II. lO

14fi TRAITE DE PHYSIQUE.

M. Th. de Saussure, on étudiant aussi la phosphorescenoe du spathfluor, a reconnu, comme du reste on le savait depuis longtemps, que les cristaux parfaitement blancs et transparents ne jouissaient pas de cette propriété. S'appuyant sur l'observation précédente, il eut l'idée qu'il pourrait bien se faire que les spaths-lluors colorés dussent leur propriété pbosphorique à la présence du fer , et qu'ils fussent d'autant plus phospboiiques qu'ils coutieudraient plus de fer à l'état de protoxyde. Le spath , en effet , en se décolorant par l'action de la chaleur, perd aussi sa propriété phosphorescente, ce qui semble indiquer une oxydation plus complète du fer.

Que se passe-t-il quand on chauffe un spath-fluor colore ? Il se produit d'abord une décrépitation extraordinaire qui ne paraît pas dépendre uniquement de l'eau de cristallisation et de l'inégale dilatation des surfaces ; car, à chaleur égalt', le pétillement est d'autant plus grand que la phosphorescence est plus vive , et cesse avec elle ; si l'on soumet, dans un creuset bien fermé, du spath-fluor veit demi-transparent, ce composé perd à la calcination un tiers de son poids. Il résuite de là que puisque, par la calcination , le spath-fluor perd sa propriété phosphorescente et une partie de sou poids, il faut qu'il se fasse un changement dans sa composition, lequel est accompagné d'une émission de lumière. Mais quelle est la nature du changement? Si l'on fait bouillir pendant plusieurs heures de l'eau distillée sur du spath-fluor non calciné , la liqueur liUrée et concentrée n'accuse, avec les réactifs, ni la présence du fer, ni celle de l'acide chlorhydrique; le résidu de l'évaporation est du spath-fluor non décomposé.

La même opération fut répétée sur une pareille quantité de spathfluor calciné jusqu'à fusion dans un creuset de platine. La dissolution concentrée précipita en bleu par le deutocyanure de potassium, et en blanc par le nitrate d'argent. Le résidu évaporé à siccité était déliquescent , brunissait à l'air, et paraissait en grande partie composé d'un chlorure alcalin très-chargé de fer. Schèele avait déjà signalé l'existence du sel marin dans cette substance.

Les expériences de M. Th. de Saussure montrent d'une manière péremptoire l'influence sur la phosphorescence , de la présence de métaux passant à un état supérieur d'oxydation; mais est-ce la seule cause? C'est donc un motif pour examiner jusqu'à quel point la coloration des corps intervient dans la production de la phosphorescence.

La coloration peut être attribuée à trois causes : à la nature même des corps, à l'arrangement de leurs molécules, au mélange ou

à la combinaison d'une autre substance, qui est presque toujours un oxyde métallique. Nous verrons , en traitant de la phosphorescence produite par la lumière électiique, que le second mode de coloration jouit de la même propriété que le dernier ; en attendant, citons quel-i ques faits relatifs à l'influence de la coloration sur la phosphorescence.

On a déjà dit qu'en général les substances limpides étaient moins phosphorescentes que celles qui étaient colorées. Le spath-Iluor et la chaux carbonatée en fournissent de nombreux exemples. Les cristaux incolores de chaux phosphatée ne deviennent lumineux sur un support qu'au bout de 40 a ôO", tandis que les cristaux verdàtres des mêmes substances deviennent lumineux à la première impression de chaleur. On peutconclurede là, que la coloration est, sinon toujours, du moins la plupart du temps , indispensable a la production de la phosphorescence.

M, Dessaignes a mis en évidence l'influence de la coloration dans un morceau d'aibàtre calcaire de 0™,002 d'épaisseur, et formé de trois espèces de bandes^ les unes blanches , les autres jaunes et transparentes , les troisièmes chargées d'oxyde de fer. Ce morceau ayant été exposé au soleil , puis porté dans l'obscurité , les bandes jaunes devinrent très-lumineuses, les blanches le furent un peu moins, et celles qui étaient chargées de fer restèrent obscures.

On conçoit pourquoi la présence d'une trop grande quantité d'oxyde métalli(|ue tend à diminuer la phosphorescence : dans ce cas, le pouvoir conducleur pour l'électricité augmentant, la substance doit perdre une partie de la propriété lumineuse et rentrer dans la catégorie des corps plus ou moins conducteurs.

Outre la coloration , il faut encore avoir égard , dans la production de la phosphorescence par la chaleur, à trois autres circonstances :

1° à l'influence de l'eau de cristallisation ; 2° à l'influence' de l'état des surfaces; 3" à l'influence des masses.

Injluence de Veau de crisfallisation.

L'eau de cristallisation ou interposée est souvent une cause déterminante de la i)h()sphorcscence, car certains sels qui en sont jirivés cessent de luire sur un support chaud. Citons quelques exemples :

Les solutions salines, saturées ou non , n'étant jamais lumineuses par la chaletu-, il s'ensuit que l'état liquide est contraire en général à la phosphorescence.

■, lO.

