon, produite par la décoloration de la place où tombe l’image invisible ; comme je m’attendais à un changement de couleur immédiat, je fus d’abord surpris du temps qu’il lui fallait pour se propuire.

Nous nous souvînmes alors des expériences de Franklin sur les vêtements de différentes couleurs, et de la conclusion à laquelle il arriva : que les couleurs les plus sombres étaient les plus absorbantes. Mais cette conclusion a été réellement poussée trop loin. Les couleurs de Franklin étaient d’une espèce particulière, et la manière dont elles agissaient n’autorisait nullement une conclusion générale. Les rayons invisibles du soleil possèdent, suivant M. Müller, deux fois autant d’énergie que les rayons visibles. Une substance blanche peut absorber les premiers, tandis qu’ils ne seraient peut-être pas absorbés par une substance sombre, qui n’est telle que parce qu’elle absorbe la partie la plus faible delà radiation. La poudre blanche d’alun et la poudre sombre d’iode, exposées à l’action

d’une source dans laquelle des rayons invisibles surpassent de beaucoup les rayons visibles en pouvoir calorifique, se comportent d’une manière directement contraire à l’opinion populaire qui veut que les couleurs sombres soient les meilleurs absorbants.

En finissant, je rapporterai brièvement quelques expériences faites dans le but de déterminer la calorescence que l’on peut obtenir à travers des verres de couleurs diverses. La première colonne de la table suivante donne la couleur du verre ; la deuxième, l’effet observé lorsqu’on regarde un spectre brillant à travers ce verre, et la troisième, l’aspect que présente une feuille de platine platiné placée au foyer, après que le faisceau convergent a traversé le verre.

EXAMEX AU PRISME. CALORESCEXCE.

Ronge sombre.

Rouge seul transmis Chaleurblanche faible.

Ronge médiocre.

Rouge seul transmis

Rouge clair.

Jaune intercepté arec la plus grande force

Chaleur blanche.

Blanc brillant.

Jaune.

Toute l'extrémité bleue absorbée. . j Ronge vif avec jaune

I brillant au centre.

Vert.

Outre le vert, une frange d’un rouge \ faible, et une bande bleue trans- J Pas d'incandescence . mises 1

Pourpre sombre.

Bleu extrême et rouge transmis Orangé vif.

Pourpre médiocre.