EFFETS LUMINEUX DE LA DECHARGE

571. Auréoles électriques. — La facilité avec laquelle se produisent les étincelles à la surface des corps isolants donne lieu à un grand nombre d'expériences intéressantes. Lorsqu'on décharge une bouteille de Leyde fortement électrisée, on voit souvent des éclairs qui partent du contour de l'armature extérieure et se répandent sur la surface du verre : les bouteilles de la machine de Iloltz, en particulier, s'illuminent ainsi toutes les fois que l'on produit de longues étincelles entre les branches de l'excitateur. On donne quelquefois le nom de figures magiques à ces phénomènes dans lesquels les contours des lames conductrices sont dessinés par une nappe de feu. Pour les obtenir avec une grande netteté, on applique sur une lame de verre une feuille d'étain découpée de manière à représenter un objet quelconque (*) , comme le profil d'une figure, et l'on met celte feuille en communication avec le pôle positif d'une bobine d'induction, pendant que Fautre pôle communique avec une deuxième feuille d'étain qui recouvre complètement la face opposée du verre. A chacune des décharges de la bobine, la figure est entourée d'une auréole de lumière qui rayonne dans tous les sens ; l'auréole est moins étendue avec le pôle négatif.

On peut remplacer la feuille d'étain par un liquide conducteur à l'aide duquel on trace des dessins sur le verre; les figures que l'on a tracées s'entourent alors d'étincelles en forme de branchages ra ifî es dans tous les sens.

La même expérience réussit avec une machine électrique ordinaire; seulement il faut alors ménager une interruption sur la communication qui va à la machine, sans quoi l'électricité s'écoulerait d'une manière continue et ne donnerait autour du dessin qu'une bordure lumineuse peu éclatante. L'auréole est d'autant plus belle que l'étincelle auxiliaire est plus longue, c'est-à-dire que les décharges sont moins fréquentes et correspondent à une quantité d'électricité plus grande.

(!) M. Du Moncel, Notice sur l'appareil ds Ruhmkorff, *op édition, p. 154.

572. M. Rosetti (l) a donné à cette expérience une forme trèsélégante. La laine de verre est encore couverte incomplètement sur l'une des faces d'une feuille d'étain circulaire qui communique avec l'un des pôles de la bobine ; l'autre pôle communique avec une tige terminée par une petite boule ou une pointe, disposée normalement à la lame de verre et amenée à une petite distance de la face non garnie. A chacune des décharges, la surface nue du verre se couvre d'étincelles ramifiées de formes et de couleurs différentes, suivant que le pôle correspondant est positif ou négatif. Ces étincelles s'allongent beaucoup si Ton rend le verre un peu plus conducteur en y projetant avec l'haleine une petite couche de buée, et le phénomène est très-brillant quand on se sert d'une bobine puissante. Si l'on a soin de renverser les pôles de temps en temps par le jeu du commutateur, on voit à chaque inversion les étincelles courir en se dispersant de tous côtés sur le verre; le premier effet des nouvelles décharges est évidemment d'aller neutraliser aux différents points de la lame isolante les traces d'électricité contraire que les décharges précédentes y avaient laissées. Les mêmes expériences peuvent être répétées encore avec une machine de Holtz, au moyen d'une étincelle intermédiaire.

Si l'on examine avec attention les longues étincelles obtenues de cette manière, on voit habituellement que les traits lumineux sont formés de deux ou plusieurs lignes brillantes séparées par des bandes plus sombres, comme si l'étincelle avait la forme de tubes creux de matière incandescente, résultat que nous avons déjà signalé à propos des anneaux de Pricstley (545).

575. C'est par un procédé tout à fait analogue que M. Bertin avait obtenu déjà des images de l'étincelle tracées par la décharge elle-même. M. Bertin place entre deux pointes métalliques une lame de verre couverte sur une de ses faces d'une couche de collodion sec sensibilisé, et dune feuille conductrice sur l'autre face, puis il fait passer entre les pointes une série de décharges comme dans l'expérience du perce-verre. Les étincelles se répandent sur la surface en rayonnant et impressionnent la couche sensible ; on révèle l'image par les procédés ordinaires et on se

(*) // Nuovo Cimento, t. VII-VI1I, p. 35. — Journal de Physique, t. II, p. 401.

182 TRAITÉ D'ÉLECTRICIIÉ STATIQUE,

sert ensuite de ce cliché négatif pour en tirer des épreuves positives qui donnent une représentation exacte du phénomène électrique. Ces photographies présentent des variétés de formes nombreuses ; on y remarque en particulier que les étincelles les plus fortes sont généralement formées de traits bri liants séparés par une ou plusieurs bandes plus sombres.

574. Appareils étinceiants . — La faculté que possèdent les surfaces des corps isolants d'augmenter la longueur des étincelles s'explique par l'existence de particules plus ou moins conductrices disséminées sur les surfaces, comme le montre d'ailleurs l'effet d'une couche de buée ou de traces d'humidité. Ces matières étrangères s'électrisent par influence de proche en proche, de sorte que le chemin qui reste à parcourir réellement par l'étincelle est considérablement diminué.

Les appareils étincelants ne sont que l'exagération de ce phénomène. On colle, par exemple, sur un tube de verre une série de morceaux de feuille d'étain découpés en losanges et on les dispose bout à bout à une petite distance l'un de l'autre suivant une ligne hélicoïdale, les morceaux extrêmes communiquant avec des armatures. Quand on tient une des armatures à la main et qu'on approche l'autre d'une machine électrique, on provoque à chacune des décharges une série d'étincelles entre les divers morceaux d'étain, et cet ensemble produit à une certaine dislance l'effet d'une étincelle unique.