Si l'on prépare deux fluorures de calcium renfermant des quantités différentes d'eau , après avoir été lavés et sécbés, ces deux sels ne sont pas phosphorescents au même degré ; celui qui renferme le plus d'eau est le plus phosphorescent. D'un autre côté, on a remarqué qu'un grand nombre d'hydrates sont d'autant moins phosphorescents que l'on parvient à les priver d'une plus grande quantité d'eau. On en a un exemple dans la baryte, la strontiane, !a chaux, qui, privées le plus possible d'eau , ne donnent que quelques lueurs sur le support chaud, tandis qu'elles deviennent très-lumineuses dès qu'elles sont humectées d'une très-petite quantité d'eau ; en augmentant l'eau au delà d'une certaine limite , ou diminue la faculté lumineuse. Il peut se faire que cette faculté ne soit inhérente aux hydrates que parce qu'ils perdent peu à peu leur eau de cristallisation, d"ou résultent alors des effets analogues à ceux qui ont lieu dans la phosphorescence spontanée provenant d'une décomposition lente.

Influence de Vétat des surfaces.

M. Dessaignes a remarqué qu'un cristal de spath-fluor limpide qui n'est pas phosphorescent, le devient quand on fait naître des fractures et qu'on le pose ensuite sur un support chauffé au-clessous de la température rouge; de même, si l'on use sur un grès deux faces correspondantes d'un cube de spath-fluor non phosplîorescent et qu'on place ce cube sur un support chaud, par ses faces usées , il devient sensiblement phosphorescent au bout de 40 minutes , tandis que l'effet est nul par l'application sur le support des faces non usées.

Quand une lame de verre d'un demi-millimètre d'épaisseur est mise sur une pelle de fer a l'instant ou celle-ci cesse de rougir, on aperçoit un commencement de phosphorescence sur les bords fracturés, puis peu à peu elle augmente et finit par se répandre dans toute la masse.

Le cristal de roche, l'adulaire limpide, la chaux phosphatée et l'émeraude, qui ne deviennent phosphorescents à aucune température, tant que leurs faces jouissent de leur poli naturel , deviennent lumineux sur un support incandescent, dès que leur surface a été dépolie.

Le sens des lames du clivage influe sur la production de la phosphorescence. En effet, si l'on place un cristal de chaux carbonatée prismatique , par l'une de ses faces, sur un support chaud, au bout de 30 minutes il devient lum.ineux dans toute sa masse. Mais si, après refroidissement, on fait naître une section parallèle au plan

LUiMliîBE. 149

des lames, et qu'on l'applique par cette section sur le support, il n'y a aucune émission de lumière.

L'arragonite offre des effets plus remarquables encore. Un prisme hexagonal de 48 millimètres de hauteur et de 8 millimètres d'épaisseur ayant été placé par une de ses faces sur la pelle obscurément chaude, prit une belle couleur jaune dans toute la masse au bout de 40 ou 50 minutes. En posant le cristal sur une de ses bases, M. Dessaignes n'obtint aucune émission de lumière, quel que fût le temps de la durée de l'expérience. Dans un prisme très-court, le résultat fut le même. La cristallisation influe donc sur la phosphorescence , puisque, lorsque la chaleur chemine dans un sens plus ou moins perpendiculaire aux lames cristallines, la phosphorescence devient plus ou moins forte.

Des observations analogues ont été faites sur le diamant. Trois petits diam.ants octaèdres ayant été places successivement sur un support chaud, n'ont présenté aucune trace de phosphorescence, tandis que les mêmes diamants taillés sont devenus lumineux pendant 5 ou 6 minutes, à la première impression de chaleur. En étudiant ces effets, M. Dessaignes a reconnu effectivement que, dans cette circonstance, les diamants ne devaient leur phosphorescence qu'aux aspérités que la taille du lapidaire avait fait naître sur des lames clivées naturellement. Les mêmes observations ont été faites sur plus de cin(iuante diamants.

Cette analogie entre le pouvoir des pointes pour soutirer l'électricité , et celui ([ue manifestent les aspérités et les arêtes des corps pour déterminer la phosphorescence , indique une nouvelle relation entre la lumière électrique et la lumière phosphorique, relation que tant d'autres faits établissent déjà.

Influence des masses.

Nous n'avons plus à examiner que l'influence des masses sur la production de la phosphorescence.

On a remarqué qu'un cristal de spath d'Jslande limpide, d'un millimètre d'épaisseur, mis sur la pelle chaude, devenait lumineux dans toute la masse, tandis qu'il restait obscur quand il était réduit en poudre. Un cristal d'arragonite de 4 à 5 millimètres de grosseur ne se comporte pas de même, et acquiert une vive lueur jaune sur le charbon ou sur la pelle , et devient plus lumineux quaiul il est réduit en petits fragments : sa lumière n'a qu'une teinte bleuâtre sur la pelle chauffée au rouge obscur.

150 TRAITÉ DE PHYSIQUK.

Le feldspath adulaire cristallisé n'est pas phosphorescent en masse sur le support incandescent , tandis que sa poudre est très -lumineuse. Les coryndons, le spinelle, l'émeraude produisent des effets semblables, qui sont inverses de ceux que l'on obtient avec les cristaux de carbonate de chaux exempts de matières étrangères.

