C. R., i8<,8. I" Semestre. (T. CXXVI, N"' 5.\ 5i

{ liio)

servations de M. Michelson; nos expériences, loin d'être en désaccord avec elles, les confirment pleinement.

» Rappelons enfin que notre méthode présente de grands avantages pour la comparaison des longueurs d'onde, soit très voisines, soit différentes, par l'observation des coïncidences des franges correspondant aux deux radiations, et que l'observation de ces coïncidences nous a été utile pour retrouver le numéro d'ordre de certaines franges et, par suite, mesurer rapidement des épaisseurs ('). »

PHYSIQUE. — Sur la mesure des hautes températures par la méthode interfèrentieVe. Note de M. Daxiel Berthelot, présentée par M. II. Becquerel.

Cl J'ai eu l'honneur de faire connaître antérieurement à l'Académie (Comptes rendus, iG avril 1890) une méthode nouvelle pour la mesure des températures. Cette méthode, étant fondée uniquement sur les propriétés des gaz, parait susceptible de donner directement la valeur des températures dans l'échelle thermodynamique, comme celle du thermomètre à gaz, et elle oflVe sur cette dernière l'avantage d'être indépendante de la nature, de la forme et des dimensions de l'enveloppe thermométrique.

» La loi fjliysique sur laquelle elle s'appuie esl la suivante :

» Si l'on diminue d'une même fraction la densité d'un gaz, d'une part par éléi'ation de température, d'autre part par diminution de pression, l'indice de réfraction prend la même valeur dans les deux cas.

» Dans une première série d'expériences faites entre 0° et 200°, j'ai montré la rigueur de cette méthode. Je me propose aujourd'liui de décrire les appareils qui m'ont servi pour une seconde série d'expériences faites jusqu'au point de fusion de Ter, c'esl-à-dire jusqu'à la constante physique la plus élevée dans l'échelle des températures que l'on ait mesurée avec le thermomètre à air. Les écarts entre les diverses mesures de ce point important publiées depuis vingt ans, écarts qui dépassent 50°, rendaient désirable une mesure nouvelle exécutée par des procédés plus directs que ceux employés jusqu'à ce jour. Tous ces procédés, en eQ'et, sont indirects : on commence par étudier avec un thermomètre à air les variations que la chaleur fait subir à une propriété physique (chaleur spécifique d'un métal inaltérable, force électromo- Irice d'un couple, résistance électrique d'un fil), et l'on utilise ensuite cette propriété pour déterminer le point de fusion des métaux. Cette manière de faire a l'inconvénient de superposer les erreurs dues à deux séries de mesures.

(') Annales de Chimie et de Physique, décembre 1897.

( 4ti )

» D'ailleurs reKactitncle fin thermomètre à air à ces hautes températures est limitée par certaines causes d'erreur qui lui sont inhérentes : telles sont la correction due à l'espace nuisible dont l'importance augmente de plus en plus, et la condensation des gaz sur les parois. Ce dernier phénomène, qui s'est opposé jusqu'à présent à la vérification de la loi de Mariotte aux basses pressions, paraît jouer ici un rôle perturbateur analogue.

» La méthode interférenlielle est exemple de ces causes d'erreur. En premier lieu, elle est directe : les points de fusion sont déterminés dans l'appareil même au moment de la mesure. En second lieu, elle est indépendante de toutes les propriétés de l'enveloppe thermométrique : elle ne nécessite que l'uniformité de température de la colonne gazeuse traversée par le rayon lumineux et la connaissance exacte de sa longueur.

» Dans mes expériences antérieures, j'ai réalisé ces deux conditions : la première par l'emploi de liquides bouillant sous la pression atmosphérique ; la seconde en éliminant par une méthode différentielle les régions à température variable situées à l'extrémité des tubes chauffes.

)' Dans mes nouvelles expériences, j'ai réalisé la première condition par le mode de chauffage électrique, qui consiste à porter au rouge un tube réfractaire par une spirale de platine ou de nickel traversée par un courant. Le platine permet d'atteindre pratiquement iSoo" et le nickel 1200». Ce procédé a déjà été employé avec succès par M. Ledeboer dans ses recherches sur raimanlation du fer {Comptes rendus, t. CVI, p. rag; 1888), par M. Curie dans ses expériences sur les propriétés magnétiques des corps {Comptes rendus, t. CXV, p. 8o3; iSga), par Î\L Charpj- dans ses études sur les transformations du fer {Comptes rendus, t. CXN'III, p. 419; iSgA)-

» Autour d'un tube de porcelaine ou de terre réfractaire, de 85"^™ de long et de 27"" de diamètre intérieur, sont enroidées deux hélices indépendantes en fil de platine, de Qram g fig diamètre. L'écartement des spires est de 7™". Ce sj'Stème est protégé contre le refroidissement par plusieurs couches de fil d'amiante, de corde d'amiante et de kaolin enfermées dans un cylindre en laiton de ii"^™ de diamètre.

