SUR LES APPAREILS FIXATEURS DE LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE

On commence déjà à parler de réclairage électrique, et les personnes amies du progrès se plaisent à devancer en imagination l'époque où Télectricitéy se substituant au gaz carboné, émanera d'un électromoteur central et circulera dans des conducteurs ramifiés pour alimenter, de distance en distance, des foyers de lumière blanche et vive.

Si jamais cette conception se réalise, c'est que l'on aura beaucoup perfectionné ce que l'on possède actuellement : peut-être aussi faudra-t-il qu'on invente quelque chose de nouveau et dont nous n'avons encore aucune idée. Néanmoins, comme la production de la lumière électrique est un fait intéressant en lui-même et comme son usage commence à se répandre dans les fêtes et dans les théâtres, il est convenable de donner, comme annexe à l'article Éclairage, la description des appareils qui servent à la produire et à la' diriger.

La première expérience de lumière électrique est due à Davy, qui, ayant fait construire la grande pile de la Société royale de Londres, eut l'idée, au commencement du siècle, d'en armer les pôles de deux cônes de charbon et d'opérer la décharge par leurs extrémités ; il vit aussitôt jaillir une lumière d'un éclat supérieur à celui de toute autre lumière artificielle

4. Extrait de Tarlicle Éclairage électrique du Dictionnaire des Arts el Manufactures.

et comparable à celui du soleil. Persuadé que la combustion du charbon n'était pour rien dans la beauté du phénomène, il plaça les charbons dans le vide et il obtint, en effet, autant de lumière tout en évitant la consomption du charbon par Foxygène de Tair. Pour rendre ce charbon plus conducteur, il le calcinait à haute température etl'éteignait brusquement dans le mercure.

Pendant bien des années Texpérience fut répétée solennellement dans les cours publics, en suivant exactement les indications de Davy. Elle était nécessairement de courte durée : les piles dont on usait alors ne fournissant pas un courant persistant, et puis les charbons incandescents dégageaient d'abondantes fumées qui en peu d'instants obscurcissaient la paroi des globes destinés à les contenir dans le vide. On en serait sans doute encore au même point si la pile de Grove, modifiée par Bunsen, ne fût venue mettre aux mains des physiciens un courant fort et durable.

La pile de Bunsen parut en 1843, et de ce moment un physicien, M. Léon Foucault, conçut la pensée de tirer parti de la lumière électrique et de l'appliquer au microscope solaire, et généralement à toutes les expériences d'optique qui nécessitaient l'emploi de la lumière solaire.

Au mois d'avril 18/14, M. Foucault présenta à l'Académie des sciences, en commun avec le docteur Donné, un appareil appelé microscope photoélectrique, dont les résultats firent alors quelque sensation. La lumière était blanche, vive et d'un éclat assez continu pour permettre d'observer commodément les objets microscopiques. L'amélioration de la source lumineuse était due principalement à la nature et à la forme des charbons dont les pôles de la pile étaient armés. Aux cônes de charbon de bois éteint dans le mercure, M. Foucault avait substitué des baguettes prismatiques carrées de 0"*^002 ou O'^jOOS de côté, taillées par le lapidaire dans la masse du graphite dur et peu combustible qui se dépose à la longue sur les parois des cornues où l'on distille la houille pour en obtenir le gaz d'éclairage. En raison de sa conductibilité, de sa densité et de sa lente combustibilité, cette variété de carbone, communément appelée charbon de ^a3> est jusqu'à présent supérieure à toute autre pour le dégagement de la lumière électrique. Quand il est taillé en longues baguettes suffisamment minces et d'une égaie

section dans toute leur longueur, le charbon de gaz permet d'opérer assez longtemps à l'air libre, et la lumière qui éclate aux extrémités continue de rayonner sans obstacle dans toutes les directions. Telles sont les conditions qui ont donné à la lumière électrique l'aspect qu'on lui connaît aujourd'hui.

