CORPS CRISTALLISÉS

(Épaisseur — Un verre de glace d'égale épaisseur donne 02.)

INCOLORKS. COLORÉS.

Sel licmiue 0,92 Crislal dp roelie enfume (brun). . 37

S|)«l h d'Islande 0,12 .\i"ue-niarine {lé<;ércnieTU bleue). 29

Cristal de roelie.. 0,37 Agate jaune '29

Topaze du Brésil 0,54 Tourmaline verle 27

Carbonate de [ilomb 0,52 Sulfate do cuivre (bleu) 0

Borate do soude 0,28

Sulfale de ehauv 0,20

Acide ritrique 0,13

Alun de roche 0,12

On voit à l’inspection de ce tableau que la diathermanéité se rencontre e.'tclusiveinent dans les corps diaphanes, c'est-à-dire que la transparence pour la chaleur et la transparence pour la lumière paraissent exister siinultanéinent. Toutefois ces deux propriétés ne sont pas absolument corrélatives; ainsi ce ne sont pas les corps les plus diaphanes qui sont les plus diathermanes. On voit, par exemple, que l’acide acétique incolore est beaucoup moins diathermane que le chlorure de soufre fortement coloré; l'alun parfaitement limpide laisse passer beaucoup moins de chaleur que des verres très-fortement teintés, de même épaisseur. La diathetinanéité, tout en étant associée à la diaphanéité, est donc une propriété propre.

La substance qui offre le plus grand pouvoir diathermique est le sel gemme; il laisse passer les 0i,92 de la chaleur incidente. Le sel marin ordinaire n’en laisse passer que les 0,12. La dissolution de l’une, ou de l'autre substance offre le même pouvoir.

Dans ces dernières années, .M. Tjndall a conslaté que l’air

CHALEUR RAYONNANTE

chargé de vapeur d'eau est très-sensiblement moins diathermane que l’air sec. A cet effet, il fait passer un faisceau caloriûque dans uu tube contenant de l’air sec : l’aiguille du galvanomètre se dévie d’une certaine quanlilé. A l’aide d’une source de chaleur agissant en sens contraire, on ramène l’aiguille au zéro. On fait alors arriver de la vapeur d’eau ou de l’air humide, et l’aiguille continue sa marche rétrograde, de manière à accuser une diminution de chaleur transmise. C’est gntee à la vapeur d’eau, que l’atmosphère renferme toujours, que les rayons solaires directs sont notablement affaiblis; à travers l’air sec, ou mieu.v encore à travera le vide, la chaleur transmise par eu.v serait excessive.

324. Influence de l'épaisseur. — Lorsqu’on fait traverser à un faisceau de chaleur des plaques d’un corps diathermane de plus en plus épaisses, l’intensité de la chaleur transmise est de plus en plus petite. Ce résultat est naturel; il n’y a pas en effet de diathermanéité absolue, il y a toujoura une partie de la chaleur qui est absorbée suivant une proportion plus ou moins forte, et dès lors il est évident que cette absorption doit croître avec l’épaisseur.

Une substance toutefois fait exception à cette règle, c’est le sel gemme. Quelle que soit l’épaisseur sur laquelle on ait expérimenté, il a toujours passé les 0,92 de la chaleur incidente. Ou ne peut pas affirmer qu’il en serait ainsi pour des épaisseurs extrêmement grandes ; mais en restant dans les limites des expériences faites, on doit en conclure que le sel gemme ne produit aucune absorption. Les 0,08 de perte qu’éprouve le faisceau ne peuvent donc être attribués qu’à la réflexion qui se produit sur les deux faces de la plaque.

Si, après qu’un faisceau de chaleur a traversé une plaque dia- Ihermane d’une certaine épaisseur, on le refoit sur une plaque identiqué, on constate que la perte qu’il éprouve est moins considérable; la perte serait plus petite encore dans le passage à travers une troisième, une quatrième plaque, etc. Ce fait important, découvert par Delaroche et confirmé par Melloni, constitue la loi du dècroissemenl des perles. Il ne peut s’expliquer qu’en admettant que tout faisceau de chaleur est formé par la réunion de différents faisceaux élémentaires et inégalement absorbables. Dès lora, à mesure

INFLUENCE DE LA NATURE DE LA SOURCE. 4i(

que l’üpaisseur traversée augmente, le faisceau initial s’épure pour ainsi dire, les éléments les plus absorbables sont bientôt réduits à une très-faible intensité, et il ne resb* de plus en plus que ceux dont la transmi.ssion est la plus facile.

