Miroirs conjugués. — On trouve une démonstration plus

Pars. DKSCIIA.VEL. 2(>

Fig. 282. — Miroir ardent.

CHALKL’R UAVONNANTE.

prdcise des lois de la rênexioii de la clialeiir dans la célèbre expérience des miroiis conjugués attribuée généralement à Pictet de Genève.

On place en regard l’un de l’autre et à une assez grande distance deux miroirs sphériques dont les axes ont la même direction ; au foyer principal de l un d eux on dispose une grille renfermant du charbon allumé, et au foyer de l’autie un corps très-combustible, de l’amadou ou du fulmicoton par exemple. Si à l’aide

Kig. *283. — Expérience dcsniiroirs conjugués.

d’un soufflet on vient à activer le foyer caloriflipie, on voit au bout de très-peu de temps l’amadou ou le fulmicoton s’enflammer. Avec des miroirs de .35 centimètres de diamètre, l'expérience réussit aisément à une distance de 10 mètres. Elle s’expliciue d’ailleurs trèsfacilement. Les rayons partis du foyer principal où se trouve le corps chaud se réfléchissent parallèlement ù l’axe commun des deux miroirs, et viennent après la l'éflexion sur le .second se réfléchir à son foyer, où se trouve le corps combustible.

Eu voyant le volume considérable du foyer calorifique employé, l’expérience peut paraître très-peu précise; mais il faut remarquer qu’il n’y a qu’une petite portion de ce foyer qui agisse réellement, les autres parties sont simplement destinées ù pro-

MIROIKS CONJUGUÉS.

(luire une tempérnture siiflisamment (‘levde dans les poinl.s dont faction est effl(;ace. D'ailleni-s l’image lumineuse de la source de chaleur est e.xtiVuuement i)clile, et c’est au point où elle se forme (lu’on doit placer le corps combustible. Si on le plac'ait à cOité, même à une très-polite dislance, si on dérangeait tant soit peu l’un ou l’autre des miroirs, l’inflammation n’aurait point lieu. L’e.\périence doit donc être réglée avec beaucoup de précision pour réussir; elle constitue par consécpient une démonstration suffisamment rigoureuse des lois de la réfle.vion (jui en sont le principe théorique.

312. Différentes propriétés des corps relativement à la chaleur rayonnante. — Si fou imagine ([u'un lluv calorilujue dont nous sup()oserons l’intensité égale fi 1 vienne à tomber sur un corps, il se divisera en plusieui-s parties distinctes ;

1“ Une portion se réfléchira régulièrement suivant la loi précé-

demmcnt induiuée; si fon appelle - la fraction de chaleur ainsi

réfléchie, la quantité — sera la mesure ila pouvoir réflecteur;

2“ Une porlion ^ se réfléchira irrégulièrement, .se dilTusera

dans toutes les directions de l’es|)ace. Ua quantité ^ mesure le pouvoir diffusif;

3” Une portion — pénétrera dans l’intérieur du corps, sera al>-

sorbée par lui, et contribuera à son échaulTement. La fraction -

mesure le pouvoir absorbant ;

îi“ Knfin une quatrième portion ^ passeiu dans beaucoup de

cas à travers la subslaiice, sous forme rayonnante, sans contribuer à son échaulTement. Cette circonstance ne se présente que

dans les corps dits diathermanes , et dans ce cas la fraction^

représente le pouvoir dialhermiquc.

Il est évident que la somme des divers faisceau.v formés aux dépens du faisceau primitif doit reconstiluer ce dernier, de sorte qu’on doit avoir l égalité

CHALEUR RAYONNANTE

D’aulre part, tout corps porté k une température déterminée

devient le centre d’un rayonnement dont l’intensité dépend de la

nature delà surface. Un doit conclure de ce fait que le flux cjilori-

fique qui tend à s’échapper et ((ui dépend essentiellement de la

température est modifié par la surface qui n’en laisse sortir qu’une

fraction cette fraction mesure ce que l’on appelle le pouvoir e

ratjonuaul ou èmissif de la surface.

11 y a un intérêt évident à connaître la valeur de ces dilTérenLs pouvoirs dans les corps, ainsi que les circonstances physiques qui peuvent les modifier. D’ailleurs il ne saurait y avoir entre la chaleur rayonnante et les substances naturelles d’autres relations possibles que celles qui viennent d'être indiquées. Nous aurons donc, au point de vue du moins des quantités de chaleur, fait connaître ce qu’il y a de fondamental dans la chaleur rayonnante, si nous indiipions les moyens à l’aide desquels ont été déterminés les différents pouvoirs qui viennent d’être définis.

Abstraction faite de la quantité de chaleur, les rayons calorifiques peuvent éi)rouver des modifications diverses. Ainsi, en pénétrant dans l’intérieur des corps, ils éprouvent un changement de direction que l’on désigne sous le nom de réfraction. A|»rès avoir été réfléchis ou réfractés, ils peuvent être devenus plus ou moins propres à .se réfléchir ou se réfracter de nouveau en vertu d’une modification appelée polarisation. Cette seconde classe de phénomènes constitue un groupe tout i'i fait distinct du premier; nous n’en parlerons (pie dans l’optique, après avoir étudié les propriétés équivalentes dans les rayons lumineux.

