DE TRÈS-GRANDE DURÉE

couleurs, et qui paraissaient devoir être indéfiniment permanentes.

M. Bôttger(U a trouve qu'avec un mélange de 8 parties de colophane et dune partie d'huile de lin purifiée, fondu au bain-marie et maintenu à la température d'environ 97**, on gonfle aisément de grosses bulles qui persistent longtemps; seulement il n'indique pas leur durée. Avec ce même mélange, M. Rottier a essayé, à ma prière, la réalisation du système laminaire d'une charpente prismatique triangulaire dont les bases avaient

4 centimètres de côté, et dont la hauteur était de 7 centimètres; le système se formait toujours très-bien, et gardait certainement son intégrité un grand nombre d'heures; mais, toujours aussi, on trouvait, le lendemain, l'une des lames trouée.

M. Mach(2) a obtenu, avec de la colophane purifiée fondue, sans mélange d'huile, le système laminaire du tétraèdre régulier dans une charpente de 5 centimètres de côté ; mais il n'en a pas observé la durée, les expériences qu'il avait en vue exigeant qu'il détachât le système.

J'ai réussi d'une manière à peu près complète au moyen d'un mélange d'une partie de gutta-percha pure et de

5 parties de colophane, maintenu à la température d'environ ISO*". On avait purifié préalablement la colophane en la fondant à une température suffisante, et attendant que la faible quantité d'essence qu'elle contenait encore se fût dégagée sous forme de petites bulles, et que toutes les impuretés solides eussent gagné le fond. M. Donny a bien voulu faire l'expérience à son laboratoire : la

(1) BeUrOge zur Physik und Chemie. Frankfurt a. M., 1838, p. 13.

(2) Ueber die Àfoleculartvirkung der FlUssigheiten, (Bullet. de PAcad. de Vienne, 1862, vol. XLVI, 2«« secUon, p. 125).

charpente était celle d un cube de 5 centimètres de côté ; le système laminaire ne s'est pas réalisé sans une certaine difficulté, et, lorsqu'on la obtenu complet, il était plus ou moins irrégulier ; mais, en le maintenant ensuite pendant quelques instants dans une étuve chauflTée à 70^ environ, et Yj retournant en différents sens, on a vu les irrégularités s effacer. Dans le système tel qu'il s'est montré après cette dernière opération, les lames étaient fort transparentes, mais les arêtes n'avaient pas une grande finesse, et différaient, sous ce rapport, les unes des autres. Ce même système était très-solide, et s'est conservé pendant plus de deux ans, je pense ; après ce temps, un choc léger l'a réduit en fragments, d'où il faut conclure que la constitution de ses lames s'était lentement altérée. Je crois qu'on réussirait mieux encore et que l'altération progressive serait moindre, si l'on employait une proportion un peu plus forte de colophane. Rappelons ici la curieuse réalisation décrite par M. Mach (§ 210**^") du système du tétraèdre régulier en lames de caoutchouc.

§ 315. Terminons la partie de notre travail spécialement consacrée aux lames liquides, par un exposé succinct de tout ce qui, à notre connaissance, a été fait sur ces mêmes lames en dehors de nos propres recherches, jusqu'à la fin de 1869.

On lit dans les Petites chroniques de la science de M. Henry Berthoud (U :

« Le musée du Louvre possède un vase étrusque de la plus haute antiquité, provenant de la collection Campana, et sur les flancs duquel se trouvent représentés des enfants qui soufflent dans des chalumeaux et qui s'amusent à faire des bulles de savon. »

(1) Année 1866, p. 265.

Il paraît donc que les anciens connaissaient les sphères laminaires complètes obtenues par insufflation à lextrémité d'un tube; néanmoins leurs ouvrages ne contiennent, que je sache, rien ayant trait à ces bulles; ils parlent seulement des calottes laminaires développées à la surface de leau :

Intumuit sic, ut pluvio perlucida cœlo Surgere bulla solet

(OviDE^Jfélamorph., liv. X, v. 732.)

offensse bulla turoescit aquse.

(Martial, liv. VIII, épigr. 33, v. 18.)

§ 316. Suivant une hypothèse avancée dabord par Halley, la vapeur d eau visible, celle qui constitue les nuages et les brouillards, serait formée de très-petites bulles creuses, auxquelles on a donné le nom de vésicules. Cette hypothèse, fondée principalement sur la légèreté apparente des nuages et sur le fait qu on n'observe jamais d arc-en-ciel dans un nuage qui ne se résout pas en pluie, est bien connue des physiciens, et conséquemment je me bornerai ici à la mentionner ; mise en vogue par Saussure, elle a été fortement combattue depuis, et aujourd'hui elle n'a plus guère de partisans (§ 235)(U.

§ 317. Boyle paraît être le premier qui ait dirigé l'attention des savants sur les couleurs des lames minces, et spécialement des lames liquides. Dans un écrit (2) de l'année 1663, il s'exprime ainsi :

« Pour montrer aux chimistes qu'on peut faire appa-

(1) Pour juger de rétat actuel de la question, voir la dissertation inaugurale de M. Kober, publiée à lena en 1872, et intitulée: Ueber die angebliche Bldschenform des Wassers bei seiner Condensation*

(2) JSxperiments and observations upon colours.

raître ou disparaître des couleurs là où il ny a ni augmentation ni changement du principe sulfureux, salin ou morcuriel des corps, je ne recourrai pas à Tiris produit par le prisme de verre, ni aux couleurs qu'on voit, par une matinée sereine, dans celles des gouttes de rosée qui réfléchissent ou réfractent convenablement vers Tœil les rayons de la lumière ; mais je leur rappellerai ce qu'ils peuvent observer dans leurs laboratoires : car si Ion secoue une huile essentielle chimique ou de lesprit-de-vin concentré, jusqu a ce que des bulles se développent à sa surface, celles-ci offrent des couleurs brillantes et variées qui s évanouissent toutes à l'instant où le liquide qui constitue les lames retombe dans le reste de l'huile ou de l'esprit-de-vin ; on peut donc faire eh sorte qu'un liquide incolore montre des couleurs diverses et les perde en un moment, sans augmentation ni diminution de l'un quelconque de ses principes hypostatiques. Et, pour le dire en passant, il est digne de remarque que certains corps, soit incolores, soit colorés, étant amenés à une grande minceur, acquièrent des couleurs qu'ils n'avaient pas auparavant ; en effet, sans insister sur la variété de couleurs que l'eau rendue visqueuse par le savon acquiert lorsqu'elle est gonflée en bulles sphériques, la térébenthine, quand on y insuffle de l'air d'une certaine manière, fournit des bulles diversement colorées, et, bien que ces teintes s'évanouissent dès que les bulles éclatent, celles-ci continueraient probablement à manifester des nuances variées sur leur surface, si leur texture était suffisamment durable. »

Boyle cite comme exemple de ces couleurs permanentes, celles qu'il a vues sur des lames extrêmement minces de verre soufflé.

§ 318. En 1672, Hooke communiqua à la Société

Royale une curieuse Note(i), dont voici la traduction presque entière :

« Plusieurs petites bulles furent gonflées, au moyen d un petit tube de verre, avec une solution de savon. On observa aisément qu'au commencement de l'insufflation de chacune d'elles, la lame liquide orbiculaire, qui emprisonnait un globe d'air, se montrait blanche et limpide, sans aucune apparence de couleur ; mais, après quelque temps, la lame s'amincissant par degrés (une partie de sa substance descendant vers le bas et une autre partie se dissipant dans l'air par l'évaporation), on vit naître sur sa surface toutes les variétés de couleurs qu'on peut observer dans l'arc-en-ciel... Après que ces couleurs eurent subi leurs derniers changements, la lame commença à se montrer de nouveau blanche, et alors, dans cette seconde lame blanche, apparurent, vers le haut et vers le bas, des trous, qui augmentèrent graduellement en diamètre, et plusieurs d'entre eux se confondirent, jusqu'à ce qu'à la fin ils devinssent très-grands. Il était singulier de voir comment ces trous étaient poussés çà et là, par les mouvements de l'air ambiant, sur le globe d'air emprisonné, sans que la bulle perdît sa forme orbiculaire ou tombât. Il est singulier aussi qu'après cela, quand la bulle éclate, sa rupture ait lieu avec une espèce d'explosion, en dispersant ses parties en une sorte de poussière ou de brouillard. Il est plus singulier que ces portions de la bulle qui se montrent comme des trous, en se mouvant de côté et d'autre sur la surface du globe aérien, changent de forme, et de circulaires deviennent

elliptiques ou alFectent des figures ondulées Il est

plus singulier encore que, quoiqu'il soit très-certain que l'air enveloppant et l'air enveloppé ont des surfaces,

(l) Birch, History qfihe Royal Society ^ vol. III, p. 29.

cependant, par aucun des moyens dont j ai fait usage, elles ne m ont présenté ni la réflexion ni la réfraction que manifestent les autres parties de lair emprisonné. 11 est assez difficile d'imaginer quel curieux réseau ou corps invisible pourrait ainsi maintenir la forme de la bulle, ou quelle espèce de magnétisme pourrait empêcher la lame liquide de tomber ou les parties de lair enveloppant et de lair enveloppé de s unir »

§ 319. En 1672 également, Newton, entre autres expériences sur la recomposition de la lumière, décrit la suivante (*) : on projette un spectre solaire sur la muraille d'une chambre obscure, et Ion expose à la lumière qu'il réfléchit une mousse blanche formée sur un liquide ; si Ion observe cette mousse de très-près, ou mieux à travers une loupe, on distingue, sur chacune des petites lamelles, l'image des couleurs du spectre; mais si l'on s'éloigne, la mousse paraît entièrement blanche. Ou bien encore si, après avoir produit de la mousse sur de l'eau de savon, on attend que les lamelles commencent à crever, celles qui restent se montrent, quand on les regarde de près, spontanément teintes do couleurs variées, mais de loin on ne voit que du blanc.

Tous les physiciens savent que Newton a fait servir les bulles de savon à ses admirables recherches sur les couleurs des lames minces. Les expériences qu'il effectua par ce moyen, et qui sont décrites dans son Optiquc(^) (année 1704), sont trop connues pour que je les rappelle ici ; j'insisterai seulement sur les points suivants : Newton employait, non des bulles complètes, mais

(1) Ànswer to some considérations upon his doctrine oflight and colours (Philos. Transact., vol. Vil, p. 5084).

(2) Livi-e II, 1« partie, obs. 17 à 24.

des calottes laminaires reposant sur le liquide; il a observé la tache noire du sommet, les petites taches colorées qui montent et descendent sur la calotte, ainsi que les petites taches noires qui grimpent jusqu a celle du sommet, à laquelle elles s unissent; il na constaté l'apparition du bleu du P*" ordre quavec une solution très-chargée de savon, et, dans ce cas, il a vu quelquefois le bleu dont il s agit envahir toute la calotte; enfin on peut inférer de sa description que luniformité de teinte, et conséquemment luniformité d épaisseur de la lame, s est montrée quelquefois aussi pour des couleurs autres que le bleu du P' ordre.

§ 320. En 1730, Gray(i) voulant s assurer si Ion pouvait communiquer de l'électricité aux liquides, suspend à des fils isolants une pipe dont lorifice est tourné en bas, puis, après avoir gonflé une bulle de savon à cet orifice, il approche de lextrémité libre du tuyau de la pipe un tube de verre électrisé par frottement, et il constate qu'un corps léger préalablement placé sous la bulle est attiré par elle.

§ 321. Leidenfrost qui, on le sait, a découvert le phénomène de l'état sphéroïdal des liquides, consacre une grande portion du Mémoire (2) où il expose ce sujet, à une étude détaillée des bulles de savon. Ce travail, publié en 1756, et dont j'ai déjà dit quelques mots au § 147, est un singulier mélange d'ingénieuses expériences et de déductions judicieuses avec quelques observations qui doivent être inexactes, et des opinions bizarres dont l'erreur est aujourd'hui évidente.

