ÉCRAN

DE CREOSOTE.

Déviation

du gahanom.

Rapport

des

effets

produits.

Ces résultats montrent que les effets ne commencent à être sensibles que vers H , et qu'en H l'intensité d'action est diminuée , le maximum restant à la même place, et qu'au delà les déviations ont conservé le même rapport.

Les rayons continuateurs situés dans la partie la moins réfrangible du spectre présentent les mêmes résultats dans les trois cas, c'est-àdire qu'ils n'éprouvent de déperdition que celle due à la réflexion sur les faces de l'écran au passage d'un milieu dans un autre.

Examinons maintenant comment se comporte à l'égard des écrans, sous le rapport lumineux, la partie du spectre au delà de H jusqu'en I, qui n'a pas une teinte bien déterminée, et dont il a été fait mention précédemment. Si le rayon, avant d'être brisé par le prisme, a traversé un écran de créosote, d'essence d'amandes amères, de sulfate acide de quinine ou de dichroïte , tout le papier entre H et M n'est pas éclairé,

d'où il suit qne les rayons lumineux situés au delà de H sont en partie absorbés. On voit par là que ces substances, en même temps qu^elles absorbent tous les rayons chimiques agissant au delà de H, absorbent également les rayons lumineux situés dans cette partie du spectre; mais comme ces rayons n'ont qu'une très-faible intensité relativement aux autres rayons visibles, et qu'ils n'ont pas de coloration sensible , leur absorption ne change pas la couleur de ces écrans par transparence, qui paraissent toujours blancs comme les autres. Il existe donc une liaison intime entre les rayons lumineux (qui éclairent] et les rayons chimiques.

En expérimentant avec d'autres substances impressionnables que l'iodure d'argent, M. Edmond Becquerel a obtenu les mêmes effets. Nous citerons entre autres le chlorure et le bromure d'argent, le papier enduit de chromate de potasse, la résinede gaïac. Tous les faits observés à cet égard conduisent aux conséquences suivantes : toutes les substances sensibles n'étant pas impressionnables entre les mêmes limites de réfrangibilité , l'action des écrans doit être très-différente sur les rayons qui les influencent ; ainsi toutes celles qui ne sont pas impressionnées par des rayons d'une réfrangibilité plus grande que H , s'impressionnent à peu près également sous tous les écrans transparents, quels qu'ils soient : on dit à peu près, car on ne connaît pas, pour chacunes d'elles, la perte due à la réflexion sur les surfaces, tandis que celles qui sont sensibles à l'action des rayons d'une réfrangibilité plus grande que H s'impressionnent inégalement sous les écrans transparents, puisque ces derniers peuvent être absorbés. On voit donc que pour connaître à jiriori l'action d'un écran transparent sur une substance chimique donnée , il faut déterminer d'abord entre quelles limites de réfrangibilité cette substance est impressionnable, et ensuite quelle est la portion de la partie HP du spectre solaire agissant sur l'iodure d'argent, qui est absorbée par cet écran. Comme exemples de ce que nous venons do dire, nous citerons la résine de gaïac et l'acide chromique : la première se colore dans la partie HP, tandis qu'elle se décolore dans la partie HA. Le second, au contraire, se colore principalement dans la partie lE du specire. En plaçant donc le gaïac sous un écran d'essence d'amandes amères, ou de sulfate acide de quinine, il ne bleuira pas ; même s'il était bleu, il reviendrait au jaune blanchâtre; et, sous un écran d'eau, la teinte bleue deviendrait plus foncée : l'acide chromique au contraire, se colorera à peu près également sous ces deux sortes d'écrans.

Des dijféreiii s prismes.

Dans les expériences précédentes, on a fait usage d'un prisme de fliut-glass. Voyons ce qui se passe avec des prismes de sel gemme, de cristal de roche et d'alun , en opérant avec un spectre par projection sans raies. En raison de la difficulté d'avoir à sa disposition des lentilles formées avec ces diverses substances, il faut employer un miroir métallique| pour réfléchir le rayon lumineux; car avec une glace de verre étamé , les rayons , avant de se réfléchir sur la seconde face , traversent l'épaisseur de la glace, et, en entrant dans la chambre obscure, se trouvent dans le même état que s'ils avaient traversé un écran de fliut d'une épaisseur double de celle de la glace ; mais pour éviter l'objection que des rayons sont absorbés dans l'acte de la réflexion sur une surface métallique , M. Ed. Becquerel a agi avec la lumière directe. Le spectre formé par cette hnwière, à' la vérité, n'est pas fixe; mais comme l'iodure d'argent est très-impressionnable, puisqu'il suffit de quelques secondes pour obtenir un résultat, il a pu supposer que pendant ce temps le déplacement du spectre était presque insensible. Il a trouvé que le sel gemme agit à très-peu de chose près comme le flint-glass très-limpide ; peut-être ce dernier a-t-il une légère action absorbante sur les rayons extrêmes vers P. Si au lieu de flint on emploie un écran de verre à vitre , le spectre formé par les rayons qui traversent cet écran est moins étendu que l'autre, dans le sens de la plus grande réfrangibilité, et il se termine entre M et N, de sorte que toute la partie N P est absorbée.