Tels sont les faits les plus importants, qui suffisent pour donner une idée assez complète des phénomènes de phosphorescence produits sous linfluenee de la chaleur ; mais pour mieux en voir la cause , il faut les rapprocher des effets produits par insolation.

De la phospliorescence produite sous V influence de la lumière éleetrique.

Avant de traiter de la phosphorescence produite par insolation, c'est-a dire sous l'influence de la lumière solaire, il est nécessaire d'étudier celle qui résulte de l'action de la lumière électrique. Les phénomènes vont ici prendre une certaine importance non-seulement en raison de l'éclat et de l'intensité des effets, mais encore à cause du rapprochement que l'on peut en faire avec les changements qui s'opèrent dans la constitution des corps par l'effet des décharges électriques.

Les corps conducteurs n'acquièrent aucune phosphorescence sensible quand ils sont sous l'influence des décharges électriques, de même que lorsqu'on les chauffe.

Pour soumettre les corps à l'action des décharges électriques, on les plaçait jadis sur la tablette de l'excitateur universel quand ils étaient en fragments, et en outre dans des tubes quand ils étaient en poussière, de manière que les extrémités des conducteurs fussent à une distance de 2 à 3 centimètres ; on faisait ensuite passer de l'une à l'autre, à travers ces corps, la décharge d'une batterie électrique d'un certain nombre de bocaux. Si l'on opère ainsi avec un morceau de craie, on aperçoit immédiatement après , dans le trajet parcouru par l'électricité , une traînée de lumière diversement colorée, et dont la durée est quelquefois d'une minute , et même plus. En opérant sur différents corps, on remarque des effets semblables; seulement, la couleur de la lumière varie considérablement, non-seulement en raison de leur nature, mais encore selon qu'ils sont en poudre ou en petits fragments. Ainsi, un fragment de cristal de baryte sulfatée donne une lumière verte brillante ; l'acétate de potasse sec , le sucre et l'acide succinique produisent des effets semblables , mais plus durables; les coquilles

d'hnître calcinées donnent les couleurs prismatiques; les effets sont moindres quand elles sont réduites en poudre, et sont plus brillants et de plus de durée quand elles ont été calcinées avec du soufre. Le spath-fluor, réduit en poudre grossière, émet de la lumière verte qui se reproduit chaque fois qu'on l'expose à la décharge. Le cristal de roche donne une lumière rouge qui devient ensuite blanche.

Avec le mode d'expérimentation employé, il était impossible de savoir si l'effet produit était dû a l'aclion mécanique du choc électrique ou à l'action de la lumière ; la question n'a été résolue que lorsque les corps ont été placés à une certaine distance du lieu où s'opéraient les décharges, afin que la phosphorescence ne pût être attribuée qua l'action de la lumière. C'est ce dont nous nous occuperons dans un instant. La décharge électrique possède encore la faculté remarquable de rendie la propriété phosphorique aux corps quil'ont perdue par la chaleur. Nous citerons pour exemple le spath-fluor Niolet calciné fortement, et qui, exposé à la lumière solaire , ne donne plus aucune phosphorescence, la manifeste aussitôt qu'il a été soumis à la lumière électrique ; il émet alors une lueur d'un violet foncé. La chaux phosphatée produit le même effet ; seulement la lumière est jaune. Cette substance, dans la même circonstance, est plus phosphorescente en fragments qu'en poudre.

La lumière électrique est capable en outre de faire acquérir la phosphorescence aux corps qui ne la possédaient pas auparavant. Un morceau de spath-fluor blanc qui ne présentait aucune trace de phosphorescence par la chaleur, en a donné une couleur de feu après cinq ou six décharges d'une batterie composée de plusieurs bocaux.

Un diamant sur lequel on avait fait passer douze décharges , a donné une couleur d'un bleu pâle après avoir été chauffé.

En général les diamants, qui ne sont point lumineux, le deviennent après quelques décharges. Le marbre blanc, non phosphorescent dans son état naturel , le devient également après avoir été soumis à l'action de dix ou douze décharges, et il émet alors une faible couleur rouge.

Pearseall a observé que des fluorsbiancs qui avaient une teinte jaunâtre, après six ou sept décharges au contact en prenaient çà et là une bleuâtre. La phosphorescence ainsi produite était d'autantplus forteque la teinte était plus >isil)le. Cette observation n'est pas sans importance quand on la rapproche de celle qui concerne les propriétés phosphoriques des fluors colorés qui sont lumineux par la chaleur, et de la propriété négative des fluors blancs. Pour bien mettre en évidence le

152 XJtAlïK DK 1>HVS1QU£.

fait observé par Pearseall , il faut placer quelques fragments de fluor blanc dans un tube de verre ouvert aux deux extrémités, et dont les deux bouts sont en communication avec ceux d'un excitateur et éloignés l'un de l'autre de 1 à 2 centimètres. On y lait passer une décharge. Les parties non colorées ne sont pas phospiiorescentes , tandis que les parties colorées extérieurement possèdent cette propriété. Dans le cas actuel , on ne peut attribuer la coloration des fragments de fluor blanc à l'action de la lumière, mais bien à la décharge qui agit comme force mécanique. Les substances minérales, telles que les coryndous, le grenat, l'améthyste, n'ont jusqu'ici donné aucune trace de phosphorescence après le choc électrique.

