cos
L'éclat moyen diminue lentement à mesure que l'angle d'écart 5 des rayons incidents et diffusés est croissant.
Si la loi de Lambert n'est pas applicable, l'expérience donnera les valeurs moyennes des coefficients ©o et A relatifs à une surface qui produirait le même éclairement final Q'.
PHOTOMÉTBIE. 0.'ii
PHOTOMETRIB PRATIQUE.
694. étalons de lumière, — Le choix d'une source lumineuse comme unité fut surtout nécessaire lorsque le gaz de la houille et la lumière électrique, sous ses diflFérentes formes, vinrent s'ajouter aux anciens modes d'éclairage par les bougies et par les huiles végétales ou minérales.
Bouguer se servait de bougies (en cire), dont il n'a pas pris soin d'indiquer la consommation. Les industriels de différents pays prirent d'abord comme termes de comparaison des bougies en stéarine, en spermaceti, en paraffine, etc., ayant une consommation déterminée, mais il faut en outre spécifier les dimensions de la mèche et de la flamme, qui ont une grande influence sur les qualités de la lumière.
A la suite d'un travail de Dumas et Regnault (^), fait en vue de l'éclairage au gaz de la ville de Paris, on adopta comme étalon une lampe Carcel à verre coudé, alimentée par de l'huile de colza •épurée, et définief par les conditions suivantes :
Carcel étalon.
cm Diamètre extérieur du bec 2,35
» intérieur (courant d'air intérieur) .. . 1,7
» du courant d'air extérieur 4,55
Hauteur totale du verre 29,0
Distance du coude à la base du verre 6,1
Diamètre extérieur au niveau du coude 4,7
9 extérieur au haut de la cheminée ... 3,4
Épaisseur moyenne du verre 0,2
La mèche est de yS brins; le décimètre de longueur pèse S^^fi. Elle doit être élevée à i*^"' et le coude du verre à o*^", 7 au-dessus de la mèche ; la flamme présente environ 3*^™, 5 de hauteur et i*^",5 de longueur, ou 5*^*^, 25 de surface apparente.
La lampe normale doit brûler ^1^' d'huile à l'heure, mais, dans les limites de 40^*" à 44^*', l'intensité de la lumière est très sensiblement proportionnelle à la consommation.
(') Dumas et Regnault, Ann. de Chim. et de Pays. [3], t. LXV, p. 486; 1862. — AuDouiN et Berard, Jbid., p. 423.
Tii CHAPITRE XVI.
Le Congrès international des Électriciens, réuni à Paris en 1 88 1 ^ en adoptant la lampe Carcel comme étalon secondaire, émettait l'avis, sur la proposition de M. Violle, que l'étalon définitif devait être fixé par un phénomène physique bien défini, tel que la lumière rajonnée par un métal fondu, à la température de solidification. Cette décision fut confirmée par la Conférence internationale de i884} qui adopta les conclusions suivantes, à la suite d'une étude dans laquelle M. VioIIe (^) a vérifié la parfaite constance de la lumière ainsi obtenue :
I® L'unité pratique de chaque lumière simple est la quantité de lumière de même espèce émise en direction normale par i^^ de platine fondu à la température de solidification.
2^ L'unité pratique de lumière blanche est la quantité totale de lumière émise par la même source.
Pour éviter la nécessité de fondre une quantité importante de platine, M. Werner Siemens a construit une lampe au dixième avec un ruban de platine placé derrière une ouverture de o*^, i ; on chauffe le platine par un courant électrique jusqu'à fusion, mais cette condition paraît difficile à réaliser.
L'ancienne bougie française de l^ Étoile valait | de Carcel; les bougies actuelles (6 au paquet de Soo^') ne donnent plus qu'environ ^ de Carcel pour la même consommation de los*" à Theure; elles ont 2'™ de diamètre, une mèche formée de 81 fils et la hauleur de flamme est 5^",25.
La bougie anglaise au blanc de baleine (candie standard), de 6 à la livre, brûle 2 grains par minute ou 7^**, 776 à Theure; le diamètre est de 2*^", la hauteur moyenne de flamme 4*^", 5 et la mèche est composée de trois torons a^ant chacun de 1 8 à 2 1 fils.