En opérant au contact de l'air on acceptait l'inconvénient de l'usure progressive et inégale des charbons. Aussi l'appareil était-il pourvu des organes nécessaires pour opérer le rapprochement à la main. C'était là une Tonction assujettissante et délicate à remplir; il était important d'en affranchir l'opérateur et de rendre l'appareil capable de se suffire à lui-même. Quelques personnes ont cru d'abord que ce soin pourrait être confié à un mécanisme indépendant chargé d'opérer ce rapprochement avec une vitesse uniforme et réglée d'avance sur la valeur probable de l'usure à réparer; mais bientôt on s'est aperçu que ce rapport était insaisissable à l'avance et que toujours ce mécanisme auxiliaire marchait trop lentement ou trop vite. Ce qu'il fallait c'était un organe impressionnable au. changement de distance survenu entre les charbons polaires et capable d'agir à propos pour contenir ses variations entre deux étroites limites. Après deux années d'un travail assidu, M. Foucault a donné, en janvier 18/i9, l'appareil suivant qui résout le problème d'une manière satisfaisante.

Cet appareil étant particulièrement destiné aux expériences d'optique, satisfait en outre à la condition de conserver immobile dans l'espace le point radieux que l'on veut utiliser, en sorte que non-seulement les charbons se maintiennent spontanément à la distance la plus propre à exciter une vive lumière, mais qu'en outre ils s'avancent d'eux-mêmes avec des vitesses qui font respectivement équilibre à l'usure inégale de chacun d'eux.

L'appareil, considéré dans son ensemble, est partagé en deux étages parle plancher N N' (fig. 9); l'étage supérieur est habituellement enfermé dans une boite dont une paroi est enlevée pour laisser en évidence les organes qu'il faut décrire. L'étage inférieur est à jour comme on le voit dans la figure.

Les deux charbons A et A^ taillés en baguettes, sont montés horizontalement sur le prolongement l'un de l'autre et portés sur deux chariots B

et B' qui roulent dans des coulisses destinées à les empêcher de dévier. L'un d'eux, le chariot B, est affecté au pôle positif et l'autre B' au pôle négatif; ils sont assujettis par construction et au moyen du levier L à se mouvoir ensemble, mais avec des vitesses différentes. Leur genre de solidarité

Figure 9.

donne la plus grande vitesse au chariot B, porteur du charbon positif dont la combustion est la plus rapide. En marchant l'un vers l'autre, ils cèdent à l'impulsion de deux ressorts conducteurs P et P', mais ils sont retenus par un système de fils qui les relie à un mouvement d'horlogerie R dont la roue d'échappement, battant sur un arrêt, oblige le tout à rester au repos. Quand l'arrêt est supprimé, le rouage défile et les chariots cheminent avec

leurs vitesses respectives. Toute la difficulté se trouve donc ramenée à ceci: supprimer ou rétablir l'arrêt quand la distance interpolaire est trop grande ou convenable. Or cette fonction délicate» qui demande très-peu de force, a été confiée à l'électricité elle-même. Le courant qui illumine l'appareil passe à travers les spires d'un électro-aimant E dont l'énergie varie avec l'intensité du courant; cet électro-aimant attire un contact reposant sur son arête 0 et sollicité d'autre part à s'en éloigner par un ressort antagoniste G. Sur ce fer doux est montée la détente D qui enraye le rouage et le laisse défiler à propos, et le sens du mouvement de la détente est tel qu'elle est pressée sur le rouage quand le courant se renforce et qu'elle le délivre quand le courant s'affaiblit. Or, comme précisément le courant se renforce ou s'affaiblit quand la distance interpolaire diminue ou augmente, on comprend que les charbons acquièrent la propriété de se rapprocher au moment même où leur distance vient à s'accroître et que ce rapprochement ne peut aller jusqu'au contact, parce que l'aimantation croissante qui en résulte leur oppose bientôt un obstacle insurmontable, lequel se lève de lui-même aussitôt que la distance interpolaire s'est accrue de nouveau.

Le rapprochement des charbons est donc intermittent ; mais, quand l'appareil est bien réglé, les périodes de repos et d'avancement se succèdent assez rapidement pour qu'elles équivalent à un mouvement de progression continu.

On voit de plus, figuré en M, un modérateur du courant, formé de deux lames de platine, disposées parallèlement à la di&tance deO"',01 et plongeant plus ou moins, à volonté, dans un liquide conducteur, soit une dissolution de sulfate de potasse.

Tel est Tappareil qui. malgré sa forme embarrassante, a répondu le premier aux exigences d'un service public. Le concours des précautions prises pour assurer la fixité du point lumineux témoigne des préoccupations d'un physicien qui ne s'inquiétait pas encore de satisfaire auxbesoins de l'industrie. Néanmoins cet appareil, tel quel, fut adopté au grand Opéra national et employé à produire des effets de scène qui n'ont jamais manqué et ont été goûtés du public.

APPAREIL