Si Leidenfrost s'occupe des bulles de savon, c'est, on

(1) Philos* iransaci., vol. VI, 2°>« partie, p. 19.

(2) De aquae communis nonnullis qualitatibus tractatus. Duisburg,

aurait peine à le croire, en partie pour fournir une preuve ultérieure en faveur de cette proposition qu'il a précédemment soutenue, que leau peut passer à l'état solide sans l'action du froid. Pour lui, en effet, une bulle de savon, lorsqu'on a enlevé avec le doigt la goutte qui y demeure quelquefois suspendue, c'est-à-dire le liquide excédant la quantité précise nécessaire à sa formation, possède les propriétés des solides : P elle a par ellemême, comme eux, une figure déterminée ; 2"* de même qu'on renferme un liquide dans un flacon dé verre, de même aussi on peut renfermer dans la bulle, non un liquide, à cause de la fragilité de la lame, mais de la fumée de tabac, par exemple, fumée qui y demeure parfaitement emprisonnée comme dans une enveloppe de verre ; 3° la bulle, débarrassée de tout liquide excédant, est sèche, car elle ne mouille pas le doigt qui la touche; 4** enfin si Ion dépose doucement sur une semblable bulle une petite goutte d'eau, celle-ci, loin de se mêler à la substance de la lame, glisse jusqu'au bas, comme elle glisserait sur du verre, et tombe ensuite ou peut être enlevée avec le doigt. D'après cela, comme un solide ne saurait couler. Newton doit s'être trompé en attribuant les couleurs de la bulle à ce que la lame s'amincit par l'écoulement graduel du liquide qui la constitue.

Cette nature solide de la lame s'explique de la manière suivante : dans les liquides, les molécules sont attirées également de tous les côtés, de sorte qu'elles sont également mobiles dans tous les sens, tandis que, dans les solides, il y a des centres particuliers d'attraction qui font que les molécules se groupent d'une manière déterminée, comme on le voit dans les cristaux ; de là résulte qu'il suffit d'un certain mouvement, d'une certaine direction imprimée aux molécules d'un liquide

pour déterminer chez elles larrangement qui fait passer le corps à Tétat solide. C'est ainsi que laraignée et les chenilles, en expulsant par leurs filières, dans une direction commune, les molécules d'une substance liquide, changent celle-ci en une matière solide, et c'est encore ce qui se produit quand on gonfle une bulle.

A propos de la bulle pleine de fumée, Leidenfrost dit : « .... sur une bulle ainsi rendue opaque au moyen d'une fumée intérieure, les couleurs décrites par Newton sent réfléchies avec beaucoup plus d'éclat, de sorte que la bulle ressemble à un astre brillant; mais toute cette gloire s'évanouit à l'instant de la rupture : la fumée fétide qui s'échappe alors apprend de quelle ordure la bulle était remplie, et cette dernière nous offre ainsi un emblème frappant des misères dorées de l'humanité. »

Il signale la grande élasticité des bulles, celles-ci reprenant toujours spontanément leur forme sphérique dès que la cause extérieure qui la leur avait fait perdre vient à cesser.

On lui doit aussi l'observation du fait important que les bulles persistent bien plus longtemps en vase clos qu'à l'air libre : les siennes avaient environ 5 centimètres de diamètre, il les gonflait à l'intérieur d'un ballon de verre, et elles se maintenaient au delà d'une heure. Il attribue cette grande persistance à ce que les bulles sont alors soustraites aux agitations de l'air ambiant et à toutes les causes accidentelles de rupture. 11 énonce, du reste, cet autre fait, que les bulles durent d'autant plus qu'elles sont plus petites : il en a réalisé qui

n'avaient guère que - de millimètre en diamètre, et elles

se sont conservées plus de deux jours à l'air libre et pendant l'été.

Le premier encore il a remarqué que lorsque, après avoir gonflé une bulle à l'extrémité d'un tube, on laisse ouvert l'autre bout de celui-ci, la bulle diminue graduellement de grosseur, avec une vitesse accélérée, jusqu a s'annuler, en chassant par le tube l'air qu'elle renfermait ; il dit, en outre, que si l'on a rempli la bulle de fumée, on voit cette dernière sortir du tube comme d'une cheminée. Il conclut de là que la bulle fait constamment effort pour se contracter. Il ajoute les observations suivantes :

La bulle, au commencement de sa formation, tant qu'elle ne montre pas de vives couleurs, est à la fois si molle et si tenace, qu'on peut y faire pénétrer et en retirer impunément une pointe solide, même obtuse ; l'ouverture se referme toujours spontanément. Mais plus les couleurs prennent d*éclat, plus la lame devient rigide, de sorte que si on la perce, elle se brise. C'est surtout dans les taches noires que cette rigidité est extrême : là le moindre contact d'une pointe d'aiguille suffit pour déterminer la rupture ; alors la bulle éclate avec un bruit perceptible, et se dissipe en une infinité de très-petites parties projetées de tous les côtés jusqu'à trois ou quatre pieds de distance. Ce phénomène se constate le mieux dans un rayon de soleil ; il est tout à fait analogue à celui que présentent les larmes bataviques. Ainsi la bulle, outre sa force contractile, possède en même temps une force opposée, une force explosive. Cette dernière force agit toujours de dedans en dehors, car si à l'intérieur d'une bulle on en gonfle une autre, la rupture de celle-ci fait éclater l'extérieure, tandis que si l'extérieure se brise la première, elle laisse l'autre parfaitement intacte. Il y * a donc, dans une bulle, deux forces contraires. Tune centripète, qui réside surtout dans les portions incolores.

l'autre centrifuge, qui a son siège dans les portions colorées, et qui est à son maximum dans les taches noires.

La force explosive est d'autant plus intense que la solution contient une plus forte proportion d eau, car la bulle éclate d'autant plus tôt et lance d'autant plus loin les particules dans lesquelles elle se résout; en même temps la force contractile est d'autant plus faible. Au contraire, plus il y a de savon, moins la force explosive a d'intensité, et plus est énergique la force contractile (0. De là la conséquence que la force explosive provient de l'eau, et la force contractile du savon, ou plutôt de l'huile de ce dernier, les bulles variant en persistance suivant la nature de l'huile qui entre dans la composition du savon.

Dès que la lame qui constitue une bulle passe à l'état solide, il s y produit une séparation de ses éléments, et alors elle se trouve formée de trois membranes superposées; l'extérieure consiste dans la partie huileuse du savon ; c'est elle qui possède la force contractile ; elle protège les deux autres contre la rupture, car c'est pendant qu'elle s'étend encore sur la totalité de la bulle, que celle-ci est difficile à briser. Mais bientôt cette membrane extérieure perd son égalité, s'ouvre du haut, descend en devenant graduellement plus épaisse vers le bas, et laisse ainsi à découvert la partie supérieure de l'ensemble des deux autres ; on doit conclure de cette descente progressive et de cette accumulation au bas, que la membrane en question n'est pas véritablement solide ; -enfin

(l) Ces dernières observations sont évidemment en partie inexactes : la foi'ce contractile, c'est-à-dire la tension, ne peut augmenter, et doit plutôt diminuer quand on augmente la proportion de savon (\ 299) ; Leidenfrost, qui ne donne aucune mesure à cet égard, juge sans doute du plus ou moins d'intensité de la force dont il s'agit, uniquement par le plus ou moins de persistance de la bulle.

i:« HISTORIQUE DES LAMES LIQUIDES.

c'est à elle que sont dues les couleurs. La membrane intermédiaire, qui est saline et en partie terreuse, se montre toujours blanche, mais sans beaucoup d'éclat; elle s'ouvre ensuite à son tour, et met à nu des portions de la plus intérieure. Celle-ci est d'une transparence extrême, ne réfléchit aucune couleur, et, pour ainsi dire invisible, paraît comme une tache noire; elle est tout entière aqueuse.

Pour établir que la membrane extérieure est de nature huileuse, Leidenfrost se fonde surtout sur les apparences successives que présentent les portions colorées dans une bulle gonflée avec une solution contenant peu de savon ; il affirme que, lorsque toute la substance de cette membrane s'est rassemblée au bas de la bulle, son seul aspect montre qu'elle est formée d une matière grasse. Il indique, en outre, l'expérience suivante : si l'on trempe dans la solution l'orifice d'un large tube, puis qu'on l'en retire, on le trouve occupé par une lame plane, et si l'on place cette lame verticalement, on ne tarde pas à y voir naître des couleurs qui manifestent d'une manière indubitable la séparation des trois membranes. Leidenfrost a donc réalisé des lames planes, et en a observé les bandes colorées. C'est encore, dit-il, par la même raison que les couleurs apparaissent plus tôt et plus vivement aux températures basses de l'hiver, l'huile se séparant plus aisément par le froid. D'après lui, si l'on emploie un liquide dans lequel les parties huileuse, saline et aqueuse sont unies avec plus de force que dans l'eau de savon, de sorte que la séparation de l'élément graisseux ne puisse s'efiectuer, on ne distingue plus de couleurs. Comme exemples de semblables liquides, il cite surtout la salive d'un homme jeune, sain et à jeun, et une solution de savon à laquelle on a ajouté un peu d'esprit-de- vin . Il infère de

tout cela que, très-probablement, leau parfaitement pure ne peut jamais donner de lames colorées.

Il indique comme preuve ultérieure de Terreur commise, selon lui, par Newton, en ce qui concerne la génération des couleurs, que les taches noires, au lieu de se fondre insensiblement dans le blanc qui les entoure, sont nettement terminées à leurs bords, et qu'elles naissent non-seulement au haut de la bulle , mais aussi sur les côtés.

Il mesure, par un moyen simple indépendant des couleurs, répaisseur de la lame au moment où la bulle vient d être formée : il se sert, pour gonfler celle-ci, d un tube de thermomètre, et trouve qu'en employant seulement la quantité de liquide qui s'élève dans ce tube par la capillarité, la bulle, dont le diamètre maximum est de deux pouces, ne porte aucune goutte suspendue ; il considère l'épaisseur de la lame comme étant alors uniforme, et il l'évalue d'après le diamètre de la bulle et le poids du liquide que contenait le tube ; il .obtient de cette manière

de pouce (environ -^ de millimètre).

Partant toujours de son principe des trois membranes et de l'idée que la plus intérieure n'est formée que d'eau pure, il calcule, par le même procédé, l'épaisseur de cette dernière, connaissant la proportion d'eau de la

solution, et trouve cette épaisseur égale à t^^^j de pouce

(environ -zt. de millimètre) ; or, comme ses bulles ont leur

diamètre maximum, de telle sorte qu'elles éclatent et se réduisent en une espèce de poussière si l'on continue à souffler, il en conclut que, jusqu'à cette limite de minceur seulement, les molécules d'eau peuvent demeurer unies, et qu'ainsi le diamètre d'une de ces molécules n'excède

pas la valeur ci-dessus. 11 déduit de la même méthode encore que le diamètre des molécules de Thuile n'est pas

supérieur à de pouce (environ tôt^^v de millimètre).

Leidenfrost a donc eu la pensée de chercher des limites supérieures aux diamètres moléculaires.

Il avance que la lame qui constitue une bulle a des pores d une grandeur notable, et il essaie de le prouver par les deux observations suivantes, qui sont évidemment erronées : quand on commence à gonfler une bulle, une grande partie de lair qu'on y fait entrer s'échappe par ces pores, car, si l'on souffle avec force, un courant d'air perceptible se fait sentir à l'extérieur de la bulle ; de la fumée introduite ne passe pas ainsi au dehors, mais si une bulle qui ne contient que de l'air est maintenue au-dessus de la flamme d'une lampe, la fumée noire de celle-ci pénètre à travers la lame, et rend opaque l'air intérieur.

