II
. Pour les rayons roiigiw
Digili2«l oy (j
ARC-EN-CIEL. 9.i7
i doienl égal à 71”50' pour une déviation de 50"58'. L incidence pour les rayons violets est 71“2G’ et la déviation 5/|"9'; on en conclut l’existence d’un arc de — 50'58' = 3“ H' de largeur, <1ans lequel le violet est en dessus; les deux arcs sont séparés par un arc de 50" 58' — ?|2“2’ = 8"50'. Os dillérenls nombres ont élé conlirmés par des mesures directes.
Eu supposant un plus grand nombre de réllexions, on obliendrait la itositiou d'autres arcs; mais jus<pr;'i présent on ne les a pas obsei'vés. Le calcul montre (pie le troisbmie et le (pialrifune sont situés entre l’oliservateur et le soleil, et ne iieuvent donc ipi’i'tre noy('s dans la lumière solaire. Le cimpiième,' placé du côté opposé au soleil, a, dit-on, été observé cpielquefois dans les cascades.
En faisant tomber dans une chambre obscui'C des rayons .solaires sur .un jet d’eau, on a pu obsei-ver jusqu’au dix-septième arc et véritier les conclusions de la théorie de .Ae«ton.
765. Moyen d’obtenir un spectre pur. — Le spectre solaire obtenu dans les conditions ordinaires est eu réalité le résultat de la suiierposilion des diverses images circulaires du soleil, dont chacune correspond à une couleur et à une rét'raugibililé déterminées. On a cherché à isoler aiilaut (]iie possible dans le spectre les jiarlies dues à chacune des parties consliluaides. A cet elîet, on a diminué les dimensions de rouvei ture par laquelle pénètre le faisceau solaire, eu se servant d'une fente très-idroitc et parallèle aux arêtes du prisme. Le faisceau, au .sortir du prisme, est reim sur une lentille achroniatiipie. Celle-ci ramène à la convergence des rayons divergents (pii, passant par un point de l’ouverture, liaient former après leur ri'fi'action :’i travers le prisme une image colorée du soleil. Il se produira donc sur uu écran convenablement placé une série d’images de l’ouverturo en aussi grand nombre ipi’il y a de rayons diversement coloiVs. Ces images empiètent encore les unes sur lesautres. mais d'autaut moins que l’ouverliire est plus étroite, de sorte ipi’en réduisant celle-ci aiilanl ipje possible, on pourra avoir un spectre d’une remaripiable pureté. Au lieu de regarder directement le spectre sur un écran, on pourrait le regarder à la loupe; mais on lient supprimer l'écran et observer l’image aérienne. Or la réunion de la lentille achromatique cl de la loupe constitue une
<J58 niSPEKSION.
Iiin(*lte aslronoiniiiiie. Lo procède* précèdent consiste donc à l’ecevoir le faisceau à sa sortie du prisme sur l’objectif d’une lunette et à observer le spectre avec l’oculaire de la lunette clle-inôme. C’est de cette façon qu’opérait Fraunhofer, célébré opticien et savant de Munich.
768. Raies du spectre. — C’est par l’emploi de cette métliode que Fi auiibofer lit, vers 1815, une découverte des plus importantes. Ayant observé le spectre d’un prisme de flint très-pur, il constata (pi’il était sillonné dans tonte son étendue de raies noires fines, parallèles, n'parties d’ailleurs assez irrégulièrement. 11 compta plus de 600 de ces raies et il en dessina 35.'i sur une airte du spectre qui est devenue classique. Ces raies ayant une position invariable constituent dos points de repère précis pour la détermiualioii des indices des diver.ses couleurs.
Dans la figure 1 de la jilancbe 111 on a représenté les groupes principaiu et caractéristiiiues des diverses régions, avec les lettres (pii servent è li?s désigner.
