RAIES DES SPECTRES DE LUMIERES ARTIFICIELLES

colorés, et à un mémoire de M. Mosotti, que nous analysons plus bas. Il serait très-difficile d'établir un ordre logique et rigoureux entre les notes et mémoires suivants, qui se rattachent principalement au phénomène de la décomposition de la lumière.

Expériences et observations sur quelques-unes des Ugnes sombres et brillantes produites par le passage de la lumière à travers des vapeurs colorées et des gaz^ ou visibles dans certaines flammes colorées, par M. W. A. Miller.

La recherche de la cause qui produit les raies obscures du spectre solaire est encore entourée de difficultés et de ténèbres, et l'intérêt qui s'attache à la solution de cette ingrate question, au point de vue de la nature de la lumière, est si grand, que l'on doit accueillir avec faveur tous les faits qui la concernent, alors même qu'ils ne conduiraient pas à une solution complète.

En examinant le spectre donné par là lumière transmise k travers les vapeurs épaisses et ronges d'acide nitreux N O ^, sir David Brewster a fait la découverte remarquable que l'absorption des rayons lumineux due à ce milieu sur tous ses points, diffère de celles des autres liquides et Solides , par l'apparition d'une multitude de bandes qui croisent ce spectre sur tous points, et sont parallèles aux raies de Fraunhofer ; ces lignes sont plus larges, plus sombres et moins nombreuses vers l'extrémité la plus réfrangible du spectre ; elles apparaissent, d'ailleurs, quelle que soit la lumière employée , solaire ou artificielle.

Peu de temps après, le professeur Miller, de Cambridge, et feu le professeur Daniel, étendirent ces recherches à d'autres vapeurs colorées, le chlore, Tiode, le brome, l'euchlorine et l'indigo. Les lignes obscures de l'iode et du brome présentaient un parallélisme complet; l'image colorée, dans chaque cas, était sillonnée, sur une grande portion de son étendue, par de nombreuses lignes équidistantes, qui se correspondaient parfaitement en nombre et en position dans les deux substances.

Cette similitude remarquable d'action exercée sur la lumière, par des corps dont les propriétés chimiques sont, sous plusieurs rapports, intimement liées, engagea M. Miller à soumettre k la même épreuve

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divers autres composés colorés. Il avait espéré qu'il parviendrait à dé-couvrir entre les corps, et surtout entre les composés de nature et de propriétés similaires, une certaine correspondance, sinon dans la position colorifique, du moins dans l'arrangement général des lignes devenues visibles par l'analyse prismatique de la lumière, après son passage à travers les différents milieux colorés. Cette espérance ne s'est réalisée que dans des proportions très-petites. Les résultats des expériences sont, le plus souvent, négatifs ; les cas dans lesquels aucune ligne n'apparaît sont de beaucoup les plus nombreux. M. Miller cependant a recueilli sur son chemin un certain nombre de faits qu'il importe de signaler.

1** Les gaz incolores n'ont donné, dans aucun cas, des lignes additionnelles ou différentes de celles de Fraunhofer. On a expérimenté sur quarante substances différentes ; leur densité variait depuis celle de rhydrogène 0,0591, jusqu'à celle de l'éther 2,586, et de l'acide iodhydrique 4,388. Trois de ces substances étaient simples : roxygène, rhydrogène et l'azote; onze étaient des composés différents par leur mode de condensation ; le bioxyde d'azote, où les éléments sont unis sans condensation : le protoxide d'azote, où trois volumes des deux gaz sont condensés en un seul volume ; l'ammoniaque, dans lequel deux volumes de gaz n'en font qu'un, etc., etc. Ces substances, enfin, différaient considérablement par leurs propriétés chimiques. Cinq des gaz étaient acides : les acides carbonique, sulfhydrique, chlorhydrique, iodhydrique et sulfureux. L*un, l'ammoniaque, est alcalin; un, le cyanogène , est ordinairement considéré comme un radical organique; l'un était composé d'un radical, comme l'éther; le dernier des gazj» le chloruire de soufre, possède des propriétés qui ne se rapportent en aucune manière à celles des gaz précédents.

2** La simple présence de couleur n*est pas un indice certain de l'existence des lignes. De deux vapeurs que l'œil ne distinguait point l'une de l'autre, l'une, le brome, donnait un très-grand nombre de lignes ; l'autre, le chlorure de tungstène, n'en donnait aucune.

3^ La position probable des lignes ne peut pas se déduire de la couleur du gaz. Avec le perchlorure vert de manganèse » les lignes sont plus abondantes dans le vert , tandis qu'avec les vapeurs rougjes d'acide nitreux , elles au|;mentent en nombre et en densité , à mesure que Ton avance vers l'extrémité bleue du spectre.