Leidenfrost voit des lames et des bulles partout : pour lui, l'air atmosphérique est composé de petites bulles, ou plutôt de petites lamelles aqueuses ; c'est une sorte de mousse qui s'est élevée de la surface des eaux ; enfin les animaux et les plantes sont formés de petites bulles de savon et de petits tubes de la même matière. On me permettra de passer sous silence les motifs sur lesquels il appuie de semblables opinions.

§ 322. Dans un Mémoire probablement écrit en suédois à une époque un peu antérieure, mais qui a paru en françaises en 1773, Wilke décrit ce qu'on observe sur des bulles de savon gonflées à une température trèsbasse. Il s'exprime ainsi : « Si l'on forme ces bulles à un air assez froid pour les congeler, on y voit les

(1) Sur la forme de la wi^«(JouBN.DEPnYS.DEL'ABBÉRoziER,t.I,p. 106).

petites particules de neige qui se condensent et flottent librement sur la bulle, sous la forme de petites étoiles.... Le temps le plus propre à souffler les bulles est le moment où leau de savon commence à geler. Les étoiles paraissent d abord sous la forme de petits points, d'où Ion voit ensuite sortir les rayons peu à peu. Ces étoiles sont ordinairement hexagones. On voit ici la même étoile passer par une suite Jde figures différentes, dont la plupart ont déjà été observées dans la neige naturelle.... Plus le mélange est clair et le savon dissous, plus les étoiles sont délicates et nombreuses; elles croissent alors promptement, et les bulles éclatent. Celles qui sont faites avec un mélange plus épais, sont moins étoilées; mais elles durent plus longtemps, et on les observe mieux, quoique les figures soient moins distinctes.... Ceux qui répéteront ces expériences y découvriront une infinité de petits détails curieux et amusants. »

§ 322»»'\ En 1782, Cavallo(U a communiqué à la Société Royale de Londres une expérience consistant à gonfler des bulles de savon avec de Thydrogène, bulles qui s élevaient d'elles-mêmes dans lair. Ce furent là, comme il le dit, les premiers aérostats.

{j 322'^^ Passons au siècle actuel. En 1819, Belli a mentionnée^) le fait suivant : lorsqu'un petit jet d'eau est lancé obliquement de bas en haut par un orifice situé sous la surface de l'eau, tout l'espace compris entre cette surface et la courbe du jet est occupé par une lame liquide, et le jet s élève moins haut que si l'orifice s'ouvrait dans l'air.

(1) The éléments ofnatural or expérimental philosophy, Londres, 1803, voL IV, p. 319.

(2) Di alcuni fenomeni prodottt nel moto de* liquidi dalV attrazione molecolare, (Journ. de BrugnatelU, 2« décade, t. II, p. 232).

§ 323. En 1820, Morey annonça(0 qu'on peut gonfler avec de la résine fondue, des bulles dont les dimensions atteignent celles d un œuf, et qui présentent des couleurs. D après lui, on obtient ainsi, en général, une file de bulles dont chacune est attachée à la suivante par un mince filet ; il ajoute qu'il en conserve depuis huit mois sans quelles aient subi d'altération. Il raconte ensuite qu'une petite fille accourut un soir vers lui et lui montra une semblable file parfaitement régulière de 22 à 23 petites bulles, ayant chacune environ un tiers de pouce (8"^"°) de longueur et un quart de pouce (6°^") de largeur; les minces filets intermédiaires avaient, en longueur, moins d'un huitième de pouce (3'°"). Morey déclare qu'il n'a aucune idée de la cause qui produit cette succession alternative de bulles et de filets. Nous nous en occuperons plus loin (§ 501).

§ 324. Les années 1819 à 1844 nous fournissent une suite de Mémoires fort remarquables de Fusinieri (2). Ces Mémoires contiennent, comme celui de Leidenfrost, avec d'excellentes observations, une théorie difficilement acceptable. Voici, en ce qui concerne les lames liquides, un résumé des recherches dont il s'agit ; je le rédige, non d'après les Mémoires mêmes, ne les ayant pas eus à ma disposition, mais d'après un exposé détaillé qu'en donne

(1) Bubbles blown in melted rosin, (Journ. de Silliman, 1^ série, vol. II, p. 179).

(2) Bicerche sut colori délie lamine soUili e sui loro rapporti coi colori prismatici (Journ. de Brugnatelli, 1819, t. II, p. 319).

Memoria sopra ifenomeni chimici délie lamine sottili (Ibid., t. IV, 1821, pp. 133, 209, 287, 380 et 442).

Lella forza di repulsione che si sviluppa fra le parti dei corpi ridotti a minime dimensioni, ossia del calorico di spontanea espansione in lamine soUili (Ibid., t. VI, 1823, p. 34).

Corne la forza repulsiva délia materia attenuata agisca alVatto délia rottura di boUe 0 lamine piane di soluzione di sapone (Ann. délie scienze del Hegno Lombardo-Veneto, t. XIII, 1844, p. 213 et app.).

M. Dal Pozzo di Mombello, dans un ouvrage imprimé à Foligno en 1866, et intitulé : La Dinamica Tnolecolare seconda Fusinieri e Reiclienbach.

Fusinieri, dont je ne connaissais pas les travaux quand j ai effectué mes expériences sur les petites calottes laminaires, avait nettement reconnu Tinversion des teintes dans les calottes de certains liquides développées à lair libre, Textrêmè rapidité avec laquelle se produit ce genre de coloration, les mouvements de trépidation des zones, la persistance plus grande, pour ces mêmes liquides, lorsque 1 evaporation est libre, etc.

Il a le premier réalisé de grandes lames planes : afin d'étudier la succession et la disposition des teintes, il plonge dans une solution de savon le bord d une cloche de verre, qui peut avoir jusqu a 15 centimètres de diamètre, puis le retire, et le trouve occupé par une lame plane; il couche la cloche et la place près d'une fenêtre, de manière que la lame soit verticale et bien éclairée, et il exclut, au moyen d'écrans noirs, toute lumière étrangère. Dans ces conditions, les phénomènes sont d'une très-grande régularité, et Fusinieri décrit avec soin la formation et la succession des bandes colorées horizontales, ainsi que l'apparition et l'extension du segment noir supérieur. Pour ces expériences, il réalise aussi des lames planes d'eau de savon dans un anneau métallique de 5 à 7 centimètres de diamètre, qu'il installe verticalement sous une cloche de verre, afin de l'abriter des agitations de l'air ; quand cet anneau n'a pas plus de 5 centimètres, le noir finit par envahir la totalité de la lame.

11 examine les lames d'un grand nombre de liquides, tant lorsqu'elles sont produites par étalement sur un autre liquide, que lorsqu'elles ont leurs deux faces dans

Tair. Pour cette dernière condition, il les réalise, d'une part, à rétat de petites calottes, et, d'autre part, sous la forme plane dans de petits cadres métalliques ; il étudie avec un soin minutieux toutes les particularités que présentent ces diverses lames, et de l'ensemble de ses observations il déduit la théorie dont nous allons rendre un compte succinct.

Disons d'abord qu'il appelle lanaes cunéiformes celles dont les deux faces vont en se rapprochant, de manière à former un angle très-aigu ; telle est, par exemple, dans une lame verticale où s'est formé le segment noir, la portion composée de l'ensemble des zones colorées ; il nomme coins capillaires les petites masses à courbures transversales concaves qui rattachent soit une lame plane au cadre solide, soit une calotte laminaire à la surface du liquide. Ces termes admis, voici les points principaux de la théorie en question, avec une partie des faits sur lesquels elle s'appuie :

Une gouttelette d'une huile fixe ou d'un liquide combustible qui ne se mêle pas à l'eau (huiles essentielles, sulfure de carbone, etc.), s'étend en lame mince tant sur la surface du mercure que sur celle de l'eau ; seulement, toutes choses égales d'ailleurs, le phénomène s'effectue avec moins de vitesse sur le mercure ; mais, dans les deux cas, il est trop rapide pour qu'on puisse l'attribuer à la pesanteur ; on ne peut le regarder non plus comme dû à une attraction de l'un des liquides pour l'autre, car cette attraction n'agirait que dans des directions normales à la surface du liquide sous-jacent, et non dans celle de cette surface même ; en outre, elle devrait s'exercer avec plus d'énergie, et donner lieu ainsi à une extension plus rapide et plus grande, sur le mercure, à cause de la forte densité de celui-ci, tandis que c'est le

contraire qu'on observe. Il faut donc reconnaître que l'extension résulte d'une cause intérieure au liquide de la gouttelette, d'une tendance spontanée à la dilatation, tendance qui ne peut provenir que d'un développement de calorique ; si l'on veut, cette tendance naît de la force répulsive ordinaire du calorique, laquelle agit plus librement dans une masse ainsi atténuée.

Quand une lame ou une portion de lame est cunéiforme, la force en question chasse les molécules liquides vers l'arête du coin, dans des directions normales à celle-ci, et, toutes choses égales d'ailleurs, avec d'autant plus d'énergie que le coin est moins aigu.

Si aucun obstacle ne s'oppose à cette action, elle produit simplement l'extension de la lame ; c'est le cas d'une gouttelette liquide déposée sur un autre liquide. Si quelque cause entrave l'extension, des phénomènes diflFérents se produisent: dans certaines circonstances, des courants visibles de liquide se détachent continuellement de l'arête du coin suivant les directions indiquées plus haut; tel est le cas d'une calotte laminaire présentant les teintes inverses ; dans une semblable calotte, il y a deux coins opposés l'un à l'autre, savoir le coin capillaire qui relie la calotte au liquide sur lequel elle repose, et la portion colorée de la lame, dont l'épaisseur va en croissant jusqu'au sommet; chacun de ces coins tead à chasser un courant de liquide vers l'autre, mais le coin capillaire étant beaucoup moins aigu, son action l'emporte, et il n'y a qu'un seul courant, dirigé de bas en haut; c'est celui-ci qui engendre le coin supérieur, et le soutient contre l'action de la pesanteur ; c'est lui également qui répare sans cesse la perte de liquide que ce coin supérieur éprouve par l'évaporation.

Si l'on couvre avec une plaque de verre la capsule où

Ton a développé la calotte, et si les choses sont disposées de manière que le sommet de cette calotte ne soit qu'à une petite distance de la plaque, Tinversion des teintes disparaît, et la calotte éclate plus tôt : c est qu'alors la vapeur émanée de la lame ne peut plus s échapper, et exerce, par son propre calorique, une action neutralisante sur la force expansive de celui de la lame, de sorte que la pesanteur reprend ses droits. Cette influence de la présence d'une plaque solide au-dessus de la calotte vient, remarquons-le, à lappui de la théorie de M. Van der Mensbrugghe (§ 256) sur l'inversion des teintes.

Dans d'autres circonstances, non-seulement l'extension ultérieure d'une lame déjà cunéiforme est entravée, mais il y a, en outre, obstacle à l'émission des courants cidessus; c'est ce qui a lieu, par exemple, à l'égard d'une lame verticale ou inclinée d'eau de savon, quand la zone noire se développe, cette zone opposant une résistance à la production des courants dont il s'agit. Alors, dans la portion cunéiforme, la force expansive du calorique ne pouvant déterminer ni l'extension ultérieure générale ni une expulsion de courants, occasionne des extensions partielles alternant avec des gonflements : tels sont les têtards; la tête de ceux-ci est formée d'une petite portion circulaire amincie entourée d'un petit bourrelet saillant, lequel est lui-même entouré d'un anneau étroit aminci, et leur queue présente les mêmes alternatives de dépressions et de saillies. Tant dans les portions déprimées que dans les portions gonflées, la force expansive du calorique a écarté les molécules, et conséquemment le têtard entier est spécifiquement plus léger que le liquide environnant; aussi tous ont un mouvement ascensionnel dans la lame.

