INTENSITÉ

des

da

delà

rOUTTM.

GOVaillT.

LUBliBE.

Charbon pur.

Charbon plongé dans le nitrate de

strontiane.

Charbon plongé dans le chlorure de zinc.

Charbon avec borax dans l'acide sulfurique.

Ces résultats ne sont qu'approximatifs à cause de la mobilité de la lumière des extrémités incandescentes des pointes qui contribuent pour la plus grande partie à la vive lumière de l'arc. Cependant, réunis à d'autres dans lesquels la lumière avait été rendue plus fixe au moyen de l'action d'un aimant qui lui don-

CHALEUR ET Ll}MIÈRE iLEGTRIQUES. 255

Dait une direction déterminée^ on trouve que l'intensité lumineuse croit dans une progression uq peu plus rapide que la force du courant,

M. MassoUi qui a fait une étude toute particulière de la lumière électrique, s'est principalement occupé de celle que manifeste l'étincelle; il la produisait dans ses expériences par les décharges d'un condensateur à lames de verre recouvertes sur chacune de leurs faces d'une feuille mince d'étain. L'instrument destiné à ces expériences, et qu'il a nommé photomètre ilectrique^ est construit d'après le principe suivant : Un disque de papier sur lequel on a tracé des secteurs noirs et blancs d'égale dimension , se mouvant avec une rapidité suffisante, parait d'une teinte uniforme et grisâtre si on Téclaire avec une lumière blanche permanente. Ce phénomène bien connu est dû à la persistance de la sensation. Lorsqu'au lieu d'une lumière fixe on emploie une lumière instantanée pour éclairer les secteurs» on voit le disque comme s'il était fixe, les secteurs n'ayant pu se déplacer sensiblement pendant la durée de la lumière. L'œil apercevant dans ce cas, et avec une grande netteté, tous les détails du disque, nous acquérons déjà une notion sur son extrême sensibilité et sur la rapidité avec laquelle s'exerce la perception des objets et se forme notre jugement sur leur nature. Si le disque éclairé par une lumière permanente est subitement illuminé par une lumière instantanée, une étincelle électrique par exemple, on verra, pour une intensité convenable de cette dernière, apparaître les secteurs. Si l'on affaiblit successivement la lumière instantanée, il arrivera une époque où les secteurs disparaîtront, et le disque paraîtra éclairé d'une teinte uniforme. Dans ce cas la lumière instantanée est une fraction de la lumière permanente, variable avec l'œil de l'opérateur, mais invariable pour un même œil, les circonstances de vision restant les mêmes. En effet, à cause de la persistance de la sensation, la place qu'occupe un secteur noir, ne réfléchissant pas la lumière de l'étincelle, a coiservé l'éclairement primitif du fond; celle qu'occupe un secteur blanc renvoie à l'œil autant de lumière que la première, plus la lumière due à l'étincelle. Quand l'intensité de cette dernière représentera la limite

de sensibilité de l'œil de robservateur, le disque paraîtra uniformément éclairé. Le rapport entre les intensités des éclairements des secteurs noirs et blancs au moment où Ton cesse de les distinguer, peut, conune nous le Terrons plus loin, varier de 7; à TiTi, suivant la sensibilité de Toeil de Tobservateur. Quant au rapport entre l'intensité de la lumière de Tétincelle et celle de la lumière fixe, il dépend des dimensions des secteurs noirs et blancs. Si les secteurs sont égaux, et c'est le cas de ces expériences, le rapport entre la lumière instantanée et la lumière fixe est la. moitié de celui trouvé par expérience. En effet, supposons que la sensibilité de Toeil soit ^ ; quand les secteurs disparaissent, le rapport entre la lumière électrique et la lumière fixe n'est que ^vo de l'éclairement que produirait la lumière fixe sur un disque parfaitement blanc, puisque le disque en mouvement ne nous envoie que la moitié de la lumière qu'il réfléchirait s'il était en repos et parfaitement blanc. L'intensité de la lumière électrique donnée par expérience ne serait que j^ de la lumière fixe, si la surface noire était les deux tiers de la surface blanche.