325. Influence de la nature de la source. — Cette hétérogénéité des flux de chaleur est accusée directement par la formation du spectre calorifique qui, comme nous le verrons plus tard, s’étend même au delà du spectre lumineux. Les rayons élémentaires de chaleur diffèrent donc les uns des autres comme les rayons de lumière par leur réfrangibilité; à chaque réfrangibilité correspond une faculté d’absorption différente. C’est une sorte de coloration c.aloriflque, que Melloni a désignée sous le nom de dintheminnsie. On doit conclure de là que les diverses sources de chaleur doivent donner lieu à des spectres différents, et par suite doivent former des faisceaux inégalement absorbables; c’est ce que l’expérience confirme de la manière la plus nette. On emploie à cet effet les sources caloriOques qui ont été indiquées plus haut (317), et on les place à une distance de la pile telle que la radiation directe ait la même intensiti*’. On interpose ensuite sur la trajet des faisceaux des corps diathermanes et on remarque que la proportion de chaleur transmise est différente d'une source à fautre; en général, elle est d’autant plus forte que la température de la source est plus élevée.

Le sel gemme fait exception, comme on devait le prévoir; quelle que soit la source, il laisse toujours passer les 0,92 de la chaleur incidente.

Une exception d’un autre genre se rencontre dans le sel gemme, légèrement enfumé, qui laisse pa.sser plus facilement les rayons à basse température que les rayons à température élevée; c'est jusqu’à présent la seule substance connue qui présente ce caractère.

La transmission difficile des rayons à basse température explique comment la température peut s’élever si haut dans un vase fermé par une lame de verre et exposé au soleil. Les rayons solaires traversent facilement le verre, échauffent fintérieuret donnent lieu à des rayons obscurs difficilement transmissibles. C’est pour cette

4iJ

r. Il A I, K U II II AVI) N N A N T !■ .

raiisp que les appartements fermés par des vitres exposées au soleil s’échauffent si rapidement.

C’est là aussi une des raisons, du moins, de l’infldélité des indications d’un thermomètre placé au soleil. En été, dans nos climats, un lliermométre peut accuser au soleil une température supérieure à 50" ; ce n’est pas là du tout la température du point où l’instrument se trouve, c’est celle qu’acquiert le mercure par l’action du verre qui l’enveloppe.

Quelque chose d’analogue est produit par la vapeur d’eau atmosphérique; elle atténue, comme nous l’avons dit plus haut, les effets de la radiation solaire; mais elle atténue aussi les effets du refroidissement en retenant dans l’atmosphère la chaleur, qui sans cela ce serait perdue dans les espaces planétaires.

326. Identité de la chaleur et de la lumière. — Les phénomènes qui viennent d’ètre décrits accusent à la fois une analogie très-grande dans les modiflcations qu'éprouvent les radiations calorifiques et les radiations lumineuses, et une sorte d’indépendance entre ces deux radiations qui, mal interprétée, pourrait conduire à des conclusions erronées. On se tromperait en effet complètement si on imaginait que ces deux soiies de radiations sont analogues, mais disiincUs; qu’il y a, par exemple, dans nn rayon solaire, une partie lumineuse et une partie calorifique superposées, mais constituant au fond deux choses différentes; c'est le contraire qui est la vérité. Si en effet on décompose, comme font fait MM. Masson et Jamin, un faisceau de chaleur par un prisme de sel gemme, on obtient un spectre qui se compose de deux parties : l’une lumineuse et calorifique, l'autre calorifique et obscure qui s’étend au delà du rouge. Si l’on considère les rayons simples de la partie lumineuse, on trouve que la lumière et la chaleur en sont absorbées parallèlement par les corps dialhermanes colorés, qu’elles diminuent et s’éteignent ensemble. Les vibrations qui produi.sent la partie lumineuse sont donc susceptibles d’agir à la fois et sur le sens du toucher et sur la rétine, de même qu’une vibration sonore, perçue par l’oreille, peut également être sentie par la main; mais ce n’en est pas moins une vibration unique. Quant à la partie obscure du spectre, sou absence d’action sur la rétine tient peut-être à ce que

UOSÉK.

les rayons peu réfrangihles qui la fornienl sont absorbables par l’eau, et par suite par les humeurs de l’œil, et ne peuvent par conséquent impressionner la rétine.