La bougie adoptée par l'Association des gaziers allemands (vereinskerze) est en paraffine y défioie par la température de fusion de 55°; la mèche est une tresse de 25 fils de colon dont i™ pèse oB*",67; la hauteur de flamme est S*^". Enfin la bougie de Munich est en stéarine; le diamètre est 2^'",o5; la consommation de 108*", 4 à l'heure et la hauteur de flamme 5*^", 6.
(•) J. Violle, Ann. de Chim. etdePhys. [6], t. III, p. 378; 1884. — Journal de Physique [a], t. III, p. 241; 1884.
PH0T0IIÉTR1E. 225
M. Hefner-Alteneck (*) a proposé une lampe de construction très simple qui brûle de Vacétate d'amyle à Tair libre sans cheminée, avec une flamme de 4*^" ^^ hauteur et o^°,8 de diamètre. C'est une lampe analogue, à mèche de coton tressée de o^™, 5 de diamètre donnant une flamme de 3*^™, construite par M. Pellin, qui a été adoptée comme étalon par le Congrès de Photographie en 1889, sur la proposition de M. le général Sebert.
On a employé aussi des lampes de /?é^rofe, de benzine, de pentarte, etc., et même un bec de gaz en flamme de bougie de hau* leur déterminée (2). On se sert, aux États-Unis, d'une flamme do gaz à bec d'Argand, mais la qualité du gaz fait varier la lumière dans de si grandes proportions que ce mode de comparaison ne pourrait pas être généralisé.
695. Valeurs relatives des étalons. — La lumière émise par ces différentes sources n'a pas exactement la même composition; Tacétate d'amjle donne la flamme la plus rouge, puis vient la lampe Carcel et ensuite les bougies. Toutefois leurs teintes pré sentent assez d'analogies pour qu'il soit possible d'en faire la comparaison directe.
Les résultats obtenus par différents observateurs sont loin de présenter un accord satisfaisant. Les valeurs suivantes ont été empruntées aux expériences récentes faites par M. Violle à l'occasion des Congrès de Photographie (').
La lampe Carcel a une marche très régulière et constitue une source bien définie si elle est construite avec des soins particuh'ers ; les défauts de construction peuvent diminuer l'éclat de plusieurs centièmes pour la même consommation. L'étalon de platine vaut 2,08 carcels.
La lampe Hefner est d'une constance remarquable; les varialions ne dépassent pas ±0,01 quand on maintient la hauteur de la flamme, mais les différents modèles donnent lieu à des écarts de 2 à 3 pour 100. Elle vaut environ o, io65 carcel.
Les bougies sont beaucoup moins régulières. La meilleure par
'(•) Hbfner-Alteneck, Elekir, Zeitsch., t. V, p. 20; 1884. (») Voir A. Palaz, Traité de Photométrie industrielle; Paris, 189a. (') Congrès international de Photographie, Rapports et documents^ p. 5<i. Paris, 1889. — Mapport de la Commission permanente, p. 109; 1891. M. — Hi. i5
'>.'iCi CHAPITRE XVI.
rail être la bougie anglaise,' quoiqu'on ait constaté quelquefois «les variations supérieures à lo pour loo, sans doute à cause des qualités inégales du blanc de baleine. Cette unité est très employée dans les conventions relatives à l'éclairage électrique; on admet généralement qu'elle vaut 0,107 carcel.
Il est plus difficile de fixer la valeur de la bougie allemande; !(' rapport de cette lumière à la lampe Hefner varie, suivant les observateurs, de i,2ii à 1,117. ^^ moyenne 1,17 correspondrait à 0,125 carcel.
Toutes les mesures s'accordent pour attribuer sensiblement la même valeur à la bougie française de l'Étoile. La bougie de Munich serait plus éclatante de 0,16.
Enfin le Congrès international des Electriciens en 1889 a recommandé l'emploi de la bougie décimale définie comme étant ^, (le l'étalon de platine.
On peut donc admettre le Tableau suivant :
Rapports des principaux étalons.
Platino Carcol B. Étoile Candie St. Bougie
(Viollo). normale. V. Kerze. Hefacr. décimale.