Fusinieri applique encore son principe au fait de la

disparition instantanée des lames liquides qui se rompent. Selon lui, lorsqu'une lame se brise, et qu'ainsi le lien de la viscosité, qui maintenait le liquide à l'état laminaire, est enlevé, la force expansive, dirigée auparavant dans le sens de la surface de la lame, se dirige dans tous les sens, transforme le liquide en vapeur, et imprime aux molécules des mouvements violents de projection, accompagnés de décomposition avec dégagement de gaz ; on s'assure de ce dégagement en ce que, après la rupture, on observe, sur le bord solide auquel était attachée la lame, une certaine quantité de minimes bulles creuses.

Fusinieri fait remarquer qu'on ne peut attribuer cette sorte d'explosion à la compression de l'air emprisonné dans une bulle, car le même phénomène se produit à l'égard des lames planes, et d'ailleurs on ne voit pas comment une enveloppe aussi peu résistante serait capable de contenir un gaz assez comprimé pour donner lieu à un semblable effet.

Certes, la théorie de Fusinieri ne saurait être admise ; mais elle est ingénieuse, présentée avec habileté, et étayée d'une foule de petits faits dont nous n'avons pu indiquer que les plus saillants. La véritable théorie de tous les phénomènes de mouvement qui se manifestent dans les lames liquides, n'existe pas encore; mais le physicien qui voudra la chercher, de\Ta nécessairement étudier les travaux de Fusinieri, s'il ne veut s'exposer à décrire comme nouvelles des particularités déjà connues.

Citons, en terminant cette analyse, une observation importante et curieuse : Fusinieri produit une lame verticale d'une solution assez concentrée de savon, dans un cadre métallique rectangulaire de 8 centimètres de base et de 2 de hauteur, et il la couvre d'une cloche de verre.

Dans ces conditions, outre une série de mouvements et de changements de teintes qu'offrent de petites portions colorées, il constate le phénomène suivant : quand la zone noire se développe, elle est contiguë à une zone blanche ; mais du bord supérieur de celle-ci descendent de petites gouttelettes jaunes suivies de longues queues, le blanc se détruit ainsi graduellement, et le noir se trouve alors limité par le jaune du premier ordre; celui-ci se détruit à son tour de la même manière, mais les gouttelettes descendantes sont pourpres; les zones suivantes éprouvent, les unes après les autres, une semblable destruction, jusqu à ce que le noir soit contigu à une zone du troisième ordre. Ce point atteint, la portion colorée de la lame s amincit par l'action de la pesanteur, les couleurs des premiers ordres y reparaissent, puis sont successivement détruites comme précédemment.

§ 325. En 1829 ou 1830, Pfaff(U a étudié, comme Wilke, les effets de la congélation sur les lames d eau de savon. Pendant un hiver très-froid, il développe, en opérant dans une chambre chauffée, une lame transversale à riutérieur d'un flacon de 4 à 7 pouces (10 à 17 centimètres environ) de diamètre, hermétiquement bouché; il transporte ensuite ce flacon à lextérieur d une fenêtre, où la température est d environ 10"* au-dessous de zéro, et il observe la formation des petits cristaux de glace dans la lame. Il voit d abord les couleurs de celle-ci se troubler, puis il assiste à la génération des cristaux, lesquels se montrent reposant sur un fond noir. Pfaff se livre à des conjectures, inutiles à rapporter ici, sur la nature de ce fond noir qui est constitué, comme il le remarque, par une partie de la solution incristallisable

(1) Ueber die krystallinischen VerhàUnisse des Dunst-Blàttchens (Mém. de PAcad. de Munich, 1829-30, p. 77).

à la température où se fait lexpérience ; mais ce qui est à noter, c'est quil constate que de semblables lames peuvent persister plusieurs jours. 11 n a pu observer la congélation dans la plus grande lame, celle de 7 pouces de diamètre, cette lame éclatant toujours avant lapparition des cristaux.

§ 326. J'ai dit (§ 149), que, dans un Mémoire de 1830, le D*" Hough paraît être amené à Tidée de la tension des surfaces liquides, uniquement en partant de la forme sphérique des gouttes liquides et des bulles de savon; que cette idée le conduit à celle d'une pression exercée sur l'air intérieur par la lame qui constitue une bulle ou une calotte, mais qu'en cherchant la loi qui lie cette pression au diamètre, il se trompe complètement.

J'ajoute ici qu'il a observé la petite masse à courbures transversales concaves qui garnit le bord des calottes laminaires; il a constaté, en outre, que ces calottes manifestent les attractions et répulsions apparentes des corps légers flottants.

Les §§ 230 à 232 contiennent le résumé des belles expériences de Savart, publiées en 1833, sur le développement de grandes lames de diiférentes formes par le choc de la partie continue d'une veine liquide contre un petit disque solide, et par le choc mutuel des parties continues de deux veines directement opposées.

§ 327. Dans son ouvrage sur la cohésion (^), publié en 1835, Frankenheim avance que si une série de plaques solides horizontales, dont la supérieure seule est fixe, sont disposées les unes sous les autres avec des couches d'eau interposées, la colonne semi-liquide ainsi formée pourra avoir une assez grande longueur sans

(l) Die lehre von der Cohâsion. Breslau; %% 69 à 76.

cesser de demeurer suspendue à la plaque fixe : si, par exemple, les couches deau nont que 0'"™,1 d épaisseur, réquilibre se maintiendra tant que la somme des poids de toutes les plaques, sauf la supérieure, et de toutes les couches deau, ne dépassera pas celui d'une colonne deau de même diamètre et de 150™"" de hauteur. Frankenheim compare alors à cette disposition en couches alternativement solides et liquides, la constitution intérieure des lames formées d'un liquide auquel on a ajouté quelques parties solides, telles que les lames d eau de savon, bien que, comme il le remarque, l'analogie ne soit pas complète; selon lui, ce sont les particules solides tenues en suspension dans le liquide, et non les particules dissoutes, qui donnent à ce liquide la propriété de se laisser développer en lames ; elles servent de points d'appui au liquide, comme les plaques solides ci-dessus; aussi ne doivent-elles se trouver ni en trop grande ni en trop petite proportion ; c'est ainsi que, pour donner les plus grosses bulles, l'eau ne doit contenir ni trop ni trop peu de savon. Frankenheim compare aussi ces lames aux membranes et au vaisseaux d'origine organique, lesquels, dit-il, sont primitivement semi-liquides et se solidifient plus tard par la perte du liquide et le rapprochement des parties solides.

J'ai rappelé au § 239 les résultats obtenus, en 1836, par Le François à l'égard de la lame à bord rectiligne oblique que j'avais décrite, et qui se forme quand un liquide s'échappe d'une fente rectiligne étroite percée dans la paroi latérale du réservoir depuis le fond de celui-ci jusqu'au-dessus du niveau.

§ 328. En 1836 et 1837, M. Draper a fait connaître de curieuses expériences sur le passage des gaz à travers les lames liquides. Les premières, qui ont été exposées

dans le Journal américain des sciences médicales et dans le Journal de Tlnstitut Franklin, consistent à gonfler, avec un certain gaz, une bulle de savon dans une atmosphère d'un autre gaz ; la bulle alors augmente ou diminue graduellement en diamètre, et le phénomène s'arrête lorsque la composition des gaz des deux côtés de la membrane liquide est devenue la même. Les gaz employés sont, par exemple, le protoxyde d azote à Tintérieur et l'azote à l'extérieur ; dans ce cas, la bulle va en diminuant. L'auteur varie l'expérience de la manière suivante (^ : on fait en sorte qu'une lame plane d'eau de savon occupe l'orifice d'un petit bocal de la contenance d'environ 60 centimètres cubes, puis on place ce bocal dans une atmosphère de protoxyde d'azote ; après quelques secondes, on voit la lame se bomber vers l'extérieur, et, en une ou deux minutes, constituer la plus grande partie d'une sphère de 6 centimètres de diamètre.

J'ai rapporté, au § 307, le procédé du D*" Reade (année 1837) pour rendre très-durables les lames d'eau de savon, procédé se réduisant à développer ces lames dans une atmosphère uniquement formée de vapeur d'eau à saturation.

En 1840, le D*" Reade est revenue) sur ces mêmes lames : il cherche à prouver, par une suite d'expériences, que les diverses couleurs des lames liquides ne proviennent pas de différences d'épaisseur. Par exemple, après avoir réalisé une lame par le procédé en question, il incline le flacon qui la contient, et attend qu'elle soit devenue entièrement noire ; alors il donne au flacon un certain mouvement de va et vient dans le sens hori-

(1) Qazeous diffusion (Philos. Magaz., nouTelle série, voUXI, p. 559).

(2) Remarks on the permanent soap film and on thin plates (Ibid, voL XVII, p. 32).

zontal, et bientôt la lame se trouve parsemée d une multitude de points blancs, qui se réunissent en bandes colorées, lesquelles se formant presque simultanément, ne peuvent, dit-il, être engendrées par un fluide descendant.

Lauteur part de là pour avancer, sur la cause des couleurs en général, une théorie que nous n'avons pas à reproduire.

§ 328^^\ Brewster a étudié (^), en 1841, les apparences curieuses, qui se manifestent lorsqu'on éclaire par de la lumière polarisée une lame liquide présentant des couleurs en anneaux ou en autres figures, et qu'on fait varier l'azimut du plan de polarisation, l'angle d'incidence sur la lame, la nature du liquide dont cette lame est formée, etc. Quand la lame repose sur une surface solide ou liquide, comme dans le cas de l'étalement d'une gouttelette d'huile essentielle sur l'eau, Brewster constate des disparitions et réapparitions successsives des anneaux, avec des passages de systèmes ou portions de systèmes d'anneaux à centre noir à des systèmes ou portions de systèmes à centre blanc, et vice versa, etc. Quand, au contraire, la lame a ses deux faces dans 1 air, les phénomènes ci-dessus ne se montrent pas : les figures conservent la disposition de leur teintes ; si ce sont des anneaux, ils sont toujours à centre noir, et il n'y a d'autre disparition que celle qui se produit lorsque la lumière frappe la lame sous l'angle de polarisation du liquide. L'auteur donne la raison théorique de tous ces phénomènes.

Enfin si Ton reçoit dans l'œil non le faisceau réfléchi, mais le faisceau transmis par la lame, et si cette lame

(I) On the pKenomena of thin plates ofsolid andjluid substances exposed to polarized liffht {Philoa. TraDsact., 1841, p. 43).

montrait par réflexion une teinte uniforme, on observe, en employant un analyseur, soit des zones colorées, soit un système d'anneaux à centre noir ou à centre blanc ; si la lame est assez épaisse pour paraître incolore, elle dépolarise le faisceau transmis.

J'ai mentionné, au § 314, les bulles grosses et trèspersistantes que M. Bôttger a gonflées (année 1838) avec un mélange fondu de colophane et d'huile de lin.

§ 329. En 1843, Marianini a décrit(0 une expérience intéressante, où se produit, en outre, un fait analogue à ceux signalés par M. Draper : on laisse tomber une bulle de savon, gonflée avec la bouche, dans une large éprouvette en verre remplie aux deux tiers environ de gaz acide carbonique ; après quelques oscillations, cette bulle demeure suspendue ; mais bientôt on la voit augmenter en diamètre, et descendre au fur et à mesure, jusqu'à ce qu'elle éclate. En disparaissant, elle lance dans toutes les directions une quantité de petites gouttelettes qui vont arroser les parois du vase. Marianini tire de ce dernier fait la conséquence que le gaz contenu dans la bulle est dans un état de compression.