Il est curieux de remarquer d’ailleurs que ces vibrations obscures peuvent engendrer des vibrations lumineuses, de même que ces dernières, en se communiquant aux corps pour les échauffer, engendrent des vibrations obscures. Cela résulte de l’expérience suivante de M. Tyndall. On fait passer un faisceau de lumière solaire à travers une cuve contenant une dissolution d’iode dans le sulfure de carbone; tous les rayons lumineux sont ateorbés, et il n’émerge que de la chaleur ob.scure. On concentre celle-ci à l’aide d’un miroir paraltolique et on place un corps combustible è son foyer; à l’aide de la chaleur ob.scure qui s’y trouve, le corps peut s'enflammer en régénérant ainsi de la chaleur lumineuse.

327. Rosée. — On donne le nom de rosie aux gouttelettes d’eau que l’on aperçoit le matin à la surface des plantes, et qui sont surtout alwndantes après les nuits de printemps et d’automne. La rosée ne tombe point (298); ce n’est point de l’eau formée dans l’atmosphère, c’est au contact même des corps, et par suite de leur refroidissement, qu’elle se produit. En effet, lorsque le soleil a quitté l’horizon, les corps, cessant de recevoir de la chaleur de cet astre, rayonnent vers l’espace plus de chaleur qu’ils n’en reçoivent, et leur température s’abaisse. Les effets de ce rayonnement nocturne sont d’ailleurs plus marqués pour les corps qui forment la surface du sol, l’herbe, les débris végétaux, etc., que pour l’air, qui a un pouvoir rayonnant moindre. Il résulte de cette circonstance que, pendant la nuit, non-seulement la surface du sol se refroidit, mais qu’elle se refroidit notablement au-dessous de l’air ambiant. Cette différence de température a été pleinement vérifiée par l’expérience, elle peut atteindre 8 à 10”, et c’est là précisément la cause de la rosée. En effet, le refroidissement graduel des corps amène par communication celui des couches d’air ambiant-, la saturation peut donc se produire, et un nouveau progrès du refroidissement détermine la condensation de la vapeur. Si le refroidissement nocturne du sol atteint et dépasse zéro, la rosée se congèle, c’est le givre ou la gelée blanche.

CHALEUR RAYONNANTE

D’après c<‘ltP théorie, aussi simple que rigoureuse, on voit qu’un corps devra se couvrir d’une quantité de rosée d’autant plus considérable que son pouvoir éinissif est plus grand ; c’est ce que l’expérience confirme.

Le genre d’exposition a aus.si une grande influence; si le corps est abrité plus ou moins complètement, l’échange par rayonnement vers les parties supérieures, et par suite les plus froides de l’atmosphère, sera intercepté en partie, et dès lors le refroidissement sera moindre. C’est pour cela que les jardiniers élèvent, au-dessus des plantes qu’ils veulent préserver de la gelée, de légers abris qui n’auraient aucune efficacité s’il s’agissait de garantir du froid extérieur. Les nuages surtout, quand ils sont dans la région zénithale, jouent le rôle d’abris de ce genre; aussi la rosée est-elle peu abondante quand le ciel est couvert.

Une légère agitation de l’air favorise le dépôt de la rosée, parce que les différentes couches atmosphériques viennent successivement se dépouiller de leur humidité; mais si le vent est intense, la saturation n’a pas le temps de se produire et la rosée est très-peu abondante. Elle est tout à fait nulle quand se rencontrent les deu.x circonstances d’un ciel couvert et d’un vent plus ou moins intense.