Les effets de la lumière sur les corps qui ont éprouvé le choc électrique sont très-remarquables; il faut pour cela opérer sur des fluors calcinés préalablement, puis éiectrisés 5 on les divise en deux portions: l'une est renfermée dans uu tube de verre, puis exposée aux rayons solaires, tandis que l'autre reste enveloppée dans du papier et placée dans l'obscurité. Les fragments sont ensuite chauffés a différents intervalles de temps. Dans une expérience, partie des fragments, exposés pendant viugt et un jours à la lumière solaire, avaient perdu toute leur phosphorescence , partie avaient éprouvé une diminution sensible dans leurs propriétés lumineuses, tandis que les fragments conservés dans l'obscurité jouissaient de la propriété quiis avaient acquise par l'effet de la décharge.

On a vu précédemment que les coquilles d'huîtres calcinées émettaient une vive lumière en les exposant aux décharges électriques; mais il est facile de montrer que la lumière électrique suffit seule pour les rendre lumineuses. En effet, si l'on Introduit des fragments de ces coquilles dans de petits tubes de verre fermés hermétiquement et placés eux mêmes dans d'autres tubes plus larges , et que l'on fasse passer un grand nombre de décharges électriques sur la surface extérieure de ces tubes, les fragments deviennent phosphorescents en les chauffant. Pour ne laisser aucun doute sur l'influence de la lumière électrique dans cette circonstance, on peut exposer les coquilles à la lumière voltaïque produite entre deux pointes de charbon qui communiquent avec les extrémités d'une batterie de cent paires ; ces coquilles acquièrent, quoiqu'à un moindre degré, la faculté lumineuse au travers du verre quand on les chauffe ensuite. En général , les effets de la lumière voltaïque sont moins marqués que ceux provenant de l'électricité ordinaire, qui est à plus forte tension. Quand nous aurons exposé les phénomènes de phosphorescence par insola-

tion , nous essayerons d'expliquer comment les déeharues agissent en cette circonstance ; continuons l"examen des phénomènes lumineux produits sous l'intluence des décharges électriques, afln devoir s'il n'y a pas dans la lumière électrique autre chose que de la lumière proprement dite agissant pour développer le pouvoir lumineux.

L'on peut, avons nous déjà dit, faire briller les phosphores de Bologne ei de Canton, qui ne sont autres que des sulfures terreux, par le moyen de décharges électriques. Celle de la bouteille de Leyde suffit lors même que la substance se trouve à trois centimètres audessous du conducteur, dans un tube de verre fermé hermétiquement. Le cho'î n'est la pour rien.

Seebeck ayant placé une substance phosphorique dans des tubes formés de verre jaune, rouge et bleu foncé, à 3 centimètres au-dessus des boules du conducteur, remarqua qu'à l'instant de la décharge d'une bouteille de Leyde , la substance phosphorique qui se trouvait dans le tube bleu émettait de la lumière , tandis que les autres restaient à leur étcit ordinaire. Ces expériences mettent eu évidence un fait important, c'est qu'il existe des substances colorées dont les unes laissent passer la portion de la lumieie qui produit la phosphorescence , et dont les autres l'arrêtent. De Là ou dut conclure qu'il existait dans la lumière des rayons phosphorogéniques, comme il y avait des rayons chimiques et calorifiques, différents des rav ons lumineux. Ce fait important a été mis hors de doute par des expériences dont les premières ont été faites par nous , et les autres conjointement avec M. Biot.

Nous nous sommes d'abord attaché à voir comment agissait la lumière électrique , dont les effets sont complexes en raison du rôle que peut jouer la décharge. Voici ce que l'on savait avant que nous nous occupassions de celte question. Si l'on fait passer une étincelle électrique sur la surface d'un corps non conducteur , son trajet y est marqué par une raie lumineuse, claire, qui reste visible pendant longtemps dans l'obscurité. Cette phosphorescence , comme on le verra bientôt, est tout à fait analogue à celle qui est produite par la lumière solaire et la lumière diffuse; néanmoins, avec les particularités suivantes , l'intensité de la phosphorescence croit avec la force de la décharge ; mais on atteint bientôt un degré qu'on ne peut dépasser sans courir le risque d'altérer la substance. En interposant une lame de verre entre le corps et l'étincelle, et faisant glisser la décharge sur la surface de ce dernier, la phosphorescence est plus faible.

Pour savoir de quelle manière la lumière électrique produit

154 TRAFTE DE PHYSIQUE.

la pliosphorescence , il faut placer les corps sur la tablette de l'excitateur universel , à une distance de 2 à 3 centimètres des boules entre les([uelles éclate la décharge.