Il s'exprime ainsi au commencement de l'article : (( Pour rendre sensible la grande différence de densité qui existe entre l'air atmosphérique et le gaz carbonique, on fait depuis longtemps, dans les cours de physique, l'expérience suivante. » L'idée ingénieuse de faire flotter une bulle de savon sur le gaz carbonique paraît donc ne pas être due à Marianini ; j'ignore quel en est Fauteur, et à quelle époque elle a été mise en avant.

§ 330. On a vu, aux §§ 1 16, 1 18 et 151 , que M. Henry, . dans une communication verbale de 1844, regarde la

(1) Sur un phénomène offert par les bulles de savon flottant sur le gaz carbonique (Ann. de Chim. et de Phys. de Paris, 3« série, t. IX, p. 382). II 10

tension des surfaces liquides comme déterminant la forme sphérique des bulles laminaires, par la condition du minimum de surface ; qu'il fait dépendre de la même cause la pression exercée sur lair intérieur, pression dont il énonce le rapport inverse au rayon de la bulle ; qu il indique comme manifestation curieuse de la tension et de la pression qui en est la conséquence, le retrait rapide de la lame et le courant d air intense qu'on reçoit au visage quand, après avoir gonflé une grosse bulle à l'extrémité d'un large tube, on ôte celui-ci de la bouche; qu'il a mesuré cette même pression à l'aide d'un manomètre à eau; enfin qu'il s'est légèrement trompé en attribuant toute l'action à la surface extérieure de la bulle.

M. Henry avait fait, peu de temps auparavant, une première communication concernant des mesures approximatives de la cohésion des liquides: il a cherché à évaluer cette cohésion dans l'eau de savon c< en pesant la quantité d'eau qui adhérait à une bulle de cette substance immédiatement avant la rupture, et en déterminant l'épaisseur de la lame par l'observation de la couleur qu'elle présentait, d'après l'échelle des lames minces de Newton. )> Je traduis ici littéralement le passage du compte rendu, parce qu'il n'est pas clair. M. Henry conclut de ses expériences que la cohésion de l'eau, loin d'être aussi faible qu'on le croyait, s'élève à plusieurs centaines de livres par pouce carré, et est probablement égale à celle de la glace.

J'ajoute à ce que j'ai dit relativement à la seconde communication, que, dans ses mesures de la pression au moyen du manomètre à eau, M. Henry estime de la même manière l'épaisseur de la lame immédiatement avant la rupture, et arrive également, par ce mode d'ex-

périmentation, à des valeurs approchées de la cohésion, valeurs qui sont de Tordre de celles qu'il avait déduites des pesées. Il a employé, dit le compte rendu, pour mesurer la ténacité de la lame, plusieurs autres méthodes,

dont les résultats généraux ont encore été les mêmes.

§ 331. En 1845, M. Melsens(i) est parvenu à réaliser de petites bulles creuses de mercure; il fait tomber, dune hauteur suffisante, sur un bain de mercure recouvert d'une couche d'eau de 4 à 5 centimètres d'épaisseur, un filet de ce dernier liquide, de telle manière que des bulles d'air soient entraînées avec assez de force pour pénétrer sous la surface du métal ; ces bulles alors, en remontant, se revêtent d'une mince pellicule de celui-ci, et viennent, en cet état, flotter à la surface de l'eau, où elles persistent assez longtemps pour être aisément observées; le diamètre des plus grosses peut atteindre 15°^°*.

On comprend sans peine pourquoi, dans cette expérience, les bulles d'air qui remontent à la surface du mercure ne se bornent pas à y développer des calottes sphériques laminaires, mais poursuivent leur marche ascensionnelle en emportant des sphères laminaires complètes: chaque bulle d'air, après avoir formé une calotte mercurielle, demeure soumise, de la part de leau, à une poussée de bas en haut, poussée qui lui est transmise par l'intermédiaire du mercure, et lui fait surmonter la pression capillaire exercée sur elle de haut en bas par la calotte soulevée ; la pellicule mercurielle, que la cohésion empêche de se briser, est obligée alors de continuer à se développer et d'entourer enfin complètement la bulle d'air.

Un fait remarquable observé encore par le même

(1) Comptes rendus, t. XX, p. 1658.

physicien (1), cest que ces bulles creuses de mercure sont transparentes dans leur partie la plus mince ; la lumière qui les traverse prend une teinte d'un bleu ardoisé. A répoque où M. Melsens a fait connaître ce dernier résultat, Faraday n'avait pas encore publié les expériences au moyen desquelles il a formé des lames si minces d'un grand nombre de métaux, que toutes laissent passer la lumière, et l'or était le seul qu'on eût pu atténuer assez pour le rendre transparent.

J'ai analysé au § 153 un travail de M. Hagen publié en 1849, où ce savant attribue la limitation des disques liquides de Savart à la tension des deux faces de la lame, cette tension donnant lieu à une force dirigée en sens contraire du mouvement du liquide.

§ 332. En 1852, M. Eisenlolir(2) a développé de grands et beaux anneaux colorés, en faisant tourner rapidement, dans leurs plans et autour de leurs centres, des lames circulaires d'eau de savon. Il engendre ces lames, par une agitation convenable, dans un ballon de verre dont le diamètre peut atteindre 12 centimètres, après avoir, suivant le procédé du D'" Reade, chassé par l'ébullition la totalité ou la presque totalité de l'air intérieur, et avoir bouché hermétiquement le ballon; il imprime ensuite à celui-ci un mouvement rapide de rotation autour d'un axe vertical passant par le centre.

Dans cette expérience, on voit bientôt se former, au centre commun des anneaux, une tache circulaire noire, qui grandit, et qui est nettement limitée à son bord par l'une des couleurs du premier ordre. L'auteur essaie

(1) Journ. V Institut, 1845, n» 605, p. 279.

(2) Bericht iibnr die XX/X'^* Versammlung deutscher Naturforscher und Aerzte, p. 87. — Voir aussi le Traité de physique du même auteur ; l'édition que j'ai consultée est celle de 1860.

(Vexpliquer ce saut brusque, déjà signalé par Leidenfrost (§ 321), en émettant Thypothèse que la portion noire n a que l'épaisseur d'une simple molécule, de sorte que, dans le passage à l'anneau contigu, l'accroissement d'épaisseur est beaucoup plus considérable relativement à l'épaisseur de cette portion noire, que dans les passages entre les divers anneaux.

A la fin du § 230, j'ai dit un mot des modifications que M. Tyndall a fait subir, en 1854, aux lames de Savart résultant du choc d'une veine liquide contre un obstacle solide.

§ 333. Magnus, dans la première partie de ses Recherelles hydrauliques (§ 234), publiée en 1855, s'occupe aussi des disques liquides de Savart. Il envisage la chose à peu près dans le même sens que M. Hagen, mais, n'employant pas le calcul, il considère la lame comme allant toujours en diminuant d'épaisseur de la partie centrale jusqu'au bord ; il introduit, comme M. Hagen, un obstacle dans le disque liquide pour y produire une échancrure, et il signale, à cet égard, des faits qu'il est important de noter : les gouttes formées aux deux bords de l'échancrure s'élancent beaucoup plus loin que celles qui émanent de la partie restante du contour du disque ; en outre, les premières partent dans les directions tangentielles aux courbes des bords d'où elles sont chasséesv

J'ai parlé, au § 234, des recherches du même savant sur les phénomènes résultant du choc des parties continues de deux veines qui se rencontrent en formant un angle entre elles, phénomènes où se produisent également des lames.

J'ai reproduit, au § 118, la détermination donnée par M. De Tessan (année 1856) de la valeur de la pression qu'éprouverait l'air emprisonné dans une vésicule de

vapeur deau, si ces vésicules existaient. Cest, je pense, la première évaluation théorique de la pression à Tintérieur d'une sphère laminaire d'un diamètre donné et formée d un liquide donné, bien que cette évaluation soit de moitié trop faible, ainsi que je lai fait remarquer ; on ne doit pas tenir compte de celles du D"^ Hough, qui sont absolument fausses.

§ 334. J'ai traduit, dans le § 242, une partie de la Note de M. Gladstone sur la mousse (année 1857), Note où Fauteur avance que tous les liquides sont susceptibles de donner, par l'agitation, des calottes laminaires à leur surface, mais que la faculté de mousser paraît être sui generis et ne dépendre d'aucune propriété connue. M. Gladstone fait remarquer, en outre, que la mousse produite sur un liquide coloré est toujours d'une teinte plus claire que le liquide lui-même, et il ajoute que, dans certains cas, cette teinte est toute différente de celle du liquide; par exemple, la mousse d'une solution de rouge de cochenille est d'un pourpre bleuâtre pâle ; il explique ces effets par l'absorption inégale des différents^ rayons qui composent la lumière blanche, dans une lame mince et dans une couche épaisse du liquide.

§ 335. M. Tyndall(i) (même année 1857), en plongeant la main dans l'écume de la mer par un temps âpre et humide, a trouvé que cette écume avait la température du sang, tandis que l'eaii de la mer d'où elle provenait était très- froide. Il attril)ue la chaleur dont il s'agit à ce que les masses d'air, avant de former l'écume, avaient été fortement comprimées entre des vagues tombant les unes sur les autres.

(i) Remarks on foam and^ hail (Philos. Maoaz., 4""' série, vol. XIII, p. 352).

§ 336. En 1857 aussi, M. Van der WiUigenli) a proposé, pour rendre raison du saut brusque entre le noir et le blanc contigu dans une lame d eau de savon, une explication qui coïncide, à peu de chose près, avec une hjrpothèse de Leidenfrost; il regarde comme probable que, dans la lame, s opère une séparation de la partie huileuse du savon; que celle-ci glisse sur la couche de nature aqueuse et produit les bandes colorées, tandis que la portion mise à nu de cette couche aqueuse constitue le segment noir.

§ 337. Jai rapporté, au § 156, la formule donnée, sans démonstration, en 1858, par Sir W. Thomson pour représenter, en fonction de la tension du liquide, la pression exercée par une bulle laminaire sur lair intérieur. Sir W. Thomson déduit ensuite du calcul cette conséquence que, lorsqu'une lame liquide se développe, elle se refroidit, bien que d'une quantité extrêmement petite. Prenant comme exemple leau, il indique, pour la tension, sans dire où il a pris cette valeur et sans mentionner la température, 2,96 grains par pouce de longueur, ce qui, traduit en milligrammes par millimètre de longueur, fait 7,57. Supposant ensuite qu'une quantité d'eau du poids d'un grain soit étendue en une lame de 16 pouces carrés, il trouve que cette lame s'est

refroidie d'environ — de degré centigrade.

§ 338. En 1861, M. Graham, dans son célèbre Mémoire sur la dialyse C^), donne une explication des faits d'endosmose apparente que présentent les lames liquides

(1) Ueber die Constitution der Seifenblasen (Ann. de M. Poggendorff, vol. Cil, p. 629).

(2) Liquid Difusion appliedto Anaîysis (Philos, transact. 1861, vol. CLI, 1«* partie, p. 183).

