t\ C\ l^\ elc
oè les vakora dea termes iront en augmenUnt depuis 0 jusqu'à 0"» M diminueront ensuite jusqu'à l'extinction totak du rayonnement «akrifiqueb m Ckk peaéf ai en kkw agir sur k lumière lokire un d'abord» puk
deui, pois trois âéments prismatiques, et ainsi de siiite« eo parlât toujours de Farête de l'angle réfringent et en augmentaot gradaeBement la portion active du prisme, on obtiendra des spectres de phi en plus intenses, où les températures des bandes éléaenuiresMroit exprimées par les séries suivantes ;
Distribution des températures.
CHALBUR
o"+0" î+0" l'-^i r-^r I o"+o'+o';o*, o'HO' i+0"+O"|i'+i+o"/'+r+«
9 Maintenant, le rayon élémentaire le plus intense étant C et ki autres rayons ayant des valeurs d'auunt plus grandes qu'ils sont plus rapprochés de ce terme, il est clair que les binômes 0"+0' et 0^^^-pO" seront les plus forts de tous les termes de la seconde série, et que, par la même raison, le trinôme O'^^'+C'+O^ surpassera en grandeur tous les autres termes de la troisième série. Ainsi, le i spectre n'a plus le maximum à la troisième bande comme le premier spectre, mais entre le troisième et le quatrième; et le troisième spectre, au lieu d'avoir le maximum à la troisiènie bande, l'a sur la quatrième, etc., c'est-à-dire que la ligne où règne la plus haute température s'éloigne d'autant plus de la limite de moindre réfrangibilité que le spectre dérive d'une portion du prisme qui contient un plus grand nombre d'éléments longitudinaux. £e transpart du maximum de cJialeur vers la partie plus réfrodée et spectre peut donc avoir lieu par le seul fait d'une augmmuaiwm ée largeur dans la fraction transversale du prisme exposée au rojfonnemeta solaire; ainsi, sous ce rapport, le sel gemme se conduit comme l'eau, le verre et toute autre substance transparente et Incolore.
• Mais pour les milieux incolores différents du sel gemme. Il exisie une seconde et puissante cause qui tend à déplacer le maximum^ savoir : l'absorption plus ou moins énei-gique que ces substances exercent sur la chaleur obscure. Il est aisé de démontrer que le déplace» ment produit en vertu de cette absorption se fait, comme le précédent, dans le sens de la réfrangibilité, et qu'il augmente, conune le
RAYOIVS CALORIFIQUES. 665
INréeédêiit» avec h brg€ar da prisme. En effist, îonginons une sab*stince qoi absorbe toute la chaleur obscure : les cinq premiers termes de nos séries seront détraits , les antres plus ou moins modifiés, et le mamiMiin de chalenr passera an huitième terme par la troisième série» an septième par la seconde» an sixième par la pre« mière ; car on a :
àcausede/>/' et /'>/''.
» Noos avons dit que la force d'absorption des milieux diaphanes incolores sur la chalenr obscure ne s*exerce pas également sur les diverses espèces de rayons, mais qu'il est d'autant plus énergique» généralement parlant, que la réfrangibilité du rayon est moindre. Si b sabstance dont le prisme se compose n'absorbe pas toute la chalenr obflcnre, comme cela arrive effectivement, même par l'eau et Talnn, qui sont les corps doués de la moindre transmission calorifique, alors on n*a qu'à considérer les rayons obscurs non absorbés comme des rayons lumineux, et on verra que le maximum se déplace, dans chaqne série, d'une quantité d'autant plus petite que l'absorption est moindre. Voilà pourquoi, à chroonsunees égales, on trouve k maximum de température plus. ou moins avant dans Tinté-rieur des couleurs, selon que la substance dont le prisme est formé absorbe les différentes espèces calorlGques obscures en proportions plus ou moins grandes. Mais quelle que soit fénergie de la force d'abeorption que la substance du prisme exerce sur les radiations calorifiques obscures do soleil, on peut toujours en détruire l'influence sur la distribution des températures dans les zones colorées do spectre, en décomposant le rayon solaire avec des surfaces réfringentes suflbamment étroites « dans le sens normal à Taxe du prisme. Cela n'est qu'une conséquence immédiate des principes adoptés ; car nous venons de voir que l'empiétement de la chaleur obscure sur la partie lumineuse do nos spectre», engendrés par le même prisme plus oo moins découvert, décroît avec la largeur de la surface réfringente. Cette conséquence se trouve confirmée d'une manière frappante par nos expériences sur l'eau, où le maximum, placé dans le jaune du qwctre donné par nn prisme large de 16 millimètres, a rétrogradé jusque vers la fin du rouge dans le spectre fourni par une bande dn
NATURE IlITIlfg DU BrBOTRB SOLAIRE.
rnâme prismêi prise snr le mdme angle réfringent et oplerée Ik même dlsuoce, mais n'ayant pins que 2, 5 millimétrée de laqievi Qne Ton réfléchisse maintenant que Teaa est le corps qui agit am la pins grande énergie sur la chaleur obscure, celui où Ton a obstfié le plus grand empiétement du numnmn de température sur hi couleurs , puisque Wûnsch et Seebeck ont trouvé ce mammm transporté jusqu'au centre du jaune, et on verra qu*il sera tout à fait superflu de rapporter ici le détail des expériences relatives à l'alcooi, aux essences, à l'acide sulfurique et autres substances, qui dnnèrent à nos devanciers le maximum dans l'orangé et k JM|a Je dirai seulement que j'ai soumis ees différents oorps k des i analogues à celles que je viens de décrire, et que tous m'ont < au même résultat final» savoir : que le YiuMnmaim de pour la série dos rayons colorés se monure toujours k l'eititeilé èa rouge, lorsqu'on engendre le spectre en prenant sur le ] bande plus ou moins étroite, selon la thermoohrose de la i dont il est formé, et selon la disposition qu'il imprime an rayem émergents en vertu de sa force réfringente et dtspersive» Je viIb ssnlement donner deux séries d'expériences relatives k vue solide, pour montrer que Tétat physique du miliee réfringent n'a aucune influenoe sur oe genre d'aotion*
ai^'^doFiï^e. Intenrité du rayopnemept caloriflqae.