Des coquilles, de îa craie sèche, du sucre, etc. , laissent apercevoir dans tout le trajet de l'électricité une traînée lumineuse dont les teintes, plus ou moins a ives, sont changeantes et de peu de durée. La couleur, l'intensité et la durée des effets varient avec la nature des corps. Il est facile de montrer que la lumière électrique agit pour produire la phosphorescence, non par suite du choc ou d'influences électriques, mais en raison de facultés propres à la radiation. A cet effet , on place sur l'excitateur une capsule de porcelaine remplie de coquilles d'huîtres nouvellement calcinées, et J'on fait passer à 2 centimètres de distance la décharge de dix-huit bocaux. Les coquilles s'illuminentaussitôt, et la lumière s'éteint plus ou moins promptement, suivant leur degré d'excitabilité; à la distance de 1, de 5, de 20 et de 30 décimètres, la phosphorescence se manifeste toujours , seiTlement les effets vont en diminuant avec la distance; elle se montre encore là où les actions électriques par influence ne sont pas appréciables aux appareils les plus délicats.

Les fluors verts soumis à l'action de la lumière électrique se comportent comme les coquilles , si ce n"est à un degré beaucoup plus faible; mais ce n'est pas tout: en soumettant à l'expérience des coquilles dhuîtres peu excitables, placées à une distance de plusieurs déciraèti-es , la phosphorescence produite à la première décharge est ordinairement faible; à la seconde, elle est plus marquée, et en continuant les décharges, la faculté lumineuse s'exalte davantage jusqu'à acquérir une intensité considérable. On voit par là que la lumière électrique directe, agissant à distance, prédispose de plus en plus les particules des coquilles d'huîtres à devenir phosphorescentes. Nous ne devons pas oublier de dire que, dans les mêmes circonstances , nous avons eu occasion de reinarquer que l'odeur d'hydrogène sulfuré provenant de la réaction du sulfure de calcium sur l'eau contenue dans l'air, paraissait plus sensible à mesure que le nombre des décharges augmentait , ce qui semble faire croire que sa tendance à la décomposition croit en même temps que la faculté lumineuse se développe à distance.

'Voyons maintenant si la lumière électrique , en traversant des diaphragmes de diverses substances, perd ou conserve la propriété de rendre phosphorescents à distance un grand nombre de corps. Les substances que nous avons employées comme écrans sont le verre

LUMIÈBE. 155

blanc , le verre rouge coloré par le protoxyde de cuivre, le verre violet, les verres colorés de diverses teintes, et le papier glace ou gélatine en feuilles. Nous savions parfaitement qu'à part le verre rouge, les autres verres ne laissaient point passer de rayons simples ; mais nous pensions que ces substances suffisaient pour nous donner des différences assez tranchées dans le mode d'action de la lumière électrique. Voici les expériences telles que nous les fîmes :

La distance entre la capsule remplie de coquilles d'hu.'lres nouvellement calcinées, et les boules de Texcitateur, étant toujours de 2 centimètres , nous fîmes passer entre elles la décharge d'une batterie de dix-huit bocaux ; l'expérience se fit dans une chambre obscure où nous étions depuis un quart d'heure , afin que notre rétine fût sensible à de faibles radiations, et nous tînmes les yeux fermés jusqu'à ce que la décharge eût éclaté, afin que l'organe de la vue ne fût pas fatigué par l'impression de la lumière électrique ; les coquilles parurent aussitôt fortement illuminées. Nous recommençâmes l'expérience lo' après, en plaçant sur la capsule une lame de verre de 3 millimètres d'épaisseur : la décharge produisit encore de la phosphorescence , mais à un degré infiniment moindre qu'avant l'interposition de l'écran ; en augmentant l'épaisseur de la lame jusqu'à S millimètres, la phospliorescence devint plus faible encore , quoique le verre fût parfaitement diaphane. Cette expérience , répétée à 1 et même à 2 décimètres de distance , donna des effets semblables, seulement la lueur phosphorique allait toujours en diminuant. Une lame de verre de l millimètre, ainsi qu'une feuille de papier glace très-transparente, d'une épaisseur de ^ de millimètre, ne donna également qu'une phosphorescence très faible. Voilà donc des corps très-diaphanes qui laissent passer la plus grande partie des rayons lumineux, et qui enlèvent à ces mêmes rayons une partie considérable de la propriété en vertu de laquelle ils rendent les corps phosphorescents.

Une lame de verre rouge d'une épaisseur de 2 millimètres, substituée au verre blanc, a enlevé à la lumière électrique le pouvoir phosphorescent, tandis qu'une lame de verre violet foncé, sensiblenient de même épaisseur, s'est comportée à peu près comme le verre blanc. Cependant l'effet nous a paru plus mar([ué dans quelques expériences. Le verre bleu a produit un effet plus faible que le verre violet. Les verres jaunes, verts, ont tout à fait enlevé à la lumière-électrique qui les traversait, le pouvoir phosphorescent. On voit donc que le verre blanc enlevé aux rayons lumineux la plus grande partie de leur pouvoir phosphorescent, et que la quantité de ce pouvoir qui est enlevée par

les verres violets va en augmentant au fur et à mesure que l'on prend des verres bleus, jaunes, orantiés et routes, les verres rouges détruisant entièrement ce pouvoir. L'expérience suivante confirme l'effet que nous venons de signaler des écrans de verre blanc. Nous avons exposé des coquilles d'huitres nouvellement calcinées à la lumière d'un morceau de phosphore brûlant dans un flacon de verre rempli de gaz oxygène; la lumière émise était des plus vives , et cependant la phosphorescence développée avait très-peu d'intensité.