(§§ 328 et 329); il s'exprime ainsi : « la séparation décrite est plus ou moins analogue à celle qu'on observe dans une bulle de savon gonflée avec un mélange gazeux composé d'acide carbonique et d'hydrogène. Aucun gaz, comme tel, ne peut traverser la lame aqueuse; mais lacide carbonique étant soluble dans leau, est condensé et dissous par la lame aqueuse, et ainsi devient capable de passer au dehors et de se répandre dans latmosphère, tandis que l'hydrogène étant insoluble, ou à fort peu près, dans l'eau, est maintenu de l'autre côté de la lame^ à rintérieur de la bulle. »

§ 339. En 1861 aussi, M. Faye, après m'a voir fait rhonneur de répéter, devant l'Académie des sciences de Paris, mes expériences sur les systèmes laminaires des charpentes en fil de fer(i), a décrit une expérience consistant à agiter, à l'aide d'un anneau en fil de fer, de l'huile et de l'eau de savon dans un vase de verre ; chaque fois que l'anneau passe de l'eau de savon dans l'huile, il emporte une lame du premier de ces liquides, laquelle, par les mouvements imprimés à l'anneau, donne lieu à une bulle laminaire complète pleine d'huile et nageant dans ce dernier liquide. En continuant à battre les liquides, ces sphères laminaires se multiplient et se subdivisent en sphérules de même nature de plus en plus petites et de plus en plus nombreuses, jusqu'à ce que le mélange devienne une émulsion. M. Faye pense qu'on peut faire l'application de ce phénomène à certaines questions do physiologie.

C'est en 1861 également que j'ai reçu la lettre où

(l) Comptes rendus, t. LUI, p. 463. —Cet article est précëdé d^une Note r<5dig:ée par moi sur les systèmes laminaires. Note au commencement de laquelle le nom de M. l'abbé Moigno se trouve, par une cause inutile à mentionner ici, substitué à celui de M. Faye.

M. Van Rees a bien voulu me communiquer les procédés au moyen desquels il change à volonté la position de la lamelle centrale dans le système laminaire de la charpente cubique, et détermine la formation des polyèdres laminaires intérieurs (§ 203).

Le principe nouveau concernant les systèmes laminaires des charpentes prismatiques (§ 202) ma été exposé par le même savant dans une seconde lettre écrite en 1862..

§ 340. J ai rapporté, dans le § 312, la remarque de M. labbé Florimond (année 1862) sur le diamètre maximum plus grand que prennent les bulles de savon quand on emploie, pour les gonfler, une pipe de verre au lieu d une pipe de terre.

M. Florimond fait observer , en outre , que plus est large lorifice de l'évasement du tube, plus grand aussi est le diamètre des bulles, pourvu que le tube lui-même ne soit pas trop étroit. Je suis convaincu qu en attachant un entonnoir en verre de 10 à 15 centimètres d ouverture à un tube de 2 centimètres de diamètre intérieur communiquant avec une soufflerie, et s en servant pour gonfler des bulles avec un bon liquide glycérique, on donnerait à ces bulles des dimensions énormes. Je trouve, du reste, dans la suite du passage des Petites chroniques de la science cité au § 315, que M. Vivier, le célèbre musicien, obtient des bulles de savon gigantesques en soufflant dans un cornet en carton, cornet qui, sans doute, est fort évasé. On verra plus loin que M. Bôttger a obtenu aussi de très-grosses bulles en employant un large orifice.

MM. Minary et Sire ont décrit, en 1862 aussi, leur expérience de petites bulles laminaires complètes, engendrées par la vive agitation de lacide sulfurique avec

Fhuile d'olive, expérience que j'ai rappelée avec plus de détails dans le § 237.

§ 341 . Dans la Note à laquelle j'ai fait allusion au § 314, Note publiée en 1862 encore, M. Mach, partant du fait que mes systèmes laminaires ne satisfont pas à la condition générale de l'équilibre, puisqu'ils ont. sur les arêtes liquides, des surfaces à forte courbure dans le sens transversal seulement, tandis que les surfaces des lames sont à courbure moyenne nulle, émet l'opinion que l'étude de ces systèmes pourrait conduire à des conséquences importantes sur les lois de l'attraction moléculaire dans les liquides. Selon lui, j'aurais cherché à expliquer le fait en question en admettant que l'épaisseur des lames est inférieure au double du rayon de la sphère d'attraction, ce qui fait supposer que je regarde ces mêmes systèmes comme étant à l'état d'équilibre conaplet; or ce que j'avais dit dans ma 2'"*" Série, c'est que, dans un système où des lames à courbure moyenne nulle sont ainsi rattachées à des masses à courbure concave, l'équilibre n'est qu'apparent, ou plutôt n'existe que dans la forme générale de l'ensemble; que, par suite des ditférences de pression capillaire, les lames envoient continuellement leur liquide à ces masses, et vont conséquemment en s'amincissant ; enfin que le système tend vers un état d'équilibre dans lequel les lames auraient une épaisseur moindre que le double du rayon de l'attraction moléculaire, mais que cet équilibre paraît ne pouvoir être atteint, les lames éclatant toujours auparavant. Aujourd'hui, du reste, j'abandonne, en conséquence de la remarque de M. Quincke citée au § 1G5, l'idée de la possibilité théorique d'un équilibre final complet.

M. Mach croit qu'il pourra tirer un parti intéressant de la comparaison des épaisseurs des lames de différents

liquides (probablement à l'instant de leur formation); c est dans ce but qu'il a réalisé, ainsi que je lai dit au paragraphe cité plus haut, le système laminaire du tétraèdre régulier, en employant de la colophane fondue; il a formé aussi de petites lames avec une solution d'un silicate alcalin, lames qui se sont solidifiées par 1 evaporation de leau. Ces différentes lames ayant été détachées des fils solides, M. Mach les a pesées, et a mesuré la surface de chacune d'elles, puis, connaissant en outre leurs densités, il a calculé leurs épaisseurs moyennes. Il a trouvé de cette manière que l'épaisseur moyenne des lames de la solution de silicate, à l'état liquide, était de 0™™,142, et que celle des lames de colophane était de 0"»'»,027.

§ 342. En 1862 également, M. Kaul a fait paraître un article (0 relatif aussi à mes systèmes laminaires. 11 démontre la nécessité de l'égalité des angles entre les lames qui aboutissent à une même arête liquide et entre les arêtes liquides qui aboutissent à un même point liquide, en employant une méthode qui revient à celle que j'avais exposée dans ma ô'"*" Série, et que je n'ai pas reproduite dans l'ouvrage actuel parce qu'on arrive beaucoup plus simplement au résultat par les tensions. 11 fait remarquer ensuite que si la charpente qu'on retire du liquide consiste simplement en deux polygones plans ayant un côté commun, et si les plans de ces deux polygones forment entre eux un angle moindre que 120, le système obtenu se compose de deux lames courbes s'appuyant respectivement sur les contours libres des deux polygones, et d'une troisième lame, en forme de faucille, partant du côté commun pour s'unir aux deux premières

(1) Ueber die Plateau*schen Figuren (Sitzungsberichtk der Kobnios-

DERGER GeSELLSCHAFT, t. III, p. 7).

par une arête liquide courbe ; il en conclut que de semblables lames en faucille tendent toujours à se produire dans les ditférentes charpentes, mais que leur forme est altérée par les autres lames du système, et il croit qu'en partant de ce principe et des lois concernant les angles, .on peut prévoir quel sera le système qui se montrera dans une charpente donnée. Mon fils Félix (même année 1862) a déterminé la formation de grosses bulles laminaires en lançant obliquement en lair de leau de savon, expérience que j'ai citée plus au long dans le § 235.

§343. Dans un mémoirefO de Tannée 1863, M. Sire indique quelques expériences curieuses concernant la pression exercée par une bulle creuse sur lair emprisonné : il fait en sorte que deux bulles de liquide glycérique soient respectivement gonflées aux deux extrémités dun même tube; celui-ci est muni, à cet effet, d'un embranchement pour Tinsufflation ; lappareil est construit de façon quon puisse établir ou interrompre à volonté la communication entre les deux moitiés du tube. Quand cette communication est fermée ainsi que lorifice d'insufliation, les bulles n'éprouvent aucun changement de dimensions; mais quand elle est ouverte, l'orifice d'insufflation demeurant bouché, les bulles ne persistent dans le même état que si leurs diamètres sont égaux ; dans le cas contraire, on voit la plus petite diminuer avec une vitesse accélérée, jusqu'à s'annuler, l'excès de sa pression chassant son contenu gazeux dans la plus grosse, qui augmente ainsi en volume. L'auteur varie l'expérience en modifiant lappareil de manière à pouvoir gonfler l'une des bulles à l'intérieur de lautre.

Ainsi que je l'ai dit dans le § 235, M. Van der Mens-

(1) Èttide sur la forme globulaire des liquides, thèse présentée à la Faculté (les sciences de Besançon.

brugghe a étendu (année 1864) lexpérience de mon fils, en montrant que, par le même procédé convenablement employé, on peut forcer un grand nombre de liquides, peut-être tous, à s'arrondir en bulles creuses complètes.

§ 344. En 1864 encore, M. Laroque(^) s est proposé d'étudier la constitution d'une veine d'eau lancée verticalement de haut en bas par un orifice circulaire , quand le liquide du vase est animé d'un mouvement gyratoire autour de l'axe de l'orifice. Le vase était cylindrique et de grande dimension ; l'orifice, percé au centre du fond, avait un centimètre de diamètre ; le mouvement de rotation était imprimé au liquide par un moyen que l'auteur indique. Parmi les observations de M. Laroque, je dois citer ici la suivante : Sous une charge suffisamment réduite, une excavation formée au milieu de la surface du liquide du vase, après avoir atteint l'orifice, pénétrait dans la veine, et celle-ci, jusqu'à une certaine distance, devenait laminaire ; elle se composait alors de renflements et d'étranglements creux occupant des positions fixes. Avec une charge de 15 centimètres, il y avait trois de ces renflements, dont les deux supérieurs, de forme régulière, avaient chacun 8 centimètres de longueur et 16 millimètres de largeur; le troisième était un peu plus petit et moins régulier; au-dessous, la veine s'éparpillait en gouttes. Seulement, d'après les figures dont le Mémoire est accompagné, la lame qui constituait toute cette portion de la veine était beaucoup moins mince aux étranglements qu'aux renflements.

tTai indiqué, aux §§ 204 et 210, les principaux résultats auxquels M. Lamarle est arrivé dans son Mémoire (années 1864 et 1865) sur mes systèmes laminaires.

(l) Ann.dechim. et dephys. de Paris, 4""' série, t. I, p. 276.

Ainsi qu'on la vu, il démontre mathématiquement les lois que j'avais trouvées, et il étudie d'une manière toute spéciale les polyèdres laminaires fermés à faces courbes qu'on produit au milieu des systèmes laminaires des charpentes.

J'ai cité, au § 160^'% l'expérience de M. Marangoni (année 1865), consistant à faire traverser une lame d'eau de savoir par des veines liquides.

§ 345. On a vu, à la fin du § 118, que M. Tait a calculé, en 1866, les pressions auxquelles l'air serait soumis à l'intérieur de vésicules de vapeur d'eau de diamètres déterminés.

La même année, M. Tait a communiqué à la Société Royale d'Edimbourg(U, certains résultats concernant les lames. La relation qu'en donnent les Proceedings est trop succincte, mais une lettre que l'auteur m'a fait l'honneur de m'adresser me permet de les résumer d'une manière un peu plus complète.

En premier lieu, M. Tait cherche par quelles modifications passe l'étranglement quand une bulle se détache d'un orifice (§ 228). Pour cela, il gonfle, au moyen d'un tubç évasé tenu l'orifice en liaut, une bulle de liquide glycérique, avec un mélange de gaz d'éclairage et d'air ; il s'arrange de façon que la bulle ait une légère tendance à monter, et quelle se sépare de l'orifice avec le moins de vitesse possible; il constate alors, pour autant que la rapidité du phénomène le permet, un résultat prévu par lui, savoir qu'à l'instant de la fermeture, la ligne méridienne de l'étranglement présente deux points de rebroussement en regard qui s'unissent. Ni le compte-rendu ni la lettre ne mentionnent d'après quelles vues théoriques

(1) Proceedings oftheRoy. Soc. ofEdinb., vol. V, 1865-66, p. 593.