Btilllni. 2 2&,S 28,7 21 17,1 42,2
— IB 32,2 U,9 S2,« 28,1 9l,L
» Ici, comme toujours, le maximum se déplace, eu marchant sur la partie la plus réfractée du spectre, lorsqu'on augmente la Itt^geurde la surface réfringente, ou vice versa. On voit, en effet, que la pins haute température des couleurs se trouve entre B et G, tout pris de Bt c'est'k-dire dans la partie centrale du rouge pour le spectre pieveoant du prisme de 15 millimètres, et en A| sur le ronge estrêoiSi pour le spectre dérivé du prisme de 2 millimètres,
• Yoicif enfin, d'autres faits, qui, tout en servant de eoMrdle k ati expériences, iuiprùnent, si je ne me trompoi le caehet de l'é •es principes que nous venons de développer.
BATONS eALORirtQDM. M7
à à^Êi décomposé it nyôti tabiro au moyen d'an bem priiiit de MdgiBMledottl Ttigie «Ottf étiit de 66% dO' et ta targeur de n fici lalériènré 70 millimèlreii on prit d'abord ke températures des ttiiiq points de repère da epeetre} en inlerpoea ettiliite iacoesrive* laenii Mr le peesege des rayone» d'aiiord une ptaqne de terre de 14 laillimdlres d'épàii^fleiur» puis nne coitohe d'eaa d'ans épaiMenr I pètt près égrie« ef on mesura k cbaqne fois les températures des BtéoMS poittisdn epectM Les donnéee Matites à ces trois sSriss d*etpMs«seÉ sont inmarilss dans le tablean sai?ant :
Intêiiilté an fayonnement calotMqité.
Rayons {^^^^^ &^'S &^*S ^^'^ ^^t< ^^fi
émetientSjf le verre. »2,8 33,6 80,5 2M 33,0 dupnsmer™™»P"^[l.eau. M2,5 26,4 28.3 23,0 «J
■ CM! pSeéi on ooUtrft ta |rioS grande partie dn prtame de sel gtDmOi de manière à ne laisser agir aalr les rayons sobires ^'one bande bogUndinâie de 5 milUmètrcs. On répëu snr le spectre lirt An iMsine iinsi préparé^ les eipériences qne noos venons de déorire •i-deinnsi en prenant les tempiratnres des rayons libres et oeilee qœ doonaiem ces mêmes f syons trsnsmta par Tesn et le ? erroi et on ob- Itot les vésnkats solvants s
latenilté Se rejrenneaMnt ealorlflfae.
Rayons fi^ 21.8 17,9 13,4 10,8 8,1
éraergcnlsK^.^,^..^^! le verre. 16,1 13.6 10,2 Ifi 6,2 «dprlsffle(»'«»^»»lreau. . 12.8 12,6 9,8 7.2 M
» Suivons la marcbe des nombres contenus dans les six séries d'observation. Nous voyons le verre et l'eau déplacer lemodnmton lorsque k spectre provient du prisme de sel entièrement découvert; car ta lame de verre le transporte de A en B, et la concbe d'eau de A en CL Mais les mêmes corps ne produisent plus aucun changement dans la position dn m4u?tm»m, lorsque le spectre est tiré dn même prisme réduit à 5 millimètres de targeur. G'est que le premier spectre contiesti parmi les coutanrs, des radiationa de chaleur obscure, et que lo sscond s'en trouve k peu près dépouillé.
» Concilions que, tout en admettant l'exactitude des rénkattolileiins par Seebeck, ^ûnach, Davy, Engle&eld et antres physideiii, qai se sont occupés avant nous de la distribution de la chalenr dan les spectres solaires fournis par des prismes de différentes sahstanees incolores, nous ne saurions adopter les conséquences qu'on a cro devoir en tirer ; car la position dn maximum d'intensité calorifique ne peut et ne doit être relative qu'à une seule série de ndiatioQS élémentaires» développées selon leurs degrés de réfrangibilité; et te expériences que nous venons de rappeler donnaient les cbaleon résultantes de la superposition de plusieurs séries, véritable péfe-méfe, où la force individuelle est rendue totalement méconnaôsBaUe par l'action des masses.
B Pour avoir les forces échauffiintes propres aux seules couleurs ds spectre, il était indispensable d'opérer sur un faisceau de rayons solaires beaucoup plus étroit, dans le sens de la normale à l'axe do prisme, que ceux qu'ont employés nos prédécesseurs ; il fdUt aosn mesurer les températures des rayons élémentaires k une certaine distance dépendante de la largeur du prisme; il fallait, enfia, avoir recours à un corps thermoscopiqoe occupant une bande longitudinale suffisamment resserrée du spectre. Les deux premières cooditiwi, singulièrement négligées par tous les physiciens qui ont étodié jusqu'ici la chaleur dans le spectre solaire, ressortait évidemment des expériences si précises do Newton sur la décomposition de la lumière. Quant à la troisième, personne ne semblait avoir remarqué avant nous que, dans certaines circonstances, la position du maximum de dia- Icur était hors de la zone où Ton trouvait expérimentalement la température plus élevée, lorsque le volume du corps thermoscopiqueemployé atteignait certaines dimensions dépassées dans plusieurs expériences de nos devanciers.