En résumé , on voit que la lumière électrique ;, outre les propriétés lumineuses chimiques et calorifiques, possède encore une faculté phosphorogénique que lui enlèvent, en presque totalité ou en partie, différentes substances qui laissent passer cette lumière sans diminution sensible.

Nous allons continuer maintenant l'examen des effets de la lumière électrique dans la production de la phosphorescence.

On a vu que diverses substances, après avoir perdu dans l'obscurité la phosphorescence qu'elles avaient acquise par la calcination suivie de l'exposition à la lumière solaire, soit directe, soit diffuse, recouvraient instantanément cette propriété sous l'influence de la lumière développée par une décharge électrique opérée en leur présence à travers l'air, à la distance de plusieurs mètres, et que l'interposition d'un écran de verre diaphane, épais d'xin millimètre, ou d'une lame de papier glace , affaiblissait considérablement cet effet. Cette action ne provient donc pas de la portion de la radiation lumineuse qui produit lasensationde la lumière sur la rétine humaine, mais bien d'une portion de cette radiation distincte de la précédente, de même que la radiation calorifique émise en même temps que la lumière par les corps incandescents se distingue de celle-ci quand elle est absorbée par les faces d'une pile thermo-électrique revêtue de noir de fumée. Pour établir cette distinction , on a employé des écrans de diverses natures. Voici quelques-unes des expériences que nous avons faites pour mettre en évidence les rayons phosphorogéniques.

Des écailles d'huîtres furent calcinées, puis exposées pendant quelque temps à la lumière solaire, qui était alors très-faible; ramenées dans l'obscurité, elles parurent sensiblement phosphorescentes; mais cette propriété s'éteignit bientôt; et quand la lumière eut tout à fait disparu , on répartit la matière calcinée dans plusieurs capsules de porcelaine , qui furent placées à plusieurs distances , depuis 2 jusqu'à 125 centimètres, de deux sphères de cuivre, entre lesquelles on fai-

LUMIÈBE. 157

snit passer la décharge d'une batterie chargée toujours au même degré de l'électroscope à balles. Dès la première décharge, la phosphorescence reparut subitement, mais elle fut très-faible et de peu de durée; a la seconde décharge, elle devint plus vive et plus durable, et elle augmenta ainsi progressivement jusqu'à la cinquième dans toutes les capsules. La lueur présentait principalement les teintes du rouge , du jaune et du vert. L'on ne poussa pas plus loin l'épreuve.

Ayant ainsi constaté que la matière calcinée était sensible à l'influence directe, on forma un écran mixte composé d'une lame de verre et d'une lame de cristal de roche, et ayant les épaisseurs suivantes :

Lame de verre 3""'" ,65

Cristal de roche ... 5 ,953.

Les deux lames furent mastiquées par leur bord Tune à l'autre , de façon qu'une de leurs surfaces se trouvât dans le même plan.

Au degré actuel de la sensibilité de la substance d'essai, l'épaisseur du verre devait, d'après nos premières expériences , la préserver presque totalement. Mais, pour le cristal, comme son épaisseur était presque double, sa diathermausie, bien plus grande que celledu verre, devait lui permettre de transmettre, malgré son excès d'épaisseur, une plus forte proportion de la radiation totale incidente , et des portions d'une autre nature, sans offrir aucune différence de diaphanéité sensible à l'œil. L'écran mixte fut posé sur la capsule de manière que la ligne de séparation de ces deux parties répondît au milieu de l'intervalle des boules de cuivre, entre lesquelles devait s'élancer l'étincelle. La déciiarge effectuée, la phosphorescence reparut aussitôt, vive et brillante, sous la plaque de criL;tal de roche, mais elle fut nulle et insensible sous la plaque de verre. La projection de celle-ci se distinguait en noir à côté de l'autre, comme si on l'eût tracée à la règle. Bientôt l'excitation opérée s'affaiblit , et api'ès peu d'instants tout rentra dans l'obscurité. On retourna alors récran, ce qui intervertissait les plans sur lesquels les deux parties se projetaient, et Ion recommença l'expérience. L'effet fut le même après la décharge. La substance calcinée resta obscure sous le verre, et devint [ihosphorcsceiite sous le cristal. IMus tard , on s'aperçut que l'excitation opérée dans cette dernière portion se propageait graduellement à 1 autre avant de séieindrc.

On lit alors un nouvel écran mixte en joignant une portion do la même lame de verre, épaisse seulement de o""" ô,',, avec une plaque de chaux sulfatée ayant une épaisseur de 7""" ^^. Cette substance

J58 TBAITÉ DE PHYSIQUE.

avait été choisie à cause de sa dialliermansie , aiuilogue à celle de l'alun; du reste, sa diaphanéité ne le cédait point à celle du verre, malgré sa structure lamelleuse et son épaisseur; elle se montra supérieure non-seulement au verre, mais peut-être même au cristal de roche, pour la transmission phosphorogénique. La projection de la plaque cristallisée se dessinait en lumière sur la matière calcinée avec toutes les sinuosités de son c(mtour. La place couverte par le verre continuait de rester obscure. Peut-être i'était-elle seulement par comparaison. L'expérience répétée en renversant l'écran mixte donna le même résultat.