» Pour avoir un courant constant, on se sert d'accumulateurs. Un courant de 4 fimpères maintient la température de 1000°. Un couple thermo-électrique permet d'explorer le champ calorifique. Il est facile, en agissant au besoin sur un rhéostat, de maintenir la température d'un point constante, à o^a près, pendant plusieurs heures. Le mode de chauffage étant symétrique par rapport à l'axe, tous les points situés dans un plan perpendiculaire à cet axe sont à la même température et les franges observées sont rigoureusement horizontales. C'est ce qui n'a pas lieu avec les fours à gaz généralement employés jusqu'ici : les tubes et les mouffles y sont chauffés inégalement en haut et en bas et la courbure des franges trahit les différences de densité des couches d'air.

)' La température augmente des extrémités vers le milieu; mais on constate que, l'appareil étant complété, comme il sera ditplus loin, par l'adjonction de tubes à circulation d'eau, la température de la région centrale ne varie pas de i" sur une longueur de i4''™.

» Ce four, qui ne dégage pas de gaz, qui ne produit pas de rayonnement intense, peut s'installer dans n'importe quelle pièce d'un laboratoire. Il permet d'obtenir n'ini-

porle quelle température donnée, de la retrouver sans tâtonnements, de I,a maintenir constante presque indéfiniment, de l'augmenter ou de la diminuer à volonté. 11 permet aussi de faire varier la vitesse de refroissement par intercalation d'une résistance croissante sur le courant. En un mot, il introduit dans la production des températures toute la précision des mesures électriques.

» Ainsi est réalisée la première condition exigée pnr ma méthode : la constance de la température. Voici comment on réalise la seconde.

)> A l'une des extrémités du tube en terre réfraclaire et selon son axe pénètre jusqu'à une distance fixe de 7'=™ un tube en laiton de 17'^'" de longueur et de 7™™ de diamètre intérieur, entouré lui-même d'un système de deux tubes concentriques de 15™", 4 et de 21""™ de diamètres intérieurs où circule un courant d'eau rapide. Les épaisseurs des tubes sont de o""", 5, sauf celle du tube extérieur qui est de i"'™.

1) A l'autre extrémité du grand tube en terre se trouve un système de trois tubes de laiton concentriques à circulation d'eau semblable au précédent et de 54*^™ de longueur. Ce second système est mobile dans une coulisse qui permet de le déplacer suivant son axe. On -évalue ce déplacement sur une règle graduée fixée au tube et qui se meut sous le réricule d'un microscope. La distance exacte des traits a été mesurée au Bureau des Poids et Mesures avec le concours obligeant de MM. Benoît et Guillaume.

» Pour avoir des franges aussi nettes à chaud qu'à froid, il faut ménager au rayon lumineux un régime de transition entre les tubes en laiton froids et le tube en terre porté au rouge : on y arrive en prolongeant les premiers par de petits tubes de platine de 7™™ de diamètre extérieur et de 4"" àe longueur.

» Le tube chaud étant porté à la température qu'il s'agit de mesurerai qui est contrôlée par une pince thermo-électrique platine-jjlatine iridié, on amène les franges au zéro en raréfiant l'air dans le tube froid parallèle au tube chaud, où passe la seconde partie du faisceau lumineux. On lit au cathétomètre la pression correspondante; on tire alors le tube mobile de 5<^", 6"" ou lo""", ce qui allonge d'autant la longueur de la région à température constante. On vérifie que l'indication de la pince n'a pas varié. On ramène les franges au zéro par diminution de pression dans le tube froid. On fait une seconde lecture du manomètre. On revient ensuite à la position primitive, on ramène les franges et l'on s'assure que l'on retrouve la pression primitive.

» Si l'on a noté avec une pince thermo-électrique fer-cuivre les températures des divers tubes refroidis par des courants d'eau, on possède toutes les données nécessaires au calcul.

» On obtient un éclairage intense du collimateur, suffisant pour remplacer en bien des cas, dans les spectroscopes, goniomètres, etc., l'arc électrique, en projetant sur la fente l'image d'un bec papillon à acétylène vu par la tranche.

» Je donnerai prochainement les résultats des expériences faites avec cet appareil sur les points de fusion et d'cbuUition de divers corps simples ( ' ). »

(') Travail fait au laboratoire d'Enseignement physique à la Sorbonne.