IMatine (Violle) i -ijOS 16,6 19,5 20
Carcel 0,48 i 8,0 9,33 9,6
B. Etoile, V. Kerzc. . . OjOfi o,i7/> i 1,17 1,20
Candie St., Hefner. . . o,o5i 0,107 0,86 i 1,02
Bougie décimale o,o5 0,104 0,84 0,98 1
Lampe Pellin 0,046 0,096 0,77 0,90 0,9-^
La bougie décimale est un peu supérieure à -^-^ de carcel et sensiblement égale à la bougie anglaise ou à la lampe Hefner.
D'après les mesures de M. Violle, le rapport des intensités de
Tétalon de platine et de la carcel, ramenées à la même valeur pour
la raie D, seraient :
Platine et Carcel.
Longueur d'onde. . .. o,656 0,589 o,53) 0,482 o,43i Platine 0,876 i 1,093 i,4i 3,o
696. Surface des intensités. — L'éclairement produit par une source est, en général, variable avec la direction, le cas d'une symétrie complète n'étant presque jamais réalisé; la lumière totale doit être évaluée par la somme des quantités émises dans
PUOTOMBTRIE. 227
lous les sens. En menant, par un point de la source et pour chaque direction, une longueur proportionnelle à l'intensité correspondante, la surface formée par le lieu des extrémités définit encore la lumière totale T et son mode de distribution.
Menons une série de plans par une même droite comme axe. Soit drf l'angle de deux plans voisins et 0 l'angle d'une direction avec l'axe. La quantité de lumière émise dans l'ouverture angulaire sinO e/cp d^ est I sxn^d^ d^ et la lumière totale
é/î> / IsinOrfe.
Lorsque la source est symétrique par rapport à la verticale, comme les flammes de bougies ou de lampes à bec circulaire et la plupart des arcs électriques, la surface des intensités est de révolution autour de cette droite^ il suffit alors d'en connaître la méridienne ou la courbe des intensités, La zone correspondant à Tangle é/8 est 27wsin8rf9, et Ton a
{9.) l — iizÇ IsinOrfe.
Dans les expériences faites (*) à propos de l'Exposition d'Électricité en 1881, on mesurait ainsi, pour les arcs électriques, l'intensité horizontale H et les intensités relatives à des directions variant de i5** en i5** au-dessus et au-dessous. Au lieu d'évaluer rintégrale (2), on calculait une série de zones sphériques limitées à it: 7**3o' de part et d'autre de chaque direction observée et Ton faisait la somme des produits de ces zones par l'intensité relative à la direction moyenne. Ces zones de i5° varient, à partir de Taxe, comme les nombres 4, 34, 65, 98, 11 3, 126, i3o, 126, etc., leur somme totale étant représentée par 1000. En appelant P la somme des produits obtenus par ces facteurs, l'intensité moyenne sphérique Iq et la lumière totale sont
( • ) Allard, Le Blanc, Joubert, Potier et Tresca, Ann. de Chim. et de Phj *. [5], t. XXIX, p. 5; i883.
L'expérience montre d'ailleurs, au moins pour les arcs, qu'on obtient des valeurs assez exactes de la moyenne sphérlque I© par l'intensité horizontale H et celle du maximum M, à l'aide de la relation empirique
M. Rousseau ( * ) ramène ce calcul à une construction graphique. La courbe des intensités OAP {fig- 347) ^^^^^ obtenue, on traci»
Fig. 347.
pÇR
une circonférence DACD' tangente au sommet A. Prolongeant le rayon vecteur OP jusqu'à la rencontre Q de cette circonférence, on mène ensuite la droite QN, dont la longueur RN, à partir de la verticale LL', est égale à OP. Les ordonnées RN =zy de la courbe transformée LNL' représentent les intensités I et les abscisses correspondantes sont
;r=rLR — M(i dx — M sin0<i6.
cosÔ),
En appelant rfS l'aire de la courbe transformée relative à TangK' rfB, on a donc
dSi^ydx — MI sine é/e ^ —dï.
2ir
(«) E. Rousseau, Compte9 rendus des essais électriques de l'Exposition d'Anvers en i885; Liège, 1887.
PHOTOIIETRIE.
Si 8T est la quantité de lumière émise dans la zone limitée aux angles 8 et 6', dont l'ouverture sphérique est 2'ir(cos9 — cosô'), et 5S l'aire correspondante RN' de la courbe transformée, Tinlensité moyenne dans cette région est
2ic(cosô — cos6') M(cos6 — cosÔ') Pour évaluer la lumière totale T et la moyenne sphérique Iq,
il suffit alors de mesurer Taire S de la courbe transformée par un intégrateur ou une méthode de quadrature.