» Nous avons tâché d'éviter toutes ces causes d'erreur, et alors les températures des couleurs prismatiques se sont montrées d'un caractère opposé à celui qu'on leur avait attribué d'abord ; car on avait cru qu'elles changent leurs relations mutuelles d'intensité au pohit de faire passer le maximum de l'une à l'autre couleur par l'action de diverses substances diaphanes incolores; nous les avons vues, an contraire, maintenir constamment la plus haute température à Tex* trémité du rouge, quelle que fOt la qualité de la substance incolore
qn*on eiii|>loyait «wé ferme de prinnet poor'décompMer le rayon solaire du» ma radiatkns élémentaires, on, soqs forme de lame, ponr expbrcr raction absorbante des corps pour ces dherses radiation^.
• £b employant des milieux qui ne soient pas parfaitement limpides, mais réddls fe un certain degré d'<^cité par la présence d'nne matière bmne attaquant indistinctement tontes les couleurs dn spectre purifié, nous verrons, dans un autre travail, ces couleurs si intimeiment liées è leurs températures que, pendant la transmission, elles perdront précisément aptant de chalenr que de lumière, en sorte que le ral^port entre ces deux agents restera toujours inaltérable. Il est presque si|perfln d'ajouter que nous verrons ces mêmes teintes pu** rifiéesdu spectre se réiécUr, se diSoser et se polariser, en perdant la même proportion de l'nn et de Tautre agent.
• Ainsi, les radiations lumineuses, dégagées de toute radiation bété'» rog^ie, ont une chrieor propre qui suit exactement les mêmes viei^sitndes; de manière que les différentes phases d*un ra(yon donné de bmière simple peuvent se mesurer indistinctement par ses rapports laminenx ou calorifiques.
» Cependant l'expérience nous a appris que les différencesdlnten' sifié calorifique et iuminettse observées par nos devanciers dans la partie inférieure du spectre solaire, dérivaient de l'absorption dei oiîlieux incoiopres sur les rayons obsconi découverts par Herschel père an delà de la limite rouge. Nous rassemblerons, dans le mémoire indiqué tantôt, les faits divers qui se rapportent à tes rayons, que nous trouverons doués d'une tbermochrose tout à fait analogue à celle des rayons calorifiques terrestres, possédant tous les caractères de la coloration proprement dite, soit dans la radiation elle-même, soit dans la matière pondérable. On sait, d'autre part, que la chaleur obscnse d'Herscbel est soumise aux mêmes lois générales de propagation, de réfieiion, de transmission et de polarisation qui régissent le mouvement de la lumière.
« La viriUtité est donc la seule propriété qui distingue, dans le spectre solaire» les éléments chauds et lumineux de ceux qui sont simplement doués d'une action calorifique. Mais nous avons remarqué ailleurs que la propriété d'éclairer n*a qu'une importance tout à fait secondaire par rapport au flux rayonnant ; car on trouve des personnes qui ne voient point le violet extrême dn spectre; d'an*
470 NATURE IHTiMI »II iraMiS lOLAIRE.
y^$$ qui Qoiifofiâeiit la raiga •xtrlmt af «e k hka il le
m rayon ne wtrmt être en minm temfiê bimt imh ce
et imnbb* U fieulté d*agir on de ae point agir aur VaA i
tout k (lit «itf iuaèqoe, accideAielfe, aiitiimiiaitt dM à b i
pirtioiilière dd Thonivia at de eertalaea elaaiea d'aoiaianix i dk aa
aaurail donc éublir ea auoaae maaière aae dUHNaaa caraddaeiiit
qqe eatre lea deax agenta.
» Donc* ka radiaiiona lanûneoaea de Mewtoa ne diStoeal dee an dkUoaa ohacurea d'Heracbel qae par dea pnipriétée apéeUqnaa aoi»* kmeat aembhUes à cailea qoi eiiaieat eatre ka éléaMaia de k ltt« nii^e eUe^méme t c'eat<*à-dire qo'eaire pn nyoa laaiiaeai da i Ue et un rayoa de k ehakiir obaeiiffe pkeé an^deaMie dq i trouve précisément lea mémaa earaclteeadbtiactikqai ( deux rayoaa coloria.
• AJnai ae oonfirme de ploa ea ploa Toiriaka AMiacda dê^ par aoaa, aavoir : que k lanière a'eat qu'aae certatae aéiia de ladk* tkma cakrifiqaes aeasibka à Torgaae de k vae, on vice verad, qaa ka radiationa de la chaleur obscure sont de Yéritabka radùaiem» viiiUeiiU Immière. 9
Interférence dMSfHSfOMCiUùHflfmi.^^ïiemc^ apéeh*
kaient coaaacré à l'opdqae» aona ae poovoaa pas acoeider am gieala pkoeaatphénomèaeade k ohaleor rayonnaate; cepeadaat, pabqna aaaa aaroaa hkatftt à traiter diraetemeat de rideatité dce dheraei radiatioaa que Vanalyao met en é? Idaaee daaa le apeotre lanriaent» il importe grandement de démontrer, an moins rapkkmeat, qaehi reyona caloriBqnes interfèrent et ae pokriaeat de k même maailie que lea rayoaa lomineax.