767. Spectroscope. — l.a métliode d’e.vploralion du spectre a reçu un perfectionnement important: il consiste à reni|)lacerla fente pratiquée dans la paroi d’une chambre obscure par un collimateur, c’est-à-dire par une fente placée au foyer princiiial d’une lentille; de cette façon les layons lumineu.v paraissent venir d’une fente inliniment éloignée, be très-grand avantage de cette disiiosition, c’est que, le collimateur étant renfermé dans un tube, l’appareil d’observation devient portatif et peut s’installer où l’on veut : c’est ce (lue l’on nomme un speclyoscope.
La figure 698 représente un spectroscope à un prisme. Il se compose d’un support sur Icipiel est ])lacénn iirisme recouvert d’un cbapeau (ju’on ne voit pas sur la figure. Le chapeau est percé de trois ouvertures vers lesquelles sont dirigés trois coiqis de lunettes. L’un d’eux appartient à la lunette d’observation du spectre. L’autre contient le collimateur, elle se termine vers le dehoi’s par une fente étroite plac(*e au foyer principal d’une lentille. Le troisième corps pn*sen te à son extrémité un micromètre divi.sé, éclairé par une bougie, et dans son intérieur une lentille destinée à donner l’image du micromètre. Cette image est renvoyée par réflexion dans la lunette. Il
SPRCTROSCOPE.
rôsulle de celte disposition que si l’on met une flamme au-devant de la fente du collimateur, l’obsenaleur qui regardera avec l'oculaire verra le spectre de la llamme et, projetée surce spectre, riniage
Fig. 608. — Spcctroscopv.
ilu micromètre ipii permettra d'assigner la position exacte des raies. La ligure représente le spectroscope à un prisme; on peut en augmenter beaucoup la puissance dispersive en associant plusieurs prismes.
768. Diverses radiations du spectre. — Le spectre solaire est formé par des radiations lumineuses dont l'éclat est variable d'un point à un autre ; c'est entre les raies D et E, c'est-à-dire vers le milieu du jaune, que se trouve le maximum d'éclat.
En explorant le spectre à l'aide d'un petit thermomètre trèssensible ou d'une pile thermo-électrique, on trouve que l’élévation de température, sensible dans toute l'étendue visible, l'est encore bien au delà du rouge. Le maximum de température obscu vé avec un
DISPERSION
prisme lie sel gemme se Iroiive même nu ileln des limites du spectre visil)le, n une petite dislniice du louge.
Indépendamment du spectre lumineux et du spectre caloriUiiue, il y a aussi un spectre cliimique; c’est en effet l’action cliimiijtie de la lumière qui est la base de la photographie. Loi'squc par les pi'o- (■(■■dés ordinaires on l'ait une épreuve photographique du .speclie, on remarque <iuc raclion s’étend jusiiu’au rouge exclusivement: les radiations do celle couleur ne paiaisseni donc pas ])ropres à exciter les phénomènes chimiiiues. Mais celle action chimi((ue existe chez des l'adialions qui vont bien au delà du violet. Lors(|ue l’on l)rend toutes les |irécautions nécessaires pour avoir un spectre pui-, réi)reuve dans la partie lumineuse montre les raies de Kiaunhofer . on trouve aussi des raies dans l’image du spectre ultra-violet ; on a désigné les groupes principaux par les lettres II, L, O, P, (]ui font suite à celles (|ui ont été employées par Eraunhol'er.
769. Radiations phosphorogéniques. — 11 existe des sulislancos ipii, après une courte ex|)osition à la lumière solaire, jüuissetil de la propriété d’émettre de la lumière ]>endant un temps plus ou moins long, sans que leur température s’élève d'une manière notable. Ces substances portent le nom de substances phosphorescentes. Le sulfure de calcium (plwsphore de Canton), le sulfure de baryum (phosphore de Itologne),, etc., sont connus depuis longtemps pai‘ celte circonstance. Toutes les radiations du spectre ne paraissent pas propres à dévelop])cr la phosphorescence; il est facile de constater que celle faculté j'éside plus particulièrement dans les rayons ultra-violets.