La forme de la courbe lumineuse varie beaucoup avec les différentes sources. Pour la lampe Carcely la Commission française donne la courbe suivante AHB {fig- 348). L'intensité est maximum
Fig. 348.
pour la direction horizontale ; elle varie lentement vers le haut et devient très faible, vers le bas, à partir de 3o**. Le rapport de la moyenne sphérique 01© à l'intensité horizontale OH est 0,761.
Dans les arcs électriques, la courbe lumineuse dépend de la disposition des charbons et de la nature du courant. Les arcs à courants alternatifs, 'employés pour les phares, ont encore un maximum d'intensité dans la direction horizontale; pour l'éclairage ordinaire, au contraire, on ramène la lumière vers le bas en prenant le charbon supérieur comme pôle positif d'un courant continu ou en donnant aux deux charbons des dimensions différentes. Le rapport de la moyenne sphérique à l'intensité horizontale varie alors entre des limites très étendues.
23o CHAPITRE XVI.
Lorsque les sources sont symétriques par rapport à deux plans verticaux, commel es bougies Jablochkoff à charbons parallèles et la plupart des lampes à incandescence^ on doit faire des mesures dans les différents méridiens.
La Commission française a observé les bougies JablochkofT suivant les plans de symétrie, de face et de champ, en calculant les moyennes sphériques I< et I^ relatives à chacun d'eux, comme si la source était symétrique par rapport à la verticale, et l'on a pris comme moyenne générale
On peut admettre généralement que la distribution de lumière est la même dans tous les plans méridiens. La moyenne sphérique est alors proportionnelle à la valeur H© delà moyenne horizontale. Cette moyenne pourrait se calculer à l'aide de la courbe des intensités horizontales
Pour les lampes à incandescence, il a paru suffisant, d'après les expériences de M. Hagenbach, de mesurer les intensités horizontales Hi et H2 dans les plans principaux et l'intensité H' dans l'azimut intermédiaire de 4â**> en prenant la valeur
Ho =
Le mode de distribution de la lumière dans le plan horizontal varie beaucoup avec la section et la forme du filament, car l'éclairement suivant chaque direction doit être proportionnel à la surface visible du charbon lumineux.
Nous donnerons le résumé des résultats obtenus avec les lampes Edison (fîl carré), Lane-Fox (fil rond) et Maxim (fîl plat), l'intensité Hi correspondant à l'observation de face :
H., is., h.^ ii.
H| Hi Ho H
Garcel i 0,761 0,761 0,761
Edison 1,19 0,822 0,98 0,74
Lane-Fox 0,91 0,818 0,74 0,78
Maxim 0,74 0,786 o,58 0,69
PIIOTOMÈTRIE. 2I1
La moyenne sphérique est donc sensiblement les f de l'intensité horizontale observée à 45° des plans de symétrie; comme le même nombre convient à la lampe Carcel, les mesures relatives à cette direction sont immédiatement comparables.
697. Composition des différentes lumières. — Pour les lumières artificielles dont l'éclat est dû au charbon incandescent^ cette composition dépend uniquement de la température. Si l'on classe les principales sources suivant leur richesse en rayons moins réfrangibles, on peut les disposer dans l'ordre suivant :
Lampes à huile. Lampes à incandescence.
Gaz d'éclairage. Platine fondu.
Lampes à pétrole. Lumière Drummond.
Bougies. Arc électrique.
Toutefois, ce n'est là qu'une classification très approximative parce que la forme des mèches ou des orifices de dégagement et l'afflux d'air dans les flammes à combustion, ainsi que l'énergie du courant dans les lampes électriques, peuvent changer entièrement les propriétés de la lumière.
Avec les lampes à incandescence, par exemple, pour des intensités ramenées à la même valeur dans le vert ()v = oi^, 55^), le rouge peut varier de o, 78 à o, 58 et Tindigo de i , 70 à 3, 38 à mesure que l'on augmente l'énergie électrique (*).
Pour la lumière de l'arc électrique (^), le rapport du bleu au rouge varie également de 2 à 4? 20, suivant les circonstances, et l'action chimique croît dans le même sens.