On n'hésita point alors à faire un troisième écran mixte , dans lequel une portion de la même lame de verre était accolée à une plaque de cristal de roche limpide, perpendiculaire à l'axe, et ayant 41'"'" 7^ d'épaisseur. Certes, s'il avait dû y avoir quelque avantage, il eût été du côté du verre, à cause du grand excès d'épaisseur du cristal. Cependant le sens des effets resta le même, et ce fut sous la plaque de cristal seulement qu'apparut la phosphorescence. Il en fut de même dans une quatrième expérience , où le lieu des projections avait été interverti.

Au reste, après les résultats obtenus avec la plaque de 6 millimètres, l'essai de celle-ci ne nous offrit aucun doute; car, en analysant les expériences de M. Melloni , nous avions vu qu'un flux rayonnant , qui a traversé 6 millimètres de cristal de roche perpendiculaire à l'axe, est déjà si épuré pour cette substance , qu'il peut s'y propager ensuite jusqu'à l'épaisseur de 86 millimètres, en n'éprouvant qu'une excese'ivemeut petite absorption. Toutefois, ce genre d'analogie ne peut avoir lieu tout au plus que pour une même nature d'écran et pour une même source rayonnante agissant sur une matière de sensibilité égale. Car, dans les expériences de M. Melloni, la pile revêtue de noir de fumée atteste seulement l'existence des portions de la radiation qui produisent sur elles l'impression calorifique; et s'il existait des rayons non calorifiques, quoique doués de propriétés différentes, il se pourrait qu'ils fussent insensibles pour elle et qu'elle ne les accusât pas.

Pour savoir si la radiation phosphorogénique se propageait seulement en ligne directe à travers l'air, nous avons couvert la capsule qui contenait la matière impressionnable avec un papier opaque , percé dun petit trou rond, d'environ l millimètre de diamètre , que nous avons fait répondre au centre de la surface de la matière. Le papier, enlevé subitement après la décharge , a laissé voir à ce centre

un tout petit cercle lumineux, d'un éclat très-vif, le reste de la matière demeurant obscur. Mais , peu à peu , ce reste s'est aussi ému , et la phosphorescence a fini par se propager à toute la surface de la matière; puis l'effet s'est affaibli graduellement , et après quelques instants, tout est rentré dans l'obscurité.

Nous avons aussi essayé la transmission à travers une feuille de papier glace extrêmement mince ; elle y a été faible , mais sensible. D'après les expériences de M. Melloni , la gélatine dont ce papier est fait est une des substances les moins diathermanes ; mais , comme toute autre, elle le devient davantage quand elle est plus amincie.

Néanmoins, l'effet obtenu ici nous semblait plus fort que nous ne l'aurions attendu^ d'après nos observations précédentes. Notre surprise augmenta en voyant que la même lame de verre de 3 " '" ^ essayée précédemment devenait actuellement efticace, et que même une autre plaque de 12 millimètres donnait aussi des effets marqués. Nous comprîmes alors que la matière contenue dans la capsule était devenue plus impressionnable par la répétition de l'excitation que nous lui avions fait subir.

Nous recommençâmes donc nos expériences avec les écrans mixtes précédemment employés. Dans ce nouvel état, la phosphorescence fut très-visible sous la lame de verre; mais elle se montra tellement vive sous la plaque de cristal de roche et sous celle de chaux sulfatée limpide, que la lueur paraissait complètement blanche sous toutes leurs projections, dont les contours se trouvaient parfaitement délinis par leur excès de lumière. Ainsi ces deux plaques ^manifestaient encore leur excès d'efficacité précédemment reconnu; et, conséquemment, ces nouvelles épreuves ne faisaient que rendre plus certaines les premières, en montrant que si la phosphorescence ne s'était pas d'abord opérée sous la lame de verre, c'était par le trop peu de sensibilité de la substance qui recevait la radiation , et non parce que cette radiation ne lui parvenait pas. Maintenfint donc, cette substance, devenGe plus impressionnable, acquérait la propriété phosphorique par l'influence de certaines portions de la radiation transmise , qui précédemment ne l'excitait pas , ou du moins pas assez pour qu'elle émît une radiation lumineuse sensible à nos yeux.