PHYSIQUE. Sur la composition de l'air en divers lieux et la densité des gaz. Note (le M. A. Leduc, présentée par M. Lippmann.

« Bien que je n'aie envisagé l'étude de l'atmosphère qu'au point de vue assez restreint de la proportion (en poids) de l'oxygène dans l'air dépouillé d'acide carbonique, de vapeur d'eau, etc., je crois utile de comparer mes résultats à ceux des principales expériences antérieures, et, en particulier, de celles de M. B. Le\vy.

» Anciennes expériences. — i° Méthode de Dumas. — A côté de Terreur systématique que j'ai mise en évidence ('), la mélliode de Dumas en comporte un certain nombre d'autres plus ou moins personnelles qui empêchent de comparer utilement les résultats des divers expérimentateurs. C'est l'impression qui se dégage particulièrement des deux séries d'expériences de M. Lewy relatives à l'air capté sur la mer du Nord, à l'aller du Havre à Copenhague et au retour (-). Les proportions d'oxygène trouvées ont été :

Aller (juin) (analyses faites au laboratoire d'OErstedt, à

Copenhague) o,2258 à o, 2262

Retour (mai) (analyses faites au laboratoire de Dumas, et sous ses yeux) o,23o4 à 0,2828

qu'il convient de comparer à celles-ci :

Air de Copenhague et d'Elseneur 0,2808

Air de Paris, d'après Dumas 0,2800

» On admettra difficilement que ces écarts contraires correspondent bien à la réalité des faits.

» 2° Méthode de Regnault. — La méthode eudiométrique de Regnault et Reiset comporte moins d'incertitude et permet de suivre les variations de la proportion de l'oxygène avec une sensibilité voisine de 0,0001, pourvu que la mesure des pressions et le repérage des volumes soient soigneusement exécutés au calhétomètre (') et que la température du manchon, ou plutôt du gaz, soit repérée à o°,oi près.

» Mais cette méthode comporte plusieurs erreurs systématiques, dont l'une mérite d'être signalée. Lorsqu'on mesure la pression avant l'explosion, l'équilibre de température peut être atteint, et la pression de la vapeur d'eau est, comme l'a montré Regnault, notablement inférieure à sa pression maxima. Après l'explosion, il faudrait

(') A. Leduc, Comptes rendus, t. CXIII, p. i3o; 1891. (^) Lkwy, Annales de Chimie et de Physique; 1848.

(^) Il sera nécessaire de tenir compte de mes observations sur le niveau moyen (Comptes rendus, t. CXXUI, p. 744)-

attendre longtemps pour qu'il en fût de même; autrement, la diminution de pression observée est trop faible, et la proportioi\ de l'oxygène est estimée trop bas (i à 3 dixmillièmes).

» Une autre erreur sjsténiatique importante entache les résultats de M. Lewy (') : on admettait alors que l'hydrogène et l'oxygène se combinent exactement dans le rapport de 2 à i. Il résulte de mes expériences que l'erreur relative commise en plus sur l'oxygène est 0,0012 et, par suite, celle sur le poids total o,ooo3.

I) Voici les résultats de M. Lewy, traduits en poids au moyen de mes densités, et diminués de o,ooo4 pour les rendre comparables aux miens. La proportion de l'oxygène (en dix-millièmes) a été trouvée, pour de l'air pris :

A Paris 2820

Au Havre 23o5

En mer, la nuit ... . 23 1 5

Id. le jour aSaS

moj'enne générale. . . 2821

A Bogota, saison des pluies 2817 | „

,, , „ . o moyenne 2820

Id. belle saison 2022 \

» A part les expériences du Havre, que je confirmerai tout à l'heure, il semblerait résulter delà que l'aUilude et le voisinage de la mer n'exercent aucune influence systématique.

» Mes expériences. — Or j'ai trouvé, par la méthode en poids dont j'ai déjà discuté la précision, la fidélité et l'exactitude (-), les nombres suivants :

Moyennes.

Paris 2818 à 2323 2820

Nice, Nîmes, Alger, en été, vent sud-ouest 23a i à 2824 2323

Plage voisine de Dieppe, brise nord en juillet 2816 ) „

» )) le i'^'^ avril. . . . 2807 )

Frontière belge, vent nord-est, en été 2817

» » en hiver ... 2809

Alpes (2060"'), 7 octobre, vent violent descendant, . 23o5

» 8 octobre, brise ascendante 2828

Puy de Dôme, 29 novembre, temps calme 2817

» 22 novembre, vent sud-ouest fort. . . 2828

)) On peut reconnaître dans ces nombres l'influence de la saison, de l'altitude, du voisinage delà mer et peut-être aussi de la latitude.