En remplaçant le prisme de sel gemme par un prisme d'alun , on trouve que les deux spectres ont la môme étendue. 11 en est de même avec un prisme de quartz ; s'il y a une légère différence, elle est en faveur du quartz, comme pour le sel gemme. Le quartz étant bi-réfringent, si l'on ne veut avoir qu'un seul spectre, on doit employer un prisme dans lequel le rayon réfracté dans l'intérieur du prisme suive la direction de l'axe du cristal ; alors le faisceau ne se bifurque pas. Les différents prismes solides essayés jusqu'ici se comportent donc comme le flint-glass.

Nous ajouterons que les maxima d'action sont situés aux mêmes places avec les quatre prismes précédents, si l'on n'a égard qu'à leur position relative par rapport aux raies,- car on sait très-bien que, quoique les raies soient les mêmes avec différents prismes , cependant leur position relative change un peu, le pouvoir dispersif des substan-

ces n'étant pas le même pour toutes, et les couleurs n'occupant pas toujours la même étendue relative.

En faisant usage de prismes liquides dont les faces sont de minces lames de flint, on observe que la position des maxima d'action reste à la place des mêmes raies que précédemment ; mais le liquide agit en outre comme écran, en absorbant certains rayons chimiques. Alors l'étendue du spectre du côté rouge A reste la même, tandis que du côté P elle peut varier beaucoup. On en a la preuve en prenant un prisme de sulfure de carbone, dont le pouvoir dispersif est si considérable, et qui donne un spectre lumineux très-étendu ; mais , comme cette substance arrête les rayons situés depuis I jusqu'en P, l'action chimique ne se manifeste que de A en F pour les rayons les moins réfrangibles, et de F en I pour les autres. Ainsi les raies M, N, 0, P, ne peuvent jamais être dessinées. Avec d'autres prismes liquides et solides , les résultats sont analogues , c'est-à-dire que la substance agit non-seulement comme prisme, mais encore comme écran.

Des écrans colorés.

Tout ce que nous avons dit jusqu'ici touchant les rapports qui lient les rayons chimiques aux rayons lumineux, semble indiquer une dépendance mutuelle entre ces deux sortes de rayons, dépendance telle que, les rayons lumineux étant absorbés, les rayons chimiques de même réfrangibilité le sont également. Nous allons en avoir une nouvelle preuve dans l'examen que nous allons faire de l'inlluence qu'exercent les écrans différemment colorés sur les divers rayons du spectre. Mais auparavant, nous devons faire quelques observations touchant l'intensité relative des rayons lumineux et des rayons chimiques de même réfrangibilité, ou, en d'autres termes, delà différence qui existe entre la faculté éclairante d'une partie quelconque du spectre et l'intensité d'action chimique produite par cette même partie sur la substance soumise à l'expérience. En opérant sur l'iodure d'argent déposé, soit sur une feuille de métal, soit sur une feuille de papier, il peut se faire qu'un écran laisse passer les rayons chimiqucsd'une portion du spectre, et qu'on n'aperçoive pas à l'œil des rayons lumineux, sansqu'onsoit endroit d'enconclure que l'ccran absorbe la lumière à l'exclusion des rayons chimiques, car il peut absorber également une même portion de ces deux rayonnements; seulement, la lumière qui reste n'impressionne pas notre rétine. D'un autre côté, lorsqu'un très-faible rayon lumiueux frappe la rétine , l'impression

qu'il y produit est insensible; vieut-oii à centupler ce rayon, l'action est plus ou moins marquée; mais si ces cent rayons, égaux au premier, n'arrivent que successivement sur la rétine au lieu d'arriver ensemble, les actions individuelles ne s'ajouteront pas, et il n'y aura aucun effet, il n'en est pas de même à l'égard des rayons chimiques : un rayon excessivement faible ne produira aucune action , tandis que les cent rayons venant à frapper la plaque ensemble ou successivement, celle-ci recevra la même impression, attendu que la somme d'action cbimique sera la même. C'est précisément pour cela qu'un rayon chimique excessivement faible donne des effets appréciables en agissant sans interruption pendant plusieurs heures sur une surface doimee. La différence d'effets dans les deux cas provient, dans le premier, de ce que la rétine ne conserve que pendant un temps très-court l'impression de la lumière, tandis que dans le second la substance conserve celle des rayons chimiques. On voit par là combien on doit être circonspect dans la comparaison que l'on essaye de faire entre les rayons lumineux et les rayons chimiques , le maximum d'action des rayons lumineux n'étant pas situé à la même place que celui des rayons chimiques.