, Nous étudiâmes aussi la transmission de la radiation phosphorogénique a travers des plaques de cristal de roche enfumé, et voici quel était notre but : M. Melloni avait prouvé que les radiations calorifiques de la lampe Locatelli, du platine incandescent, ou du cuivre chauffé

h 400", se manifestaient à peu près aussi bien et aus'^i a])ondamment à travers le cristal de roelie enfumé ([u'a travers le ciislal de roche limpide, taillé perpendiculairement à l'axe de cristallisation. Malgré la grande différence de diaphanéité que ces deux variétés présentent à l'œil, nous avons vouiu voir si elles subsisteraient pour la radiation phospborogénique.Nous avons d'abord essayé une de ces plaques, épaisse de 21 '"'"-^. Sa structure interne, étudiée par la polarisation, était très-réguliere ; mais , quoif[ue fort limpide , elle éteignait la radiation lumineuse ; nous l'avons accolée à une lame de verre de 3 '"'" -^ pour en former un écran mixte que nous avons placé, comme précédemment, au-dessus d'une capsule remplie d'écaillés d'huîtres récemment calcinées, dont nous venions de constater la phosphorescence par l'influence directe de la radiation électrique transmise à distance à travers l'air. Dans une première expérience, la distance du milieu de l'étincelle à la surface de la matière sensible était de 12 centimètres. Toute la portion de cette surface , située sous le cristal , fut illuminée en forme hexagonale , conformément à sa conliguration. La portion située sous le verre resta obscure.

L'expérience ayant été répétée en approchant la substance sensible jusqu'à 7 centimètres de l'étincelle, les effets furent pareils, mais plus marqués sous le cristal, et demeurèrent nuls ou inappréciables sous le verre, comme précédemment. Ils fussent sans doute devenus sensibles, si la matière non calcinée eût été plus excitée; mais il valait mieux qu'elle le fût moins, pour que l'inégalité d'impression à travers les deux portions de l'écran demeurât plus évidente.

Nous soumîmes à la même épreuve une antre plaque de quartz enfumé, pareillement limpide, mais épaisse de 90 millimètres, dont les faces étaient obliques à l'axe de cristallisation ; les effets furent sensibles , mais très-faibles, et bien plus faibles indubitablement qu'ils ne l'eussent été à travers une plaque limpide perpendiculaire à l'axe.

Les exemples précédents tendent donc à prouver que la portion de la radiation électrique qui excite la phosphorescence, est physiquement disiincte de celle qui produit la vision sur la rétine humaine. Les expériences faites avec les écrans diaphanes, à divers degrés de sensibilité de la matière calcinée , démontrent aussi qu'une même portion de la radiation totale est ou n'est pas efticace à produire la phosphorescence, selon l'état plus ou moins excitable de la substance qui la reçoit. Enlin , les expériences de M. Melioni sur la radiation émanée des coips incandescents de diverse nature, ont prouvé que

LUMIERE. IGl

la portion de la radiation qui produit l'impression calorifique est pareillement distincte de celle qui excite dans la rétine la sensation de la lumière. D'après cela, il est naturel de penser que ces portions déjà observées des radiations, ou peut-être d'autres qui les accompagnent, peuvent encore avoir bien d'autres propriétés spécifiques différentes des précédentes, propriétés que nous reconnaîtrons à leur action spéciale, quand nous essayerons de les faire agir sur des matières sensibles et propres à manifester leur action par d'autres phénomènes que la sensation de la vision dans la rétine de l'homme, ou l'excitation de la phosphorescence, ou le développement de la chaleur.

Dans le cours des expériences qui viennent d'être décrites , nous avons employé aussi pour écran une lame d'eau contenue dans un anneau de verre dépoli , fermé par des lames minces de cristal de roche limpide , perpendiculaires à l'axe. L'épaisseur de l'eau entre les lames était de 3 ™'^- ^. Un diaphragme circulaire de papier, appliqué sur la lame supérieure, laissait découverte seulement la partie centrale de l'anneau, et assurait la transmission à travers le 'iquide. La radiation émanée derétincells électrique étant ainsi transmise, s'est montrée efficace pour exciter la phosphorescence ; mais nous n'avons pas déterminé son rapport avec les autres écrans d'égale épaisseur.

Pour constater les phénomènes qui viennent d'être décrits, il faut que l'observateur reste dans une obscurité complète, et y soit déjà depuis au moins un quart d'heure avant de commencer les expériences. Il doit fermer les yeux pendant que l'on charge la batterie , et, prévenu du moment auquel on doit opérer la décharge , il doit, avec une de ses mains, couvrir encore ses yeux , afin de les soustraire le plus possible à la vive lumière qui est produite 5 dès qu'il a entendu l'explosion, il ouvre les yeux, et doit rapidement retirer l'écran : alors il a tout le temps et la faculté nécessaires pour constater l'existence de la lumière phosphorique et en étudier les détails.

Il ne reste plus maintenant qu'à étudier la phosphorescence produite par l'étincelle électrique qui éclate dans l'air à diverses pressions. Les recherches faites à ce sujet sont dues à M. Edmond Becquerel.

Pour voir si la lumière émise par les substances phosphorescentes diminuait plus rapidement dans le vide que dans l'air, ce jeune physicien a mis des coquilles d'huîtres calcinées dans deux capsules différentes, et après les avoir exposées à la lumière du jour, il les a placées l'une sous le récipient d'une machine pneumatique, l'autre à l'air libre à côté de la cloehe. Il ne vit pas la phosphorescence des coiiuiiles diminuer sensiblement, et au bout d'une demi-heure, l'inten- II. II