Un grand nombre d'expériences (') ont été faites pour déterminer la qualité relative des sources ou leur richesse en rayons de difl^érentes couleurs.
Tous les observateurs s'accordent à reconnaître que la bougie, quelques soins que l'on apporte à sa préparation et au mode de
(*) Otto Sghumann, Elektrotechn, Zeitsch., t. V, p. 220; i885.
(») W. DE W. Abnby, Proc. of the Roy. Soc, t. XXVII, p. 161; 1878.
(») W.-H. PiCKERiNG, Proceed. of the American Acad., t. XV, p. 286; 1880. — H.-C. VoGEL, Monatsb. der K. Preuss. Akad. der Wiss.y p. 801 ; 1880. — A. Grova, Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. XCIII, p. 5i2 et 959; 1881. — Ann. de Ch. et de Phys. [6], t. XX, p. 480; 1890. — E.-L. N1CHOL8 et W.-S. Franklin, Amer. Journ. [3], t. XXXVIII, p. 100; 1889.
combustion, est une source très incertaine et très variable, aussi bien comme qualité que comme intensité totale.
D'après M. Crova, la teinte de la lampe Carcel est à peu près indépendante de son intensité absolue lorsque la consommation ne s'éloigne pas considérablement de la dépense normale.
MM. Nichols et Franklin ont constaté également que la lampe à gaz du type Argand, employée aux Etats-Unis comme étalon de i6 bougies, est d'une constance remarquable aux deux points de vue et la lumière présente très sensiblement les mêmes qualités qu'une lampe à incandescence au régime normal, c'est-à-dire à la plus haute température compatible avec une longue durée.
M. Pickerihg donne la comparaison suivante de différentes sources rapportées à la lampe Carcel :
Longueur d'onde o,65
Gaz 0,74
Bougie étalon 0,73
Lumière Dru mmond. . 0,59
Arc électrique 0,61
Magnésium o,5o
Soleil 0,45
La lampe Carcel est un peu plus rouge que les flammes de gaz et de pétrole, mais la différence n'est pas assez grande pour que les résultats obtenus avec l'un ou l'autre de ces foyers comme étalons ne restent encore comparables. Nous citerons en particulier les expériences plus complètes de MM. Nichols et Franklin.
Dans la lumière Drummond obtenue par un chalumeau à gaz oxyhydrique, la chaux atteint d'abord sa température la plus élevée très peu de temps après qu'elle est en ignition, mais cette température baisse ensuite rapidement jusqu'à un état qui peut être maintenu longtemps sans modiûcation. Pendant la première période, la lumière est beaucoup plus blanche et se rapproche de celle qu'on obtient par la combustion du magnésium.
Pour Varc électrique, produit entre deux charbons de même diamètre dont le positif est à la partie supérieure, la lumière émise vers le bas, où le maximum a lieu dans le voisinage de 4^^» conserve une qualité constante. Il n'en est pas de même vers le haut : la lumière paraît manifestement plus bleue, même à Tœil nu; le
i,ai
i,ii
PHOTOMBTRIE. 233
(iiangeinent de teinle est dû surlout à raccroisseinent d'iatensilé des rajons moins réfrangibles que la raie E.
II se produit aussi dans le spectre de l'arc une bande lumineuse 1res intense dont le maximum a Heu vers "k = 0^^,428.
Les qualités de la lumière paraissent à peu près indépendantes de la longueur de Parc, c'est-à-dire de la force électromolrice, mais elles varient beaucoup avec les dimensions des charbons. La teinte devient moins blanche quand on augmente Tétendue des surfaces lumineuses, comme dans la plupart des lampes commcrcialesy ce qui a pour résultat d'abaisser leur température.
En ramenant toutes les lumières à la même intensité pour la raie D ()w = ol*, 589), on peut traduire la moyenne des résultats par le Tableau suivant, où ils sont rapportés à la lampe Argand :
Lumière Drummond.
Arc électrique.
5oo
4io
La colonne I correspond, pour la lumière Drummond, à lapreinière période et la colonne II à la seconde. Pour l'arc, la colonne I est relative aux observations faites vers le bas et la colonne II à 16** au-dessus de l'horizontale.
La lumière de l'arc étant beaucoup plus intense que celle de rétalon, on l'utilisait pour éclairer un bloc de carbonate de magnésie, qui servait ainsi à la réduire dans une proportion arbitraire et permettait d'observer dans toutes les directions.