On obtient ainsi avec les carreaux étincelants des effets trèsvariés. On colle sur une lame de verre un ruban d'étain trèsétroit que l'on replie un grand nombre de fois en lignes parallèles de manière à couvrir toute la surface, et l'on pratique sur ce ruban des solutions de continuité dont l'ensemble ligure un objet de forme quelconque, qui apparaît dessiné par une série d'étincelles au moment de la décharge.

Ces parcelles conductrices peuvent être distribuées tout à fait au hasard. On étend, par exemple, sur une lame de verre ou sur une bande de caoutchouc une couche d'eau gommeuse et on y projette de la limaille métallique dont les grains restent attachés après dessiccation ; on colle aux deux extrémités de la lame deux petites bandes d'étain et on fait passer entre elles des décharges électriques. Ces décharges sont formées de traits lumineux dis-

posés en zigzags d'une manière irrégulière avec des ramifications nombreuses, et ressemblent à des élincelles simples considérablement agrandies. YanMarum produisait ainsi des étincelles de 6 pieds de longueur (l"l,85) le long d'une planche bronzée.

Dans la bouteille de Leyde étincelante (fig. 207), l'armature extérieure est formée par des fragments de clinquant collés au moyen d'un vernis. L'armature intérieure est munie d'une bande d'étain qui se termine à une petite distance de la couche métallisée. Le fond de la bouteille est relié avec le sol, et le crochet avec une machine électrique. Pendant que l'appareil s'électrise, on voit une multitude d'étincelles à ton les les solutions de continuité, et il se produit au moment de Ta décharge des éclairs qui, partant de la bande d'étain, se ramifient irrégulièrement sur toute la surface.

Les éclairs d'une longueur prodigieuse que l'on observe dans les temps d'orage ne sont dus probablement qu'à une disposition semblable des nuages intermédiaires, et, dans le cas même des étincelles ordinaires , il est probable que les molécules des gaz ou les corps étrangers

qu'ils tiennent en suspension interviennent aussi dans le phénomène d'une manière analogue.

575. Lueurs électriques dans les gaz raréfiés. — ÎSoUS ajouterons encore quelques exemples à ce qui a été dit déjà des décharges lumineuses dans les gaz raréfiés. Hauksbée avait constaté que le simple frottement du mercure dans un tube vide d'air suffit pour y produire des éclats de lumière; l'astronome Picard en 1676, faisant transporter un baromètre, aperçut une lumière analogue dans la chambre barométrique chaque fois que le mercure était en mouvement. On construit aujourd'hui, pour

Fig. 207.

répéter cette expérience, des tubes de verre ne renfermant que des traces de gaz très-faibles et dans lesquels on laisse une petite quantité de mercure. Il suffit de faire écouler le mercure d'une extrémité à l'autre en retournant le tube, pour le voir s'illuminer dans toute son étendue, surtout si des obstacles comme des renflements et des contractions du tube forcent le liquide à se subdiviser en gouttelettes. Les tubes dits marteaux d'eau donnent aussi des lueurs quand on les agite dans l'obseurité.

576. L'abbé Nollct ('), voulant faire passer l'électricité dans un vase vide d'air, construisit une sorte de bouteille de Leyde avec un flacon dont le col était muni d'un robinet qui permettait

d'y faire le vide, et dont la surface extérieure était couverte sur une petite étendue par une feuille d'étain. Quand on électrisc cet appareil à la manière ordinaire, le flacon s'emplit de lumière en forme d'aigrettes ramifiées, par suite de l'électricité qui s'échappe de la garniture du col et vient s'appliquer sur la surface intérieure du verre. L'abbé Nollet remarqua que ce flacon provoquait ensuite une secousse comme une bouteille de Leyde, et que l'intérieur s'illuminait encore au moment de la décharge. Si, dans cette expérience, la garniture du goulot est munie d'une tige terminée en pointe et dirigée vers l'intérieur, on voit cette pointe laisser échapper des aigrettes, oil s'illuminer d'un point brillant, suivant qu'on la charge d'électricité positive ou d'électricité négative.

Le gaz raréfié que renferme le flacon se comporte donc comme un conducteur qui remplacerait l'armature intérieure; on peut de même substituer un gaz à l'armature extérieure. Pour cela,

Fig. 208.

Recherches sur V électricité, p. 4'2o.

un flacon (fig. 208) rempli de feuilles de clinquant est mastiqué dans la tubulure d'une cloche placée sur la platine de la machine pneumatique. Quand on provoque des étincelles entre le crochet de l'armature intérieure et le conducteur d'une machine, après avoir raréfié le gaz de la cloche, on la voit se remplir de jets de lumière qui partent des conducteurs voisins, tels que le tube d'aspiration, et se répandent sur la surface du flacon. Des lueurs analogues apparaissent au moment de la décharge.

Cet appareil est connu sous le nom de mettras de Nollet et peut donner lieu à l'une des plus belles expériences d'élec!ricité, si l'on fait succéder rapidement les alternatives de charge et de décharge, comme nous le verrons plus loin.

Citons encore une dernière expérience (1). Une bouteille de Leyde étant électrisée, on enlève le crochet et le bouchon à l'aide d'un bâton de verre, et on la place sous une cloche renversée sur la platine de la machine pneumatique. Après quelques coups de piston, l'électricité s'échappe de l'intérieur sous forme de jets de lumière qui se replient à la sortie du goulot et se jettent sur l'armature extérieure en longeant la surface du verre.