La phosphorescence est une piopriélé beaucoup plus fréquente qu'on ne serait porté à le croire d’après les observations ordinaiix's; c’est que chez un très-grand nombre de corps la phosphorescence ne dure que quelques instants après la fin de l’insolation. M. Kdinond Becquerel a fait connaître, sous le nom de phosphoroscope , un instrument trè.s-ingénieux à l’aide duquel on peut constater la phosplioresccnce, même quand elle a une très-courte durée. Il se compose (ûg. 099 et 700) de deux disiiues percés de quatre ouvertures dans des positions rectangulaires ; ces ouvertures ne se correspondent pas, de sorte qu'en face de l'espace vide de l'un d'eux corres-
rHOSPHOROSCOPK.
pond un espace plein de raiilrc. Les deux disques soûl montés sur le même axe el peuveul rece5oir d'iiu roiiape convenable un mouvement de rotation extrêmement rapide. Le corps dont on veut étudier la phosphorescence est placé enti'e tes deux disques dans
Fig. OW. — Phosphoroscopo.
une position invariable. L’appareil étant placé dans une chambre olwcure, on le dispose en face d'un volet, par lequel on fait entrer un faisceau solaire, ii la hauteur du point où se trouve le corps, el l'observateur se place du côté opposé, derrière un écran percé d’une ouverture à la même hauteur. Lors(iue le faisceau atleinl le corps, c’est qu’il pas.se par une ouverture, et il est, par conséquent, arrêté par le plein du disque suivant. Pai' la rotation le corps peut être aperçu par l’obsenateur, car un vide du second dis<iuc vient se présenter devant .son oeil; mais alors le corps ne reçoit pas de lumière, et s’il est visible, c’est grôce à la phosphorescence qu’il possède. On reconnaît ainsi que presque tous les corps sont phos-
PIIVS. DESCII.VNCL. 61
UISPEnSION.
phorescenls; wiileinent pourquelquos-nns (renlic eux la phosphorescence ne dure pas plus de de seconde.
La (luorescence dont il a été question au S 618 est une phosphorescence qui cesse au inoineut nu'mc où cesse la lumière. Ainsi, si dans la partie ultra-violette du spectnî on trace des traits avec le sulfate de quinine, ceux-ci deviennent hrillanis et visibles. En imprégnant la totalité du champ ilu spectre ultra-violet avec le sulfate de quinine, on rendra tout le spectre visi- Kig. 700.— Disque du plies- |)le. Sauf Certaines lignes qui sont préciphoioscope. sèment les raies du spectre ultra-violet.
770. Différentes sortes de spectres. — En étudiant au spectroscopc les spectres de diveraes origines, on a été conduit à les classer suivant dillérenls types :
1° Le spectre solaire de Fraunhofer, caractérisé par des raies noires. Le spectre de la lune et des planètes présente les mêmes raies caracléri.sliques, ce qui est tout naturel, puisque ces corps ne font que réfléchir la lumière solaire. Le spectre des étoiles présente aussi des raies noires, mais autrement di.sposées que celles de la lumière solaire
2° Le spectre des solides et liquides incandescents. Ces speetTOS sont tout à fait continus; ils ne présentent aucune solution de continuité, ce qui veut dire qu’ils renferment les rayons lumineux de toutes les réfrangibililés, depuis l’extrême rouge jusqu’à l’extrême violet.
3" Les flammes dans lesquelles ne se trouve en suspension aucune particule solide, c’est-à-<lire les gaz incandescents, donnent un spectre discontinu et formé d'un nombre limité de Iraudes lumineuses. La continuité des spectres que l’on obtient avec la flamme d'une bougie, d’une lampe, d’un bec de gaz, tient uniquement aux particules de charbon contenues dans la flamme et qui donnent le spectre du charbon incandescent. Mais si dans le bec de gaz on fait arriver un excès d’air, la décomposition du combustible n’a pas