Les appareils nécessaires aux expériences sont une machine

Fig. 22«.

électrique» des condensateurs, un micromètre destiné à mesurer les distances explosives de l'étincelle, des conducteurs d'une

forme et d*une nature particulières, Fappareil destiné à renfermer la lumière permanente, enfin le photomètre. Les condensateurs sont plans et formés de lames de Terre, recouvertes sur chacune de leurs faces d*une feuille mince d'étain, ce qui permet de mesurer facilement leur surface et leur épaisseur, et d'apprécier leur degré d'homogénéité. La lumière fixe est produite par une très-bonne lampe carcel dont l'éclairement peut être rendu constant pendant une ou deux heures. La lampe (Gg. 221] est renfermée dans une botte en bois noircie, semblable

à celle des fantasmagories, et ce système se meut sur un chemin à rain ure munid*une division en millimètres qui, au moyen de la pointe verticale correspondant au centre de la flamme, mesure sa distance au disque éclairé. L'appareil photométrique est essentiellement consti- Fîg. 222. tué par un disque de papier épais

(fig. 222) de 8 centimètres de diamètre sur lequel on a tracé soixante secteurs noirs et blancs alternatifs et de même dimension; le disque est collé sur un support de cuivre fixé par une douille à Taxe principal d'un mouvement d'horlogerie contenu dans une botte ; à l'aide d'une détente, on peut arrêter ou faire mouvoir le disque dont la vitesse variable peut atteindre un maximum de 200 à 250 tours par seconde.

L'appareil en son entier est représenté en projection verticale (fig. 223) ; M N est la paroi qui sépare la chambre obscure où est l'appareil, de la chambre dans laquelle est la machine électrique et le condensateur dont la décharge arrive par les conducteurs en laiton Y et Y', maintenus au centre des tubes de verre K H et K' H' par des bouchons de liège recouverts d'Une couche isolante. Les armures des condensateurs communiquent parles conducteurs métalliques Y G et Y' G' à des colonnes de mercure contenues dans des rigoles L L et L' L' creusées dans des cylindres de bois et vernies intérieurement avec de la cire d'Espagne noire. Ces conducteurs, comme tous les autres n. 17

258 TRANSMISSION DS L*ÉLECTaiClTÉ.

accessoires de Tappareil placé dans la chambre noire, sont re^couveris d*un vernis d*ua noir mai, de manière à éviter toute

Fîg. 223.

réflexion. Les tiges Y G, Y' G\ amalgamées sur tous les points plongeant dans le mercure, aboutissent aux extrémités opposées des canaux L L, L' L', de telle êortt que te cirouii pansouru par le courant reste constant. Le cylindre L' L' est isolé sur des pieds de verre recouverts d'une couche de gomme laque noirde; L L est fixé au support qui reçoit l'appareil où Jaillit l'étincelk. Ce support en bois, construit comme la pièce fixe d'une machine à raboter, est désigné par les lettres Q Q; il est placé sur une table solidement fixée au mur et au plancher; il porte sur une de ses faces une division en millimètres qu'on ne voit pas, parce qu'elle est tracée sur une tige horizontale et perpendiculaire au plan de la figure. L'appareil qui est le siège de l'étincelle est mobile sur Q Q' et peut être amené, au moyen d'une chaîne sans fin à la Yaucaqson, et d'une manivelle, à diverses distances du photomètre. La pièce portant Tétincelle est composée d'une planche a ft, supportant deux tiges verticales, l'une en verre a y> et l'autre en cuivre & d. En 1 est inva-