11 II m'avait semblé, par exemple (ceci remonte à 1894), que l'air de

(') Lewy, Annales de Chimie et de Physique (i832).

(-) Comptes rendus, t. CXVII, p. 1072; 1898. J'adresse ici mes remercîments à MM. Horion, colonel Renard, Brunhes, Limb, Chairy, Chauveau, Bertrand, Labois, qui ont bien voulu se charger d'exécuter pour moi un certain nombre de prises d'air.

( 'm 5 ; Londres devait être moins riche en oxvgène que celui de Paris; j'en trouve la preuve dans une récente Communication de Lord Rayleigh à la Société Rovale(*) sur les.densilés des gaz par rapport à l'air. En elTet, tous les nombres de ce savant, relatifs aux gaz difficiles à liquéfier, sont supérieurs aux miens d'un peu plus de , ^^„„, tandis que nos densités de ces mêmes gaz par rapport à l'oxvgène concordent aussi rigoureusement que possible. On peut en conclure que l'air moven de Londres ne contient que 23 1 millièmes d'oxvgène.

» Lensitcs des gaz par rapporta l'oxygène. — Ce qui précède confirme la nécessité sur laquelle j'ai déjà insisté (-) de rapporter les densités à un gaz bien défini. J'avais choisi comme terme de comparaison l'azote. Mais l'azote atmosphérique semble devoir être mis hors de cause, parce que c'est un mélange, et l'azote chimique me paraît trop difficile à obtenir à l'état de pureté.

» Je propose donc de rapporter désormais les densités à Voxvgcne. Pour préciser complètement les données numériques il me suffit d'ajouter que la masse du litre d'oxvgèneà o", sous la pression d'une barye, est iS'",4ioo.

Par rapport à l'air d'après Par rapport à l'oxirgène

Gaz. L"* Rayleigh. A. Leduc. L'' Rayleigh. A. Leduc.

Oxygène i . io535 i , loSaS i i

Azote atmosphérique. . 0,97209 0,97208 0,87944 0,87948

Azote . 0,9673- 0,96717 0,87007 0,87508

0\vde de carbone 0,96716 0,96702 0,87498 0,87490

Anh vdride carbonique i , 02909 i , 02874 i , 3833 i ,3832

» Remarque. — Les densités, par rapport à l'air, de ce Tableau ré.sultent des moyennes expérimentales directes. Mais, avant de passer aux densités par rapport à roxvgène, jai fait subir deux légères corrections aux nombres de Lord Rayleigh : l'une, sur Tacide carbonique, parce que sa densité a été prise à une pression un peu supérieure à la normale; l'autre, un peu plus importante, sur l'azote chimique, pour le motif suivant :

» Le nombre adopté par l'auteur est la moyenne de cinq séries de résultats correspondant à cinq préparations diflerentes. Or lune de ces séries (décomposition du bioxyde dazote) surpasse de ^ ^ f, „ ^ la movenne des quatre autres, qui sont beaucoup plus concordantes.

» L"écarl est trop grand pour n'être point systématique : il convient donc de rejeter cette série comme entachée d'erreur.

» Pour mon compte, j"ai déjà dit que mon nombre 0,96717 me paraissait approché

(,') .YaiHre, janvier 1898.

(,-j Comptes rendus, t. CXMI, p. 1074; 1893.

( /,Ib )

par excès el, considéraiU qu'on ne peiil prétendre à une précision supérieure à oqÔoo j'ai adopté, pour densités par rapport à l'air, les nombres

i,io52, 0,9720, 0,9671, 0,9670, 1,5287. »

PHYSIQUE. — Nouvelles recherches re/atù'es à l'influence des rayons X sur la distance explosive de l'éli/icel/e électrique. Note de M. S. Guggexheimek, présentée par M. Lippraann.

« l. Dans une Communication antérieure ('), j'avais surtout étudié le phénomène eu fonction de l'intensité des rayons Rontgen. J'ai constaté que, si l'on fait éclalcr l'étincelle entre des pièces de zinc, de cuivre ou de laiton, l'action des rayons X sur la distance explosive est à ])eu près la même, tandis qu'elle est asst z irrégulière avec des boules de fer. J'ai étudié ensuite l'influence de la forme des électrodes sur la sensibilité de l'étincelle. Dans ce but j'ai fait éclater l'étincelle entre deux pointes, entre un disque et une pointe, et entie deux boules. Ces électrodes étaient en laiton.

» Voici les cliiffres obtenus :