313. Appareil thermoscopique employé dans l'étude de la chaleur rayonnante. — L’étude de la chaleur rayonnante ne peut être abordée avec profit qu’à la condition de se servir d’un thermomètre très-sensible. Leslie, vers le commencement de ce siècle, avait imaginé dans ce but le thei niomètre différentiel, avec leijuel il exi-cuta des recherches fort importantes et dont les résultats généraux n’ont pas été contredits depuis. Les observateurs modernes, Melloni, Laprovostaye, etc., se sont servis exclusivement du therinomultiplicateur de Nobili, instrument dont la sensibilité est bien supérieure à celle du thermomètre différentiel.

THERMO-MlLTtPLICATEL'K. 405

Le thermo-inultipliaiteur imaginé par Nobili et perfectionné par Melloni a pour organe fondaiiiental une chaîne formée d'éléments alternativement de bismuth et d’antimoine. Si l'on réunit les e.vtrémités de la cliainc par un fil et qu'on cbaiilTe les soudures d’un certain ordre, paires ou impaires, en laissant les autres à la température ordinaire, il se produit un counuit thermoélectrique, ainsi que cela sera Pig- 28». - ChaU.c thomo-élerlrique

^ do 5obili.

expliqué plus loin. L’intensité

du courant produit augmente d’ailleurs et avec le nombre des éléments et avec la dilTérence de température des soudures.

Dans la disposition imaginée par .Melloni, les éléments sont repliés les uns sur les aulres de manière à former une masse parallélipipédi(|ue (lig. 285) dont une des faces renferme les soudures d'onlre pair, tandis (lue la face opposée renferme celles d’ordre impair. Le tout est renfermé dans un étui en cuivre, muni à s(»s e.vtréniités d'opercules destinés à soustraire, quand on le veut, les faces de la pile aux actions e.xtérieures. Les extrémités de la chaîne sont en rapport, par l'intermédiaire de dèux tiges métalliques, avec les deux bonis du fil d'un galvanomètre, de sorte que, s’il vient à se produire un courant, le galvanomètre en déci’*lera la présence. Une table, dont nous indiquerons la construction plus tard, fait connaître l’intensité du courant correspondante aux diverses déviations galvanométriques. Il suit de là que si un rayon calorifique vient à frapper fune des faces de la pile, il se produira un courant dont l’intensité sera donnée par le galvanomètre. Nous verrons plus lard, à propos des courants thermo-électriques, que dans de certaines limites, qui ne sont jamais dépassées d’ailleurs dans les recherches sur la chaleur rayonnante, rinlensité du courant est proportionnelle à la différence de température des soudures. Lors donc que la pile tliermoscopique aura atteint son équilibre .sous rinfluence du (lux calorifuiue qui la frappe, elle recevra à chaque instant une quanlité de chaleur égale à celle qu’elle perd par le rayonnement ; mais celle dernière étant, d’aprf's la loi de

CHALEUR RAYONNANTE

•Newton, proportionnelle it l’excès de la teinpdrature sur celle de l’air ambiant, c’est-à-dire à la dilTdi’encc de teinpdrature des soudures, il s’ensiiil que l’indication lherninsc,opi»iue , c’est-à-dire l’inlensiu? du courant produit, est proporlionnelle à la quantité

Fig- ‘285. — Thermo-multiplicateur de Mellon!.

de chaleur reçue par rinslrument. On a donc dans l’inslruinent de Nobili un Iberinomètre d’une sensibilité très-grande et qui est d’ailleurs parfaitement approprié à l’étude de la chaleur rayonnante; c’est grâce à lui que les savants cités plus haut ont pu amener celte partie de la physique à un degré remar(|uable d’avancement.

314. Mesure du pouvoir émissif. — Pour mesurer le pouvoir émissif, .Melloni disposait l’e.vpérience comme il suit : Sur une règle métallique divisée (fig. 286) est placé un cube dont les diverses faces sont recouvertes de substances différentes. Ce cube contient de l’eau qu’on enlrclient en ébullition à l’aide d'une lamjie à alcool placée dans la partie creuse du support. A une certaine distance est placée la pile, et des écrans intermédiaires permettent d’arrêter quand on le veut le rayonnement.

POUVOIR ÉMISSIF.

L’ensemble de la règle, des supports destinés .'i soutenir la pile, des écrans, etc., forme ce (pie l’on appelle Vappareil de Melloni.

Si l’on fait rayonner successivement vei's la [lile les diverses faces du cube, on obtiendra des courants dont les intensités dans

Fig. 280. — Mosurn du pouvoir ennssif.

l’état d’équilibre seront précisiunent la mesure des pouvoirs émissifs des substances qui recouvrent les faces du cube.

,\ l’aide d’e.xpériences de celte nature appliipiées à diverses sul>stanc;es, on a reconnu que le noir de fumée est le corps dont le pouvoir rayonnant est le plus considérable, tandis que les niétau.v ont le pouvoir le plus faible. Le tableau suivant indique les résultats les plus importants; tous les pouvoir émissifs sont comparés à celui du noir de fumée, qu’on a représenté par 100 :

POUVOIRS KMISSIFS.

Noir do fumée. . . .

. . too

Acier

Blanc (le réru.<o. . . .

. . too

Platine

Papier