CHALEUR ET LintflÈRS ÉLECTRIOUES. 259

riablemeni fixé, par une vis de pression, un conducteur métallique plongeant en ci> dans le mercure; ce conducteur est terminé en T' par une boule montée à vis. Un autre conducteur T S, portant aussi une boule vissée T, est mis en mouvement au moyen d*une vis micrométrique R S donnant le demi-millimètre. La communication avec le sol est établie par le conducteur ZblLy dont la partie T L plonge dans la rigole de mercure L L. Les supports o o, fixés sur la table par des vis de pression, portent une rainure qui permet d'établir le parallélisme entre les rigoles L et L'. Le centre du disque, celui de la flamme de la lampe et Tétincelle électrique sont contenus dans on même plan horizontal. L'œil de Tobservateur regarde le disque au travers d'un tube noirci intérieurement et extérieu^^ rement ayant son axe perpendiculaire au plan du disque; ce tube renferme les diaphragmes qui ne permettent à l'œil d'apercevoir que les secteurs. La lampe carcel avec sa botte est placée derrière l'œil de l'observateur, de manière à éclairer le disque sur le support horizontal où se meut, le long de la division, la botte qui la renferme.

Après divers essais préliminaires qui lui prouvèrent l'exactitude et la sensibilité de son appareil, M. Masson trouva que l'intensité de la lumière électrique produite par des décharges dépendait des éléments suivants : 1^ la distance d'explosion ; 2* la surface des condensateurs; 3^ l'épaisseur des condensateurs; 4'' la nature et par conséquent la puissance condensante des condensateurs; 5* la conductibilité du circuit; 6* la nature du milieu où Texplosion est produite; 7** la nature des pôles, soit électrodes entre lesquels Tétincelle jaillit. Il établit de phis les lois suivantes :

PREMIÈRE LOI. L' intensité de la lumière électrique varie en raison inverse du carré des distances de cette lumière aux sur^ faces éclairées.

DEUXIÈME LOI. L'intermté de la lumière électrique varie projfortionneUement aux surfaces des condensateurs et en raison inverse de leur épaisseur.

TROISIÈME LOI. L'intensité de la lumière électrique a'oU proportionnellement aux carrés des distances d'explosion.

260 TRANSMISSION DK L*iLlGTAlClTÉ.

Ces lois sont générales et indépendantes des autres éléments qui n'influent que sur Tintensité d>solue de la lumière électrique . Il est assez remarquable qu'en comparant les résultats de M. Hasson à ceux de Riess on trouve que les mêmes lois régissent le développement de la lumière et celui de lachaleur, de telle sorte que les mêmes formules leur sont applicables, et qu'on peut poser comme principe que les guaniiiés de chaleur sont propariiannelles aux quantités de lumière '.

Nous ne pouvons rapporter ici les détails des nombreuses expériences au moyen desquelles M. Masson a obtenu les lois que nous venons d'énoncer, non plus que celles qu'il a faites pour étudier Tinfluence de la conductibilité du circuit, et la portée explosive des différentes substances gazeuses et liquides'. Nous nous bornerons à transcrire deux des tableaux qui renferment les résultats relatifs à Tinfluence exercée sur l'intensité de la lumière électrique par la nature des électrodes, ce qui donnera en même temps l'idée delà manière dont l'habile physicien français opérait dans ses recherches.

Il employait successivement pour électrodes des boules de métal de différente nature, ayant environ 4 millimètres de diamètre ; à chaque changement de métal on déterminait la position du vernier correspondant au contact des sphères, en rapprochant les boules jusqu'à ce qu'on vit disparaître entre elles une petite étincelle produite par la machine électrique, puis désignant par X la distance d'explosion, par Y celle de Tétincelle au photomètre, et par Z celle de la lampe, on obtient les résultats renfermés dans les deux tableaux suivants, dont le premier donne X, Z et Y étant constants, et le second Y, X et Z étant constants. Dans les deux séries d'expériences, la surface du condensateur est de 40,000 millimètres carrés.

1 Voyez la note finale D.

* Nous avons déjà traité ce point an chapitre I*', p. 9& et soiv.

CDALEUA ET LUMIÈRB ÉLKGTRIQIISS. 2G1

z = mo«« Y = e34n»w.

MÉTAUX