IL Matteacd a le premier eaïayé de premrer qa*aae eeataÉM qnantité de cakriqne ajoatde è aae eatre ne prodait pae laajaaw aae aagmentaUoa de obakur. Il teata d'abord de déterariaer ria« flaence réciproque des rayons calorifiquea en étendaal à aae ivjQii ka bellea expérieacea de Fk'eaael; mau k difficahé d^aveir de bons aùroira et de diapoaer de rémaaation cderiflqae de meaière qa*aa petit faisceau de rayons pât agir taeiiaaent , ^obligée de aalna la roate iadiqaée par Griipaldi. li pratlqaa daae ane plaque deai m/mlarea d*ua millimètre de diamètre et doat ka centrée n^ètakal qa*l deax mUUmèMrea de dutawe l'aa de l'aati«. Derrière eatte pkqaaat
m te» to oaftrtortt, il Bospendil âne boale de fer de quarante* eiiiq milliBièires de dianètre, et dont le centre se tronvait sitoé à 0",08 des oavertnres. De l'antre eôté de la plaque, et sor le même plan horiiontal, il plaçait la boule d'un thermoscope ou thermomètre ft tir. Chaque degré, correspondant I un degré néaumur, était divisé M hnk parties; on poufait distinguer facilement une demi-difision •o un quioiiône de degré. Pour que cet instrument pAt sertir I naesarer la température d^un espace exurémement limité, on cou?rail 4e Boir de Aimée une lone de la boule de la largeur d'un millimètre, d Vm frisait argenter le reste. On plaçait alors la boule à une dis-* tanee des ouvertures telle qu'on pût présumer que les rayons calorifiques s'y trouvaient divisés; ces préparatib terminés, on plaçait la sphère métallique rouge derrière la plaque, et quand on plaçait la portion noircie de la boule du thermoscope sur la ligne perpendicu-* hdre an milieu de rintervalle qui séparait les deux ouvertures, le thermosoope montait I i^ -4/8 , de 16* i/8 qu'il indiquait auparatant. Quand on fermait une des ouvertures , le thermomètre ne montait qu% t6o 3/8. On mit ensuite le côté noirci en face du centre de l*un des orifices et à la même distance que précédemment « le thermomètre ne monta qu'à 16' 3/8. Quand le même cfité, eiiflfl, n'était distant que d'un millimètre du centre de l'onvennre la plus rapprochée de 16* 7/8, le thermomètre monta h 4> 1/6. Il semble qu'on pent conclure de ces faits qae deux ftiseeaux ei^ifiques réunis augmentent quelquefois, mais non pas toujours, la quantité de chaleur mise en évidence par le thermoscope. il. Ango, I Poecaslon de cette expérience, remarqua qu'en se ser^ vint d'un corps échauiM quelque peu étendu, on ne devait pas pouvoir (Atenir les alternatives de bandes chaudes et froides relativement, et il en cmiduait que les résultats obtenus par M. Matteucci, s'ib ne dévident pas être rejetés absolument, ne sauraient du moins être adoptés avant que de nouvelles expériences vinssent en constater snSsamment l'exactitude. Sans regarder cependant les objections de M. Arago comme irréfutables, M. Matteucci se remit à l'œuvre; à la sphère métallique il substitua un fil de platine d'un millimètre de diamètre, recourbé à angle droit, qu'il faisait rougir au moyeu d'un courant électrique, et il resta convaincu que les deux rayons caloriflqoes éHofluençalent mutuellement , comme l'auraient fait deux
679 NATURE INTIME DC BPBCTEfi SOLAIRE.
rayons lamiiieax ; il croit même avoir reconno qne Pii
d'one lame minée de sulfate de cbaax oo de mica déplaçai! les franga,
comme cela a lien ponr les int^férencea Inmlneases.
PolarisaUon de la chaleur. — BL Forbes, professeur à l*miifer« site d*Édimbourg, constata le premier, en 1855, que la cbaJear rayonnante qni avait traversé une première pile composée de frailles de mica très minces, était transmise abondaamieal on en petite quantité par une seconde pile, suivant la position qu'on donnaîtà celle-ci par rapport à la première. En plaçant les deox piles dans h position où elles transmettent peu de chaleur, et inteiposuit entre elles une lame mince de mica, M. Forces vit de pins qne le moniement de rotation de cette lame dans son propre pian amenait dans la quantité totale de chaleur transmise par le système, des cbani^enieiits considérables et de même nature que ceux qui se manifesteraient li Ton opérait sur de la lumière : cette dernière expérience cooslatût la dépolarisation de la chalear. M. Melloni, de son côté, s*occDpait de recherches analogues : son premier mémoire sur ce sujet a poor but l*étude de la polarisation de la chaleur rayonnante par les tourmalines, et fut présenté à TAcadémie des Sciences le 25 janvier iU(K. Voici les résultats qu*il obtint L'index de polarisation, c'est-ènlira le rapport des quantités de chaleur transmises dans la position perdlèle et la position rectangulaire des axes de chaque couple de toormalines, varie considérablement avec la qualité des tourhnalina; M est compris entre 22 centièmes et U centièmes. Des couples de tourmalines bleues, polarisant peu de lumière, donnent souvent on index de polarisation calorifique plus grand que des couples de tourmafines vertes, qui éteignent presque complètement les rayons lumineux de la flamme. L'interposition de lames de différentes substances et de diflércnies épaisseurs sur le passage des rayons calorifiques, avant on après le système polarisant, détermine des variations conz^idérables. Il en résultait évidemment qu'il y a des circonstances où la cbaleor rayonnante ne se polarise pas sensiblement par les tourmalines, qu'il y en a d'autres où elle se polarise presque complètement. Ces dif* férences s'expliquent par Tinfluence absorbante des écrans, inflœnce qu'on sait être très diverse.