M. Tait attendait ce résultat. Je reviendrai plus loin sur le phénomène.

En second lieu, M. Tait a montra comment on peut réunir deux bulles en une seule, ou fractionner une bulle en deux ou plusieurs autres ; j'ignore quels sont les procédés qu'il a indiqués, mais je me suis assuré que si, après avoir déposé sur un anneau une bulle de savon de 5 à 6 centimètres de diamètre, on descend sur elle une seconde bulle de même diamètre gonflée à l'orifice d'une pipe, les deux s'unissent fréquemment sans cloison et qu'en même temps la bulle unique résultante se sépare spontanément de la pipe, pour demeurer sur l'anneau.

Avec le liquide glycérique, deux bulles du diamètre ci-dessus ont toujours donné une cloison ; il a fallu porter le diamètre a un décimètre environ. Quant à la séparation d'une bulle en deux autres, elle se réalise dans l'expérience du § 113.

En troisième lieu, M. Tait dirige, dans une chambre obscure, un faisceau de rayons solaires sur une grosse bulle de liquide glycérique. Ce faisceau, après s'être partiellement réfléchi à la partie postérieure de la bulle comme sur un miroir concave, converge conséquemment en un foyer d'où il diverge de nouveau pour traverser ensuite la partie antérieure de la bulle ; une portion de la lumière ainsi réfléchie est reçue sur un écran blanc convenablement placé et va y peindre les couleurs des lames liquides minces avec leurs modifications successives; M. Tait assure que ce spectacle est fort beau.

Enfin l'auteur avance que si l'on regarde à travers un prisme la petite image du soleil réfléchie, dans une chambre obscure, par une bulle de liquide glycérique, on distingue parfaitement, dans le spectre produit, les

bandes obscures d'interférence connues sous le nom de bandes de Wrede.

§ 346. M. Broughton(0 (même année 1866) rappelle le fait, suivant lui bien connu, que, dans une bulle de savon, les portions qui, vues dune certaine distance, paraissent d'une teinte uniforme, montrent, quand on les examine de plus près, une foule de petites bandes de couleurs variées et brillantes ; il est rare qu'on y trouve un espace d'un millimètre carré qui ne contienne pais plusieurs de ces petites bandes, et l'uniformité apparente est due simplement à la prédominance des petites bandes d'une teinte déterminée. M. Broughton dépose sur un anneau une petite bulle de liquide glycérique à l'oléate de soude, et, lorsqu'une tache noire s'est formée au sommet(2), il observe celle-ci et ses environs à l'aide d'un microscope composé, la bulle étant éclairée par une lumière vive et convenablement dirigée ; il constate alors la production dun grand nombre de petites figures colorées très-variées et très-mobiles, offrant, dit-il, un spectacle de la plus grande magnificence.

M. Broughton essaie ensuite de déterminer, par une méthode particulière, l'épaisseur moyenne de la lame qui constitue une bulle : il gonfle la bulle avec un mélange d'hydrogène et d air, en variant les proportions de ce mélange et le diamètre de la bulle jusqu'à ce que

(1) 0» some properties of soap-bubbles (Philos. Magaz., 4»« série, voL XXXI, p. 228).

(2) L'apparition de cette tache noire sur une bulle de liquide glycérique me paraît singulière : on a fait chez moi une quantité innombrable de bulles de ce liquide préparé soit au savon, soit à l'oléate de soude, et jamais on ne m'a signalé de semblables taches, quelque gmnde qu'ait été la persistance. Les bulles de M. Broughton devaient être fort petites, et c'est peut-être à cette circonstance qu'était due la production de la tache noire.

celle-ci, débarrassée de la goutte qui y adhère ordinairement, flotte dans latmosphère sans grande tendance à monter ou à descendre; connaissant alors le diamètre de cette bulle, la densité du liquide, et la proportion du mélange gazeux intérieur, il en déduit, au moyen d une formule, le poids de la bulle et 1 épaisseur moyenne cherchée. Par exemple, une bulle de 90'""" de diamètre, gonflée avec un mélange de 1 vol. d'hydrogène et de 16 vol. d*air, s est trouvée dans les conditions requises, et M. Broughton est arrivé, pour Tépaisseur moyenne de la lame, à la valeur 0™"»,0(X)965.

§ 347. Dans le 5™% le 6™« et le 7™« de ses Mémoires Sur la théorie Tnécaniqtie de' la chaleur [àe 1865 à 1868), Dupré, nous le savons, a traité, par des méthodes nouvelles, certaines questions relatives aux lames liquides. Ainsi qu'on la vu au § 161, outre des expériences simples au moyen desquelles il constate lexistence de la tension dans les lames, il arrive à plusieurs résultats généraux concernant cette force : il fait remarquer que la tension est indépendante de Tépaisseur de la lame, du moins tant que cette épaisseur n'est pas au-dessous d une certaine limite extrêmement petite; il établit que la tension diminue, mais assez faiblement, quand la température augmente, et il signale un fait qui montre cette variation dans les lames ; il cherche les lois que suit la vitesse de retrait d'une lame qui éclate, et celle qui régit la diminution progressive du diamètre d'une bulle quand on laisse ouvert le tube d'insufflation ; enfin l'un des nombreux procédés qu'il décrit pour évaluer la tension des surfaces liquides en général, est fondé sur la mesure de la pression à laquelle est soumis l'air emprisonné dans une bulle.

J'ajoute ici une expérience curieuse exposée dans le II «I

même travail : si on laisse tomber d'une hauteur modérée une petite boule de liège sur une lame plane horizontale de liquide glycérique, la lame est traversée, mais n'éclate pas et conserve son intégrité. Pour savoir ce qui se passe dans cette circonstance, Dupré fixe la boule de liège à lextrémité d'une aiguille, et, tenant cette dernière en main, il fait passer la boule avec lenteur à travers la lame ; il voit alors cette dernière s'enfoncer, former une poche de plus en plus profonde, puis cette poche s'étrangle au-dessus de la boule, l'étranglement se ferme, se sépare en deux, et la lame plane est restituée. Le phénomène est donc tout à fait analogue à celui qui a lieu quand on sépare une bulle du tube qui a servi à la gonfler (§§ 224 et 228).

M. Van der Mensbrugghe a fait (§ 139), en 1866, l'application du principe général du § 128 à la réalisation, en lame, d'une surface à courbure moyenne nulle dont M. Scherk avait trouvé l'équation en ciDordonnées finies.

J'ai donné, dans le § 162, la substance d'une autre Note de M. Van der Mensbrugghe, (année 1866), concernant : P de nouveaux procédés pour l'évaluation de la tension des lames; 2** les lois qui régissent la forme que prend un fil flexible inséré dans une lame liquide courbe, quand on a crevé la portion de lame qu'il intercepte. J'ai fait allusion, dans le même paragraphe, au rapport de M. Lamarle sur cette Note, rapport où est signalée une loi qui avait échappé à M. Van der Mensbrugghe, ainsi que la nécessité d'une déformation, dans le plus grand nombre des cas, de la surface laminaire sous l'action du fil qui s'est tendu. Enfin, au même endroit encore, j'ai cité une dernière Note, publiée en 1867, dans laquelle M. Van der Mensbrugghe vérifie les conclusions du rap-

port ci-dessus, et indique une expérience intéressante sur la tension d'une lame plane verticale.

§348. En 1866 ou 1867, M. BottgerCU a développé, avec une décoction concentrée d ecorce de Quillaya (bois de Panama), des bulles extrêmement grosses, persistant longtemps et étalant de vives couleurs (il n'indique ni le diamètre ni la durée), en se servant d*un entonnoir de 7 à 8 centimètres d ouverture. On sait que Técorce de Quillaya contient de la saponine.

§ 349. Les lames liquides ont fait, en 1867, lobjet de trois Mémoires de Brewster. Le premier (2) est consacré aux couleurs des lames : Fauteur étudie avec un soin minutieux toutes les dispositions, tous les changements des couleurs dont il s'agit, et tous les phénomènes singuliers quelles présentent, tels que la production et les mouvements des petites taches en forme de têtards, etc. A part ces détails, qui ne sauraient être résumés, voici les résultats les plus saillants :

P On produit une lame plane dans lorifice d'un verre à boire ; on tient le verre de manière que cette lame soit verticale, puis, lorsque les bandes colorées s'y sont bien développées, on donne au verre un mouvement de rotation aussi rapide que possible autour de son axe ; toutes les bandes demeurent horizontales.

2** La lame étant placée horizontalement et offrant différentes teintes, on souffle sur sa surface à travers un tube étroit, dans la direction d'un diamètre; on voit aussitôt se former, de chaque côté de ce diamètre, un système d'anneaux colorés ; ces deux systèmes tournent

(1) Jahrei-Bericht des physikalischen Vereini in Frankfurt am Main, 1866-1867, p. 67.

(2) On the colours of the soap-bubble (Transact. of the royal Society OF Edinburgh, voL XXIV).

rapidement, et en sens contraires, autour de leurs centres respectifs. Si le souffle est dirigé non suivant un diamètre, mais suivant une patite corde, il n'y a plus qu'un système d anneaux colorés tournant. Dans tous, les teintes des premiers ordres sont vers le centre. Enfin si l'on continue à souffler, les anneaux disparaissent graduellement.

3° Brewster énonce une idée analogue à celles de Leidenfrost et de M. Van der Willigen (§§ 321 et 336) : selon lui, les couleurs d'une lame d'eau de savon ne résulteraient pas des différentes épaisseurs de la lame elle-même, mais d'une matière particulière qui flotte sur cette lame. Ce qui lui paraît le plus vraisemblable, c'est que la matière qui produit ainsi les couleurs est formée de l'un des ingrédients de la solution, séparé de celle-ci par une sorte de sécrétion, laquelle n'a lieu que lorsque le liquide est à l'état laminaire. Il s'appuie principalement sur les faits suivants : Si l'on examine la surface d'une solution de savon ou celle du liquide glycérique, même quand le vase est peu profond, on n y observe aucune coloration, et elle réfléchit les images des objets comme le ferait l'eau ou le verre ; mais dès que le liquide est étendu en lame mince, sa surface devient momentanément inégale et ne réfléchit plus les images qu'imparfaitement; de plus, quand les couleurs se sont développées, toutes leurs variations et tous les mouvements qui s'y produisent s'accordent avec l'hypothèse en question ; enfin, si l'on souffle sur la lame ou qu'on y passe une plume mouillée du même liquide, on balaie la matière colorante, et l'on éparpille les couleurs.

Les observations renfermées dans le second Mémoire(*),

(l) 0« ihe figures cf equilibrium in liquid films (Transact. of thb botal Society of Edinbuboh, vol. XXIV).

HISTORIQUE DBS LAMES LIQUIDES. Ifô

observations qui ont trait surtout aux systèmes laminaires des charpentes, ont été entreprises par Brewster dans un but de simple amusement, et offrent assez peu de résultats nouveaux au point de vue scientifique ; quelques uns cependant ne manquent pas d'intérêt : tel est celui que j ai rapporté au § 187, et qui consiste à employer, comme charpente solide, l'ensemble de deux rectangles égaux qui se coupent par les milieux de deux côtés opposés et qui sont mobiles autour de leurs points d'intersection; on a vu comment, au moyen de cette charpente, on complète la vérification de l'instabilité d'un système laminaire d'équilibre dans lequel plus de trois lames aboutissent à une même arête liquide. C'est dans le même Mémoire que se trouve décrit le procédé dont j'ai parlé au § 206 pour la réalisation de plusieurs systèmes laminaires avec une quantité minime de liquide.