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U* Les corps simples , comme les corps composés » prodaisent des raies; et deux corps simples qui, isolés, u*en prodaisent pas, en donnent unis un nombre très-considérable. L'oxygène , l'azote et le chlore, hors de combinaison, ne produisent aucune ligne; mais qnelqnes oxydes d'azole et de chlore manifestent ce phénomène de la manière la plus frappante. Il y a cependant des oxydes, tant d'azote que de chlore , qui ne font apparaître aucune raie.

5** On trouve aussi que ces raies qui apparaissent dans la vapeur d'une substance simple , comme l'iode , disparaissent dans les com- ' posés. C'est ce qui a lieu , par exemple , dans l'acide iodhydrique , combinaison à volumes égaux d'hydrogène et de vapeur d'iode , unis sans condensation.

6** Quelquefois les mêmes raies sont produites par différents degrés d'oxydation des mêmes substances ; les oxydes de chlore sont un exemple remarquable en ce genre. Ici des considérations chimiques pleines d'intérêt peuvent mettre sur la voie de la cause inconnue du phénomène.

7* Les lignes croissent en nombre et en densité , à mesure qu'augmente la profondeur du milieu à travers lequel la lumière est transmise, ou quand une cause accidentelle accroît l'intensité de la couleur : quand la vapeur est épaisse et uniformément répandue , il apparaît plus de raies sombres que l'œil n'en saurait compter. C'est ce que l'on observe facilement avec l'iode et le brome.

8* Les raies se montrent avec la lumière polarisée et la lumière non polarisée. M. Miller ne doute pas , quoiqu'il n'ait point encore fait l'expérience, que ces lignes indiquent une absence d'action chimique , en même temps que de pouvoir éclairant.

Dans toutes les expériences de M. Miller, la source lumineuse était ordinairement la lumière diffuse du jour. Pour produire le spectre, on recevait la lumière sur un Flint-glass de Munich , monté à la manière de Fraonhofer, et ajusté à une lunette achromatique, placée à vingt pieds de distance d'une fente d'un quarantième de ' pouce de longueur, percée dans une plaque de fonte. La moitié de la fente laissait passer de la lumière ordinaire; l'autre moitié était recouverte par le tube ou le vase qui contenait les gaz et la vapeur colorée. Les deux spectres étaient ainsi juxtaposés, et le plus souvent

les raies de Fraunhofer, visibles sur le spectre de gaz oa de Tapeur, fournissaient des points de repère très-utiles.

£n augmentant la profondeur du milieu coloré , on augmeqte l'intensité et le nombre des lignes visibles; on en fait apparaître de noovelles plus serrées, en rendant plus foncée là couleur du gaz. Quelquefois il suffira d*une très-petite quantité de gaz coloré pour rendre les raies sensibles ; pour d'autres substances, il faut une quantité plus grande. L'iode et le brome diffèrent considérablement sous ce rapport. Quelquefois la température ordinaire suffit à la manifestation du phénomène ; quelquefois une température plus élevée est nécessaire ; car sans cela il faudrait augmenter considérablement l'épaisseur du milieu. Quand l'élévation de température rend , comme pour l'acide nitreux , la couleur beaucoup plus intense , les lignes sont plus sombres et mieux définies là où elles sont plus nombreuses. Dans les parties du spectre où elles sont assez nombreuses pour intercepter presque le passage de la lumière , elles forment comme une bande continue d'ombre épaisse , et redeviennent très-distinctes quand le vase se refroidit.

Ainsi, quand les vapeurs d*iode sont échauffées et très-denses, les espaces orangé et jaune sont sillonnés par des raies équidistantes, qui sont le caractère de ce gaz. L'espace vert, sur lequel l'iode agit plus encore, est comme une ombre uniforme; quand le refroidissement s'opère , et que la teinte des vapeurs est devenue de plus en plus claire , les raies dans le vert s'étendent , se séparent et ne s'effacent que lorsque les raies de l'orangé et du jaune ont tout à fait disparu. Pour quelques gaz et vapeurs, pour l'indigo, par exemple, il est nécessaire de faire le vide dans le tube ou le vase , et de le fermer au chalumeau.

M. Miller croit avoir remarqué que la lumière de l'après-midi et du soir fait apparaître mieux dessinées et plus visibles des raies que l'on verrait difficilement aux autres heures du jour. C'est ce qui a lieu surtout pour les raies des espaces rouges et orangés. TJn soir qu'il bservait le spectre produit par la lumière diffuse, le tonnerre gronda avec violence : aussitôt il vit apparaître , dans la partie brillante du Fpectre , entre D et £ , des raies qu'il ne voyait pas auparavant ; quand la pluie commença à tomber, elles se ternirent et disparurent.

Arrivons enfin aux phénomènes relatifs à chaque gaz particulier.