Lorsqu'un rayon de lumière naturelle pénètre perpendiculaire* ment une plaque de tourmalines taillée perpendiculairement à l'axe,
la double réfraction divise d*abord ce rayon en deax faisceaux d'intensité sensiblement égale, et polarisés à angle droit ; mais à mesure que ces faisceaux avancent dans la substance de la tourmaline , ils éprouvent une absorption très diiTi'rente, et beaucoup plus forte pour celui qui subit la réfraction ordinaire, de sorte qu*au delh d'une épaisseur souvent très petite, l'autre faisceau sort seul de la plaque et se montre avec son sens propre de polarisation; c'est uniquement en vertu de l'inégale absorption de ces deux faisceaux que les phénomènes de polarsatioD se manifestent. Supposons maintenant que tous les rayons de chaleur dont se compose le flux calorifique subissent» comme la lumière, la double réfraction, et que chacun d'eux se divise, par conséquent, en deux filets d'égale intensité , polarisés à angle droit. Admettons, en outre, que l'inégalité d'absorption exercée par h matière de la tourmaline sur les deux filet<i varie avec les différents rayons calorifiques, qu'elle soit très grande pour certains rayons, CaiMeou nulle pour d'autres. Il est évident que les premiers sortiront de la tourmaline entièrement polarisés dans un seul plan , tandis que les derniers seront plus ou moins polarisés dans les deux plans rectangulaires, et présenteront l'apparence d'une polarisation nulle 00 incomplète. En supprimant certains rayons de chaleur par Tinterposition des plaques, les signes de polarisation deviendront plus ou moins sensibles, selon que la substance dont la plaque est composée absorbera des rayons donnant des couples de filets plus ou moins inégalement absorbables par la tourmaline. Le système polarisant des tourmalines exercera lui-même une action analogue à celle des autres plaques. c'ef<t-à-dire que non-seulement il divisera chaque rayon en deux filets égaux en intensité et inégalement absorbables, mais il sapprimera entièrement certaines espèces de chaleur et les couples de filets qui en dérivent; et si l'espèce de chaleur supprimée varie de l'une à l'autre tourmaline, comme il est naturel de l'admettre, la différence observée dans l'indice de polarisation calorifique des diverses tourmalines s'expliquera naturellement.
Le second mémoire de M. Melloni eut pour objet la polarisation de la chaleur produite parla réfraction simple. On sait qu'un faisceau de lumière qui traverse, sous une certaine iuclinaison, une série de plaques parallèles de verre ou d'antre substance diaphane , se polarise perpendiculairement au plan d'incidence ; de manière que si
674 NATURE INTIME DU SPECT^f ÇOLAIRE.
Ton présente aux rayons éaiei|[eQt8 une seconde série ^, |4MIP^ sons la même inclinaison, la lamière passe on se tropYa en ^ande ^lie interceptée, selon quefon dispo/se ce second plan d'îpcîdeççç pars^^lèlementou^rpeiidicnjairevept ^^prenùer. Vçwr pjb^^:?er4$i effets agi^afo^es sur la chaleur, M. Mel|oni ûx^ ^ (oyer 4*^6^ tfiRt tille de s^l çeinme la flamme d*uqe lauy)e Loç^fçlli : ^ (4Î4Ptt^ 4?
mm c^W4m^. ?* hrn^^m qui ^ s9/t«i^( ^mit^en^