Enfin voici un troisième résultat du même Mémoire encore : Brewster a imaginé de réaliser une lame à l'un des orifices d'un tube en forme de cône tronqué : quand, après avoir plongé l'orifice le plus large dans le liquide glycérique, on l'en retire, il se trouve nécessairement occupé par une lame ; mais celle-ci se met aussitôt en mouvement dans l'intérieur du tube vers le plus petit orifice, et ne s'arrête que lorsqu'elle a atteint ce dernier. Je ferai observer qu'on peut considérer ce phénomène comme un effet de la tension : la lame faisant constamment effort pour diminuer d'étendue, elle satisfait à cette tendance en marchant vers le petit orifice.

Enfin le troisième Mémoire(^) concerne les apparences que manifestent de petites lames d'alcool, d'huiles vola-

(l) On the motion and colours upon films qfalcohol, volatile oils, and other fiuidi (Tbamsact. of the royal Socikty of Edimburgh, toL XXIV).

tiles OU fixes, etc. Brewster produit ces lames en déposant une goutte du liquide à observer soit sur une ouverture de 5™™ de diamètre au plus, pratiquée dans une plaque solide, soit sur un petit anneau ; la goutte se façonne d'abord en lentille bi-concave, et, quand on place la plaque ou lanneau verticalement, la majeure partie du liquide descend, et laisse une lame. Avec un liquide suffisamment volatil, comme lalcool, on attend quelque temps avant de redresser la plaque ou lanneau ; révaporation seule transforme alors la lentille bi-concave en une lame plane occupant presque toute louverture. Brewster observe les lames dont il s'agit soit par transmission, soit par réflexion ; dans le premier cas, il y voit peu de couleurs, mais ily distingue des courants aff'ectant des formes et des mouvements bizarres ; dans le second, il y constate, outre les mêmes courants, des systèmes variés et mobiles d'anneaux colorés.

§ 350. Nous trouvons encore en 1867 une expérience remarquable au moyen de laquelle M. Chautard(i) parvient à rendre manifeste atout un auditoire le magnétisme de l'oxygène : à l'orifice d'une pipe de terre maintenue immobile par un support, il gonfle, avec de l'oxygène, une bulle de liquide glycérique ; cette bulle se trouve placée au-dessus et près des pôles d'un électro-aimant ; par des aimantations et des désaimantations successives de ce dernier, elle prend un mouvement oscillatoire, trèsvisible surtout quand elle est fortement éclairée.

§ 351. Dans une curieuse Note (2) de 1868, M. Tait arrive, en partant des propriétés des bulles, à un

(1) Expériences relatives au magnétisme et au diamagnétisme des gaz (Comptes rendus, t. LXIV, p. 1141).

(2) Note on an Inequality (Procekdings of thr Roy. Soc. of Edin- BUROH, vol. VI, 1867-C8, p. 292).

théorème de mathématiques pures, théorème qui peut s énoncer ainsi :

Le cvhe de la somme des carrés de phisieurs nombres est toujours plus grand que le carré de la somme des cubes de ces mimes nombres.

En effet, si Ton conçoit plusieurs bulles ayant respectivement pour rayons r, /, r\ etc., et si Ion imagine que toutes ces bulles s unissent en une seule, dont nous désignerons le rayon par R, la surface de cette dernière sera nécessairement, en vertu de la tension, moindre que la somme des surfaces des premières, ce qui donnera l'inégalité :

mais comme chacune des bulles originaires avait une courbure plus forte que la bulle unique résultante, et exerçait conséquemment sur lair intérieur une pression plus intense, le volume de la bulle unique doit l'emporter sur la somme des volumes des autres, d où cette seconde inégalité :

or, de ces deux inégalités, on déduit aisément la suivante :

§ 352. En 1868 encore, M. Cauderay(0 a signalé les bulles de savon comme étant extrêmement sensibles aux attractions et répulsions électriques, et a indiqué une suite d'expériences curieuses très-propres à être effectuées dans les cours publics.

Par exemple : « si l'on charge la machine au

moment où on souffle des bulles de savon dans le voisi-

(l) Effets de V électricité statique sur les bulles de *aran (Bullet. dbla

Soc. VaUDOISB DBS SC. NATUBBLLBS, VOl. IX, p. 655).

nage, elles seront attirées à une distance de 30, 40 ou 50 centimètres, et même bien au delà si la machine est assez puissante. On voit alors les bulles se précipiter vivement sur le conducteur électrique et s'y briser; quelquefois les bulles résistent au choc, elles s'attachent au conducteur, et s y chargent ; elles sont alors aussitôt repoussées au loin et attirées soit par l'expérimentateur, soit par le sol, sur lequel elles ne tombent, le plus souvent, qu'après avoir fait une série de bonds, pendant lesquels l'électricité de la bulle se combine avec celle de la terre »

Si l'on dépose sur le conducteur une série de bulles, cf au moment où l'on mettra en mouvement le plateau de verre de la machine, elles s'allongeront d'abord en forme d'ellipse, puis se détacheront du conducteur pour voler dans toutes les directions, avec une tendance toutefois à se diriger sur les personnes placées autour de la machine. »

Citons encore le passage suivant, où il s'agit de montrer que l'électricité statique ne se manifeste qu'à la

surface extérieure des corps: « si, sur un disque

isolé (en métal), on souffle des bulles concentriques, lorsqu'on charge la machine, la bulle extérieure seule est influencée, elle se déforme plus ou moins suivant l'intensité de la charge, tandis que les bulles intérieures conservent toutes leur forme demi-sphérique. »

M. Cauderay recommande d'armer la machine d'un conducteur supplémentaire, afin que les expériences puissent se faire à une assez grande distance des supports isolants ; sans cela, ces supports sont bientôt humectés par les gouttelettes que les bulles projettent en éclatant.

§ 353. M. L. Dufour (année 1869) a eu l'heureuse idée de substituer une lame d'eau aux toiles métalliques

pour lobservation de la constitution des flammes (^) : leau est lancée par une fente , sous une pression convenable, de manière à former une lame horizontale ; à laide de cette lame, M. Dufour coupe nettement une flamme en un point quelconque de sa hauteur. « Les gaz chauds et les particules charbonneuses sont entraînés par leau. En plaçant l'œil au-dessus, on voit fort bien le cône creux de la flamme, la paroi lumineuse, etc.... rien n'empêche de prolonger l'observation aussi longtemps que l'on veut, de vbir de très- près, et même d'employer une loupe. »

§ 354. En 1869 également, M. Boussinesq(?) a soumis au calcul les formes de la ligne méridienne des lames de Savart produites par le choc d'une veine liquide contre un petit disque solide (§ 230).

J'ai mentionné, au § 165, l'opinion énoncée par M. Quincke, dans la même année, sur l'impossibilité de l'existence d'une lame liquide dont l'épaisseur est moindre que le double du rayon de l'attraction moléculaire; au § 166, les expériences intéressantes de de M. Lùdtge (même année), consistant dans la substitution spontanée d'une lame d'un liquide à une lame d'un autre liquide; enfin, aux §§ 167 et 168, les phénomènes qui se produisent, d'après l'observation de M. Van der Mensbrugghe (toujours même année), quand on dépose" •à la surface de l'eau pure une bulle de savon ou une bulle de saponine, ainsi que des effets curieux de substitutions de lames.

§ 354''». En 1869 encoi'e, M. Kessler a indiqué(3) une nâanière simple d'effectuer l'expérience de la bulle de

(l) Bullet. de la Soc. Vaudoise des Se. naturelles^ vol. X, p. 181. Çt) Comptes rendus, t. LXIX, pp. 45 et 128.

(3) Vorlesunçsversurhe (Bullbt. de la Société chimique de Berlin, 2«»« année, p. 369).

savon flottant sur le gaz acide carbonique (§ 329) : le gaz est produit dans un petit flacon à dégagement, et il est amené dans le bec d'un large entonnoir ; il s accumule ainsi dans la partie évasée, et c'est là qu'on dépose la bulled).

§ 355. Je n'ai parlé qu'incidemment, dans cet historique, des lames minces résultant de l'extension d'une gouttelette liquide sur un autre liquide ; une semblable lame, en effet, est d'un tout autre genre que celles dont je me suis occupé : elle est en contact par sa face supérieure avec l'air, et, par sa face inférieure, avec le second liquide ; elle n'est pas libre de prendre diverses formes, et constitue simplement une couche ténue reposant sur la surface plane et horizontale du liquide sousjacent. On pourra consulter, à l'égard de ces lames, le Mémoire de M. Van der Mensbrugghe résumé au § 167; on y trouvera l'indication des difl*érents physiciens qui ont porté leur attention sur le sujet dont il s'agit, et une courte analyse de leurs recherches (2).

§ 356. Ainsi qu'on l'a vu, Leidenfrost admet (§ 321) que, dans une bulle de savon, l'huile du savon se sépare et se rend à la surface extérieure de la lame, où elle donne lieu aux couleurs, et il est conduit à cette opinion 'par les apparences successives que présente la bulle; M. Van der Willigen admet également (§ 336) une sépa- . ration de la partie graisseuse du savon, pour expliquer le saut brusque qu'on observe, dans une lame suflSsamment mince, entre la zone noire et la zone blanche contiguë ;

(1) Pour les recherches postérieures à 1869, voir les articles inscrits au S 508 sous les n- 14, 15, 19, 26, 30, 32, 37, 38 et 42.

(2) M. Van der Mensbruf^ghe a donné à ce Mémoire une suite, dans laquelle il complète son historique ; c'est le travail inscrit au § 508 sous le n^ 45.

enfin Brewster, s appuyant, comme Leidenfrost, sur Tàspect des phénomènes de coloration, avance, de même, que les couleurs sont le résultat d'une matière sécrétée par les lames et qui vient s étendre à leur surface (§ 349). L'idée qu'une substance, soit le savon, soit lun de ses ingrédients, se sépare de la solution et vient sétendre sur les faces de la lame, a donc été émise à trois reprises différentes par de bons observateurs; or, ainsi que je lai rappelé dans la deuxième note du § 299, Dupré a cherché à montrer théoriquement la possibilité d'un fait de ce genre, et cite, à l'appui de son assertion, une expérience qui semble concluante.

A tout cela j'ajouterai ici les remarques suivantes : en premier lieu, dans mes expériences relatives aux petites calottes laminaires (§§ 246 à 249), il ne s'est jamais formé de tache noire nettement limitée que sur les lames des solutions des différents savons; quand, avec d'autres liquides, avec l'huile d'olive, par exemple, le sommet de la calotte prenait une teinte finale voisine du noir, cette

teinte se fondait insensiblement dans celle de la zone environnante; en second lieu, les lames noires, dans les cas où l'évaporation est nulle, persistant fort longtemps (§ 229), et, d'après quelques essais que j'ai faits, les lames des solutions alcalines étant très-peu durables, il est diflScile d'admettre, avec M. Van der Willigen, que la zone noire soit formée de la partie alcaline du savon ; je regarde comme plus probable que c'est le savon luimême qui, tendant, conformément au fait avancé par Dupré^ à être expulsé de la solution, est repoussé de la partie colorée de la lame, et vient ainsi, en solution beaucoup plus concentrée, former la zone noire. Cette opinion se trouve appuyée par l'expérience de Newton (§■ 319), d'après laquelle on n'observe le bleu sombre

qui devrait toujours précéder le noir, que lorsque la solution contient une très-forte proportion de savon ; alors, en effet, dans Thypo thèse que je propose, il y a nécessairement moins de différence de composition entre la zone noire et le reste de la lame, et conséquemment le saut doit être moins brusque; enfin, dans lexpérience de Pfaff (§ 325), après que, par laction du froid, la majeure partie de leau s est séparée sous la forme de petits cristaux, la lame est noire, et peut se maintenir plusieurs jours; or le liquide de cette lame consiste évidemment alors en une solution très-concentrée de savon.