On remarquera sur ce Tableau que, lorsque l'arc ou la lumière Drummond deviennent plus intenses, l'éclat relatif augmente en inéme temps pour le rouge et le violet, mais moins rapidement d'un côté que de l'autre. L'inverse a lieu pour les flammes et les lampes à incandescence, où la proportion du rouge augmente quand celle du violet diminue.
Voici, comme exemple, les résultais obtenus avec une lampe Edison de 16 bougies à 100 volts, que Ton a portée successivement à des intensités différentes, depuis 4 jusqu'à a8 bougies, en prenant pour unité relative à chaque couleur celle que donnait la même lampe réglée à 16 bougies.
4 bougies.
10 bougies.
aa bougies.
a 8 bougi<
5oo
•Î,OOL
Dans la comparaison des lumières totales de deux sources différentes, on peut évidemment ne prendre qu'une couleur convenablement choisie dans la région moyenne du spectre, puisque le rapport des intensités est plus grand que la valeur moyenne pour l'une des extrémités et plus faible pour l'autre.
D'après M. Crova, la lumière verte ( A = oJ*^, 582) remplirait bien 4:etle condition pour la comparaison de l'arc avec la lampe Carcel. Pour les lampes à incandescence inégalement excitées, MM. Nichois et Franklin indiquent un jaune orangé (X = ol*, 600) dont rintensité est exactement proportionnelle à la lumière totale.
D'autre part, les intensités relatives de deux couleurs, pour un foyer déterminé, sont une simple fonction de la température et, par suite, le rapport de deux d'entre elles est défini par le rapport de deux autres. M. Macé de Lépinay (*) trouve que les intensités des teintes rouge (R), jaune (J) et violette (U) que laissent passer certains milieux absorbants sont liées par la formule
^ —1 = 0,208^1— gV
Les vérifications obtenues avec une lampe Swann et la lumière Drummond ont été satisfaisantes, mais une relation aussi simple
(*) Macié de Lépinay, Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. XCVII, p. 1428; i883.
PHOTOHETRIE.
ne doit pas être généralisée et se trouverait sans doute en défaut pour des sources de caractères très différents.
698. Rendement en lumière, — Dans tous les cas, la quantité de lumière fournie par un foyer augmente avec la température et l'on cherche à élever cette température jusqu'à ce que les frais d'entretien des appareils compensent Téconomie correspondante de lumière. C^est dans ce but qu'on a imaginé les cheminées et le double courant d'air pour les lampes à huile et que la forme des becs de gaz a subi de nombreuses modifications.
Dans les lampes électriques à incandescence, l'intensité croit beaucoup plus rapidement que l'énergie électrique consommée, mais aux dépens de leur durée. Les expériences faites à l'Exposition de 1881 ont montré que les meilleures lampes, en marche normale, ne fournissent pas plus de 3oo bougies ou 82 carcels par cheval électrique, ce qui fait 2,45 watts par bougie et 28 watts par carcel. Les progrès récents ont amélioré cette industrie.
Pour l'arc électrique, le rapport de la lumière totale à l'énergie dépensée est aussi d'autant plus grand, toutes choses égales, que les foyers sont plus intenses. M. Rousseau trouve un maximum de 166 carcels par cheval électrique, c'est-à-dire 225 carcels par kilowatt, ou 4î44 watts par carcel.
Le rendement en lumière intense est donc 5 fois aussi grand que pour l'incandescence, mais la consommation même des charbons entraîne une dépense supérieure à l'entretien des lampes à fil.
D'après les nombres donnés par MM. W. Baille et Fréry (*), la consommation moyenne des différentes sources usuelles serait :
latensité.
Bougies 0,14
Carcel 1,00
Pétrole »
Gaz 1, 10
Régime à l'heure. par Carcel.
lit
ut
Obserra lions.
Paraffine ou stéarine.
Huile de colza épurée.
Variable avec la forme.
Bec Bengel.
A toile de zircone.
A toile de magnésie.
A l'albo-carbon.
(') J.-B. Baille et Fréry, VÉlectricierif t. XIII, p.
Le prix relatif de la lumière varie naturellemeot avec celui des substances employées. A Paris, il serait d'environ i5*= par carcellieure pour les bougies, lo*" pour l'huile, 2*^,5 pour le pétrole et 3*', 6 pour le gaz avec les becs ordinaires.