et d^ vipiç ^îxeç\x9fiL ^oris^.9^me é^^t rfç»^ ^ q/omm WS #^ Q^ètrçs de dista^çç, SB^r un écr^n W^ji^Uique p«rçé 4*mi||w% omvert^re çirçu^ii^e. Derrière ç^.tç ouxery^re ai^ Mw^XiiXIiçd^Ut siftèqie p9terw«t Ae (e^Ues mii^çe» 4^ niic« coqvciwhWlW^atfe nées siy lea r^ons ^pçidents. et aniçceplil^leç de tourner ewonlUe m sép^rlgote^t a^tctçu: d^ Taise 4u f9i!iH«^u luQ0Ja.en^ et çjl>ylfiffiy> «H çliangjfF povr çel.9 i^RT ii^ç^imisQp ; VuUea les UiJ^fifA q^ «iKlînl dans U cQippotitio.n de ce|9 paquets ^mtu\ une 4e 4wn >4PlJvm Heutç^çlîRS le plîin d'îftçjdetiçç, ?l^i 4'élW«Wr l^effeu^^f^ 4QlM4li^ fraçUoo et die r^n^re (a pi}];H'i^tjkw entii^(ç«i^Mi^lQ^^ pr94uVfi^aT^ 4^ p)a.qne^4e T^e ou 4? t^^ »ut!S^ WN«M( 49.V^e 49 Vl téfracq^ fii^ple. La p^e tj^ernu^ .élççtfîi^wx flMt p|j|G4| à deux ou \Tm d^imè^res de disui^if ^ delà 4% V^^W WfeKVM^. Cela |K)^, qu9i^4 pq (^jjiait to^rufer w se^ p^tnet ^« bugei, # mapièi:^ à placer sûp plai^ d*lnç^4eucç B^yB04iBHW'WaWt n W
Taxe 4^ r^y^nemeut , une fo^e 4iifiin\iU<yi se TOU^fcjUftît inHJKIt d9,Qs la^éyi^tiop 4^ Vawt^Ue ^qwpite. 4<ef vmUitfs 4^ cMcvr qui trayersi^jient le ^si^V^e d^ le9 4^x po$Uio9B 4VHC%|( 4MV «lies çonune 10.0 à 43 ; il y «fifit 401^0 dan& la çecoi^ude djunfltiw une perte de cbaleyr li^51. M. UeUloiHlxoucI^ VwiEfmMra4|f }^f(||p m^taljigpç aieç ^np f {aqu^ 4e Tçrre noir cm^^^WH^ 99W^ TeCfet tp,tat fut diqiipaé par rab^p^plion part|eU^ 4^ ^fiilVW* WV If^ <]()ifinU(^^4e ç()ale(ir tr^to^wû^es 4m^ 4^^ P^f^onv^ #b ^pp de mica conservèrent encojre leur f^ppio^ 4^ iOQ^ 4|3 , d^ OVVMP* qqe teisi ra^yops c^ori(^«c^ Qbfcur4ji. ^eigeajts d^ ^ |jm^4« Tfm Qoir se p^Jairi^aie^U au .\(^^f 4ç9r^ q^e jçs ^«y^pui 4ÎBfM!l 4^ (^ flamme. Ou s^nNiitua ^ticçes^iY^meat au verr^ j^^ def pltqiMi d( verre vert, d*alun, de cristal de rocbe, de cb^x auUfit^ 4es çondias d*çau ou d'buile ; toutes oes substances, qui, daoa le^ pranières «m^
3e GQm^.tèi;eiit ici ^comnjie^e y^^ç nçjir, c>t-^-4J[r|e qD*dJie3,j)e
M sadon, dont la valeur demeura constamment fixée k j^r.. Les flox
cjriorifiques ir^p^is pf\r Jf^ cqrps /d^ dîTf^se jDfitJirje, ^(u que ^^^s
J»" l'es ^oï^c^ f^mm^ ^^9 ï?iU«V» *»i i»^^9^^fmA^ ff' «w-
.^fflS^W\ttrfiïf?WBR^i«^ NrW^^Wi WKt,*?^Pir,l?^irflsçrjî|r
d|Jp6r^lef , ^ »;^niRlffWt Ja lai^ ^ç Ifqcf^t^i JW .uflP J»VÇîrt« iaç{m4^^û^,de fl^ii^^e, p^r .q^ |la4i^ç,de cuivrp, j»r ,^p ;jf^e b|^i .iren^i j^ma^e^ ^tQHjpprs^l'^articç.^e pM>iw;>»lio(i^irç^Wdf M. iM »rPBWliW<^e^Iqurpolai:Âs^.v§u;w 4^xpt *lr,p,
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jB2 ,pffqr l,Op, ^ons.i^ ^ncl^fiai^ de .34^ Hp ^^pl^tilau^t s^u Mscef{^ .^ idifiKnr !^f)Ojf94S(e up ,fi^isc€i(u de ohaleiyr ;*^flécbi^,(^r qi|ç snr^aisp 4e.v^i;re80i]s,i}napgi^ de dA% oaç^t une ppla^isatiqn4piPD pppr tOO. V^' )^aibV-^Ai^^9R^^ q\i'avf}Ct)e49em^.sj[^t^(q^dç pbqu^s de tx^ ^« :b «rqpqrtjqn de i^bal^ur ^ifnj^^ , expr^ipé^ ^ cei^i^v^ 4p Jfi .apamité i^îdeotP, 4uit ?9 popr^qie lampe d'a^rgapt, ^A n^pr w^ Jawpe 4e Lf>ca}rfli, A^*PWrlepl^lipp iocftpd^SQeqt, 22,panr.le.i?urae diaDflé îi 3dPo, 47pppr,le i^ercure cba^6i^ ^ 280**, et^ poqr Teap ,i^uffê^ |i â3?. l«e rj)pprocJie[nept die ces.r^pltats avec Iqs ^iiféronp^ ,4e j)olfiriaa|i9p.que pré^fipteqt}!^ chalepi^sim écrans dans leur transmission par .le^mCloe syst^n^e de ,tQni;inaiixm» aui^t pa fatre croire .qucles difews sortes ,de rayoïis .calorifiques iie,po^$èdefit.p9s.ia lotoie aptitude Ji la .ppUiisation, et çepend^fit ,noq^Teffpi\s,de.Toir.qne le contraire a lieu. Uaisil faut remaiYiuer qpm l^.f^i^riçfices de J^. For.bes Qqt.été foites.en .n^gligrani cqm-