Le procédé employé pour étudier l'action des écrans colorés sur les rayons solaires est le même que celui qui a été indiqué précédemment.

Lorsqu'on veut agir avec les rayons les plus réfrangibles, il faut se servir d'un spectre peu intense; on reçoit le faisceau entier Saa'(ljg. 7) sur le prisme, et on place l'écran derrière ce prisme, au foyer de la lentille EE; on se trouve avoir, dans la position du minimum de déviation , un spectre solaire d'une longueur de 1 décimètre à peu près , d'une intensité assez considérable , et dans lequel les raies sont nettement dessinées; on tourne un peu le prisme autour de la position du minimum de déviation jusqu'à ce qu'on les voie distinctement.

Verre coloré en rovge par le protoxijde de cuivre. Le spectre formé par la lumière qui a traversé un verre rouge et im prisme est composé comme il suit : Une partie lumineuse comprise entre A et le milieu de l'orangé, forme une teinte rouge bien prononcée. Les raies (a) se distinguent assez bien, dette image se termine après A, et ensuite brusquement de l'autre côté, entre G et D ; une légère lueur se montre vers F (ou E) , ce qui indique des rayons de cette réfrangibilité traversant l'écran.

En recevant le spectre sur de l'ioclure d'argent impressionné , après deux heures d'action d'un soleil ardent , on voit une impression sur

la plaque, après l'avoir passée au mercure, impression qui correspond exactement à la partie éclairée en rouge et qui se termine aux mêmes lignes. Les raies (a) sont assez bien définies. On observe encore une légère action vers EF, ce qui indique que des rayons de cette réfrangibilité ont impressionné la plaque. On voit donc qu'avec ce verre, dans les points où la lumière est absorbée totalement , il n'y a pas de rayons chimiques^ el qtie , relativement au sel d'argent essayé , ce verre ne laisse passer, presque en totalité^ que les rayons continuateurs. Avec des verres d'un rouge moins foncé, les résultats sont les mêmes, si ce n'est qu'il y a plus de rayons situés vers F qui impressionnent la plaque. Des verres rouges tres-foncés peuvent donc laisser passer des rayons d'une autre réfrangibilité que le rouge, et l'iodure d'argent est impressionné par des rayons correspondant au bleu ou au vert prismatique. I! est probable que ces rayons auront dû agir lorsque M. Moser, dans son expérience, a laissé plusieurs jours une plaque sous un verre rouge à la lumière.

Un verre jaune d'or, placé sur la route d'un rayon lumineux avant son passage dans un prisme , s'est comporté de la môme manière sur les rayons chimiques que sur les rayons lumineux.

Une solution de persulfocyanure de fer, étendue ou concentrée, a été mise dans l'écran. La première, qui aune couleur jaune semblable à celle du verre jaune, a donné les mêmes résultats qu'avec ce verre. Avec la solution concentrée, qui est colorée en rouge, les résultats ont été également les mêmes qu'avec le verre rouge.

Solution de tournesol . Cette solution, concentrée, paraît rouge, et agit également comme un verre rouge. Quand elle est étendue, elle parait bleue, et dans des proportions intermédiaires, violette. Une solution violette, placée dans l'écran de verre de i centimètre d'épaisseur et opérant comme précédemment, produit les effets que nous allons décrire. Cette substance laisse passer la partie AC, rouge, du spectre lumineux. Il y a une interruption de C eu D et E, au commencement du vert, puis, on voit la partie lumineuse depuis cette limite jusqu'à H qui ne paraît que peu affaiblie. Quand on reçoit ce spectre sur l'iodure d'argent, voici ce qui arrive : Si l'exposition ne dure que quelques minutes, il se manifeste une action depuis F jusqu'au delà de H, correspondant aux rayons les plus réfrangibles. Si elle dure plus longtemps, par exemple une heure ou deux, il y a une action depuis F jus({u'en D et E, dans la partie où les rayons lumineux diminuent d'intensité, puis une autre de C en A correspondant à la partie lumineuse AC. Avec cette substance, les

rayons qui opèrent la décomposition de l'iodurc éprouvent donc encore la mèine absorption que les rayons lumineux de même réfrangibilité. Les expériences que M. Edmond Becquerel a faites sur le verre bleu et d'autres verres colorés conduisent toutes à la môme conséquence, savoir, que lorsqu'une substance agit par absorption sur une portion du spectre lumineux, elle se comporte aussi de lamème manière sur la portion de même réfrangibilité du spectre chimique qui influence une substance sensible; que les différences qui paraissent exister ne proviennent que de ce que Ton n'a pas égard à l'intensité relative d'action de ces parties des deux spectres par rapport à leurs raaxima et à l'étendue du spectre actif. Tous les faits observés jusqu'ici tendent doncàprouverque les réactions chimiques et les phénomènes lumineux sont engendrés par un seul et même rayonnement, dont les effets sont modifiés suivant la nature du corps sur lequel il agit. Ainsi un écran coloré étant donné, on peut savoir l'action qu'il exercera sur une substance sensible également donnée. Les lumières artificielles se comportent comme des écrans colorés.