Une autre considération plus scientifique consiste à évaluer l'énergie dépensée sous différentes formes pour produire une même (juantité de lumière. Le rapport de l'énergie lumineuse à l'énergie calorifique totale, qui constitue le véritable rendement en lumière, est encore croissant avec la température, en même lenaps que le maximum d'énergie correspond à des longueurs d'onde de plus en plus petites.
On peut néanmoins obtenir des résultats qui correspondent aux conditions moyennes. Le calcul relatif aux flammes exige seulement que l'on connaisse le nombre de calories qui correspond à la combustion de l'unité de poids.
Nous citerons seulement quelques nombres empruntés à différents observateurs (*).
Nombre de watts Rendement Sources. par bougie. en centièmes.
Bougies 86fO »
Lampes à huile 57,0 3,o
Lampes à pétrole 42,8 »
Gaz, bec papillon 98,2 4>o
Gaz, bec Argand 68 , 8 »
Gaz, becs intensifs ^Sfi »
Lampe à incandescence 3,5 '2,3 à 10
Arc électrique 0,8 5,5 à uo
Magnésium » i5
Tubes de Geissler » 33
Le rendement en lumière dépend surtout de la loi suivant laquelle l'intensité varie en fonction de la longueur d'onde (*). Dans un spectre normal, le maximum d'énergie calorifique correspond aux longueurs d'onde it*, 6 pour la flamme du gaz, il*, 16 pour l'arc électrique, 0^^,62 pour le Soleil, ce qui indiquerait la graduation des températures de ces différentes sources. Il en est tout autrement pour la lumière produite dans les gaz raréfiés et pour
( ' ) A. Palaz, Traité de Photométrie, p. a33.
(') S.-P. Lanqley et F.-W. Very, Amer. Journ. [3], t. XL, p. 97; 1890.
PHOTOHÊTRIE. '237
celle qu*émeltent les corps fluorescenls ou phosphorescents; les radiations sont alors concentrées dans une région du spectre plus ou moins restreinte.
La phosphorescence du Pyrophorus noctilucus, insecte analogue à notre ver luisant^ est particulièrement remarquable.
La lumière émise par les taches thoraciques est comprise entre les longueurs d'onde ol*,64o etoï*, 468, celles des glandes abdominales entre o!*,663 et oî*,463, et le rayonnement n'éprouve pas d'absorption sensible dans le verre.
Par comparaison avec un bec d'Argand, l'éclat de ces plaqurs lumineuses serait :
Éclat... 0,0:1 o,aï 0,34 0,37 0,24 0,19 0,17 0,09
A égalité d'éclairement, la quantité de chaleur qui accompagne cette lumière est environ ^ de celle qui existe dans les flammes. MM. Langley et Very ont donc pu considérer le pyrophore commr la plus économique des lumières, puisque l'énergie totale est alors presque entièrement dépourvue de rayons calorifiques.
699. Lumière du Soleil et du jour. — La comparaison directe de la lumière du Soleil avec celle d'une lampe à pétrole par M. Vogel, et par M. Crova sur le mont Venteux avec une lampe Carcel, a donné les nombres suivants :
Lumière solaire rapportée à la lampe
).. de pétrole. CarceL
5jo 1,40 1)44
5oo 3,7 2,9
On remarque que la valeur relative à la longueur d'onde ol*, 46 n'est que le tiers de celle qu'avait obtenue M. Pickering (697).
a38 CHAPITRE XVI.
Les qualités de la lumière du jour sont extrêmement variables avec les conditions de Tatmosphère. Par un temps clair, le bleu du ciel intervient pour une part importante dans Téclairage; la lumière renferme une proportion très faible de rayons rouges et un grand excès des rayons les plus réfrangibles. Lorsque le ciel est couvert, la lumière diffusée par les nuages contient plus de rouge, mais elle présente encore une teinte bleuâtre par rapport à celle des rayons solaires directs.
Nous citerons les valeurs extrêmes obtenues par MM. Nichols et Franklin à deux jours d^intervalle, par un ciel pur et par un ciel entièrement couvert de nuages bas et noirs, la comparaison étant faite avec un bec Argand.
Lomiàre da jour