676 NATURE INTIME DU SPEGTltE SOLAIRE.
plélement la condition essentielle pour comparer les actions polarisantes d'un même système de lames réfringentes snr les dîflTéreiits rayons de chaleur, savoir une direction constante de ces rayons sor les lames de mica. En outre, la source et le thermo-moItipKcateor étant, dans les expériences de H. Forbes, placés à des distances de quelques pouces, le système des lames exerçait lui-même sur le corps tbermoscopique une influence sensible, provenant de leur écbauffement propre, influence qui devait varier nécessairement avec la quantité et la qualité de la chaleur incidente, et aussi très probablement avec les deux positions des lames de mîca. H. Forbes ntn plus ne s'était pas assuré préalablement que ses paquets, disposés parallèlement l'un à l'autre, transmettaient toujours une quantité de chaleur égale, lorsqu'on les faisait tourner angalairement autour de l'axe du faisceau transmis, en leur conservant une distance constante, de sorte qu'il restait douteux si les différences d'effet données par les plans d'incidence parallèles et perpendioilaires provenaient réellement d'une polarisation partielle ou d'one simple inégalité de position. Il résultait cependant des expériences de M. Forbes un fait qui était à l'abri de toute objection, savoir la différence d'effet tbermoscopique , petite et constante, qni s'observait lorsqu'une nouvelle lame de mica était interposée entre les deux systèmes de lames polarisantes perpendiculairement aux rayons transmis, mais dans des positions successivement diverses de son axe de double réfraction par rapport aux plans d'incidence. Ce fait décisif doit être considéré, de l'avis même de M. Melloni, comme la première expérience qui ait établi d'une manière incontestable qoe les rayonnements calorifiques des sources terre&tres étaient polarisablo par réfraction et par double réfraction, soit en partie, soit en totalité. Mais il restait à démontrer que toutes les espèces de rayons calorifiques quelconques sont également et complètement polarisahles, en sorte que sous ce rapport, comme sous le rapport de la réflexion et de la réfraction ordinaire, il y a une analogie complète de propriétés entre la lumière et la chaleur.
Faisant un pas de plus, M. Forbes découvrit, le 1*' février 1SJ5, que la chaleur complètement obscure est polarisée circnlairemeot à l'aide de deux réflexions totales : c'est le résultat qui, relativement à la lumière, fut dans le temps une si merveilleuse prédictioo de
Fresnel. Pour démontrer ce fait, M. Forbes fit construire un rhombe de sel gemme, dans la forme de celui de Fresnel, les angles étant calculés comme s*il s'agissait de la réflexion toiale de la lumière, et il le plaça entre deux piles polarisantes de mica. Lorsque le plan de polarisation était perpendiculaire au plan de la réflt^xion totale» la chaleur émergente avait les caractères ordinaires des rayons polarisés ; quand ces mêmes plans formaient entre eux des angles de 65', toutes les traces de polarisation avaient disparu ; la quantité de chaleur totalement réfléchie par le sel gemme est si grande, que celle qui traversait l'appareil produisait souvent plus de 12® de déviation sur le galvanomètre.
Polansaîion rotatoire. — Toutes les expériences qui précèdent devaient faire croire que les rayons calorifiques seraient sensibles à Taction des substances qui dévient inégalement les plans de polarisation des divers rayons lumineux vers la droite ou vers la gauche de l'observateur. MM. Biot et Melloni ont , en effet, prouvé que les choses se passent ainsi. La manifestation de cette propriété demandait quelques précautions : le fluide calorifique, rassemblé en faisceau très dense à filets parallèles par la réfraction que produisait une lentille dé sel gemme, était transmis à travers deux piles de mica très minces disposées rec« tangnlairement. La plus voisine de la source rayonnante avait son plan d'incidence vertical, l'autre horizontal. Les lames étant supposées suffisamment nombreuses, la première pile doit polariser le flux caforifique en un seul sens , et la seconde doit le réfléchir ensuite en totalité, de sorte que l'appareil thermoscopique n'en éprouverait au* cua effet. Cette rigueur n'a jamais lieu ; car la première pile laisse toujours passer une certaine quantité de chaleur non polarisée ; mais cette quantité se mesure avec facilité, et n'empêche point la manifestation des phénomènes de rotation.
Parmi les substances qui dévient les plans de polarisation des rayons lumineux, il fallait choisir celle qui, en possédant ce pouvoir au plus baut degré, absorbe le moins les flux calorifiques; cette substance est le crfstal de roche taillé perpendiculairement à l'axe. On prit d'abord une plaque qui déviait vers la droite; son épaisseur était de 7"* 5 ; la déviation qu'elle produisait sur les i)lans de polarisation des rayons lumineux était de 131 degrés pour les rayons rouges ex trêmesdu specire, et de 33 1 degrés pour les rayons extrêmes violeta
Qlé IKATURE iNÎIMf^ lÛ âl ECTHl!: SOLAIRE.
Si tën înflnebcè s'étendait aux rayons de chaleur, cette pfàqdè, placée entre tes pà\ésl devait clévièr e{ disperser les pTahs que fa première t)ile âvàU féunis, et rèiidrc ainsi lé faisceàii modifia plus apie i traverser la seconde pilé. C'est aiissi ce qui est arrivé : l'ètiet ttièrnioscôplque a aoiinlë dans cette nouvelle situation (le la plaque^ et, eii outre, il a conserve une valeur èxactefuént constante , quand oo t*à fai( tourner sur elle-uiônie dans son propre plan, autour dé son axe de cristallisation ; ce qui montre que la double réfraction n était pour rien dans KelTet ollsèrvé. Ces cbôses étahi disposées âifisî, on p/iça aèrrl^re cette preniièrê plaque, toujours entre les |)lle's, une seconde plaque de même épaisseur, également perpendiculaire ^Vaxede double réfraction , mais qui possédait une action déviante dirigée, contrairement ii fâ première, de la droite vers la gauche de Tobser^iteur. i^lacée nors Sîii système pK)llàri8ant, cette Seconde plaque diminuait la transmission (d'une quantité à peine sensiole. Mais entre les piles, derrière la première plaque, elle diminuait cette transmis»on sept à huit fois davantage, la réduisant presque au même état que si les dciix plaques n'eussent pas existé. Cette seconde plaque ramenait clone la plus grande partie des rayons calorifiques à là direction coininune de polarisation primitive que la pile leur avait donnée et qu'ik avaient perdue dans la première ; et, ainsi, ces deux rayons agissaient en sens contraire sur ces rapns comme sur la lumière. On a oie cette plaque à rotation contraire, et oii lui en â substitué une autre à peu près de même épaisseur, mais ayant le même sens de rotation que la première plaque : la transmission s est trouvée aussitôt plus jforte par les deux plaques que par la première seule, comme on Tavait prévu.