Lois physiques des rcujons chimiques.

Nous avons rapporté avec détail tout ce qui concerne l'action des rayons de diverse réfrangibilité sur les corps qui changent d'état chimique sous l'inlluence de la lumière, parce que ces phénomènes sont d'une grande importance, et peuvent expliquer les différentes actions que l'on observe quand ces corps sont soumis à l'influence des rayons solaires.

Nous ne devons pas oublier de mentionner les recherches que l'on a faites sur les lois physiques auxquelles ces rayons sont assujettis : ces lois sont identiquemerit les mêmes que celles des rayons lumineux de même réfrangibilité. Comme ces dernières sont connues et décrites dans tous les ouvrages de physique générale, nous n'entrerons pas dans de grands détails à ce sujet. Les rayons chimiques sont donc soumis aux mêmes lois de la réflexion et de la réfraction. M. Bérard a montré qu'ils éprouvaient aussi la double réfraction absolument comme les rayons lumineux, et M. Arago qu'ils interféraient comme les rayons lumineux de même réfrangibilité, et enfin plusieurs physiciens ont prouvé qu'ils se polarisaient et qu'on avait sur une surface chimiquement sensible tous les anneaux colorés et les figures produites par les cristaux à l'aide des rayons lumineux. De plus, il est probable que lorsqu'ils agissent sur une matière chimiquement sensible ils peuvent être éteints; c'est-à-dire que leuractionest détruite demêraeque

ACïIO?» »K LV LUiUlÈUE. 521)

poui" les rayons lumineux qui sont absorl)és par les corps colorés. Après que M. J'Àl. Becquerel eut annoncé l'existence des raies du spectre chimique, M. Arago l'engagea à répéter ses expériences en recevant le spectre sur des substances chimiques placées dans d'autres milieux, afin de savoir si un changement de vitesse dans les rayons produirait une différence dans la position des raies. Elles furent répétées en plaçant les sels d'argent impressionnables dans l'eau; la position des raies fut la même que dans l'air. M. Arago en a conclu que la vitesse était sans influence sur ces phénomènes, et que si le système de l'émission est vrai, les effets photogéniques de la lumière solaire, soit qu'ils proviennent de rayons visibles ou invisibles, ne peuvent être attribués à une action exercée à la surface de la couche impressionnable , et que c'est à l'intérieur de la matière que l'on doit chercher le foyer de ce genre d'action. Ainsi d'après ce système, les rayons pénétreraient dans la couche sensible, et ce serait dans l'intérieur de cette couche qu'ils prendraient la vitesse qui leur est propre pour produire l'effet chimique. Mais s'il en est ainsi pour les diverses substances impressionnables, qui sont différentes, à une certaine profondeur de la couche sensible, les rayons ne devraient pas avoir la même vitesse, et cependant les raies des différents spectres chimiques sont toujours aux mêmes places.

On peut conclure de l'ensemble des faits observés par M. Ed. Becquerel , que les phénomènes lumineux , chimiques et phosphorogéniques proviennent d'un seul et même agent dont l'action se modifie suivant la nature de la matière sensible qui est exposée à son influence, et le genre de modification dont cette substance est susceptible. Ainsi, sur la rétine, la sensation lumineuse n'est que de peu de durée; sur une substance chimiquement sensible, les rayons solaires détruisent l'équilibre moléculaire, de manière à donner lieu à un nouvel arrangement atomique ; sur une substance phosphorescente, les rayons n'agissent qu'en troublant momentanément l'équilibre moléculaire et par suite l'état électrique des particules , lequel se rétablit peu à peu, eu donnant lieu à une émission de lumière. Les divers effets observés dans cette foule de phénomènes remarquables que produit l'action des rayons solaires, proviennent donc d'une différence entre les matières sensibles, et non de la modification de l'agent producteur. Quoique nous nous soyons servi des termes de rayons lumineux, raijons chimiques et rayons phospkorogàiiques \)0\\y désigner dans chaque cas la portion des rayons solaires qui agit pour produire des effets lumineux , chimiques ou phosphoriques, ces dénominations II. 34