On a enfinjnlerposé entre les piles une seule plaque, épaisse de^i millimètres, qui dispersait les plans de polarisation des rayons lumiineux iusqu'au point de donner deux images sensioleiuent incolores et d'égale intensité, lorsqu'on la faisait traverser par delà lumière blanche polarisée : elle a agi de même sur les rayons calorifiques. Alors, non seulement la transmission par la seconde pile s est trouvée tout à coup augmentée dans une grande proportion , mais encore oo a pu faire tourner cette seconde pile autour de l'axe des faisceaux transmis, en lui donnant toutes les positions par rapport à la première, soit parallèle?, soit rectangulaires; laquantité transmise est restée cons*
tante : la plaqae épaisse avait ramené à l'état de chaleur naturelle le flux qoi lui était arrriffi ^Hriift \Aixs M Udl plan. Les expériences précédentes prouvent eflScacement que les plans de polarisation des nj'Mnl'tlMiHDijfdës ^ât f iffigate nSift 90^ jSS? I@s AfiRUCS^Rtions fAysSq[A«ï, 'q\Éri AeVieÀt également Ki plahâ de (^Uriàtf6tt ^ t^yô\là fbilffreMrx. L'idétt'ilté s^ àoûtïétat ib! dmnte &(1!eari.
Aie. 'Se U h^viàstaye et Desiins dlht bit totït î^SceihMeht 'dei i^helrcfilék iloïnrcttés Ifor ïi téftéiiù'û Aè ft tBiAédi' Irdyâflhtttft ^ ilBâb Via arfalyscrons en jtea de mtks, 'i^ôàr niiéux Aire i^es^rtftf fés ànat Vi^Tëip %t Ma diligrâices qui Bent dû séparent la cbarenk* dé fe ràMT^. 'Ces phf ^ifiénà rin't tronvé : !• qae ïeij pouvoirs réfléchissants dès ftfê^ ÛM ^% H dfal^r ^ht ti'èâ e6nndërïibles • sotit; llnii^îUleitcé ê^ 90% h qlHâatlté Ue cbalenr iflléchfé é^ 0,^7 fJoUr fir^^ biêb t^; V,T9 {yUAi* le fer; 7* fe^ j[irotJhrt)îk^ i^SRecteWrs tk fdiMI^Isëih, ^^ t^tigei: atec t*ïftddehcé ponï des àngfes ihfëHbiirs I TtT^ 1 15« bto 80^, fit dAhitaatiôÂ est trèâ àpprétiablè ; il éit (Anefi^ hk^poSiSfe d^d(t^?er dans dés directions ))ius rasantes ; bu né ^«nt 9if(Hr di^ ms'àtk ^ftiânfitM rà èi) eoâtînitônt jtfè^âii âf9^ ttn éH eirMé ^ teffl&um ; 8» fé poûroîr irèA&ciciiK vàHabte aVec M liàîtfre dès înëitiWt, tf^fld p^ de la manAre 'dôbt % ont été travdnflfiiî |ibbHi!i 4'dl rè4r %gi*é de pot m lé tÂémc.
M»; de Là fi^Vostàté et De^âitt^ tUft'prddti^i îétki-i réstillâti dh ébtix aiixqoèft MSI. botter et ftjrbes furent oohdiiiti dans feuA ré* x^Vi'cfies fëmiViâ à A tibantité Aï \mV»è t«H'9chie i$;Ét léi Mlfaltt ; fi Wkàtiitè ()tt'll3 ti'âfent {i^s (iVutSl cité tt. Ëaucht; qti! i Iré^ti tbnipféteme'à't lé prtAlèitie de li réilexlbii dé Ik ^nthtère i 14 ânrAbb d'és métabx, et dédoit de iToribules essentiellement vraies des nohibHeilsi qu'il importe grandement de comparer avec le^ donnée^ ^e l*ék^8fîéh'ce. tt. tâ!àt\ï)[ ïis^gl^aii S fà qbaiitité de lumière i'éflébi)!e ions rMddètoc'é pbftJëndilstitâlré par Yài^At, té merctn'e, tb ltt:\al il& oiiroii-s et raciei*, les valeurs suivantâs : 0,i$8, 0,7é; 0;S*2, 0,tS7. Sôtis iei Ihcîdbnce* 0*, 10«. 30«, 50% 78% 75% leà quantités dfe lùhiîïrte réfléchies t)ar Vicier élaîeill respectivement tt;S5, b;55, 6,$&, Ô;55, 0,36^. il feiit con'cldrè de ce qttl (Précède i^è si les hiétaiix féfléc&iisent 5 leur siirface line plus grande proportion de cMténr que dé lumière, les tôis de cette réflexion Sont au Tdnd tes itoémdi.
