SECTION DEUXIÈME

DE LA CHALCUB.

248. Il y a deux systèmes.. pour la chaleur comme pour la lumière, celui de l'émission et celui des ondulations; l'analogie parfaite des phénomènes de la chaleur avec ceux de la lumière ne permet guère de suivre un système pour les uns et un système différent pour les autres. Ainsi, dans le présent article nous suivrons le système des ondulations comme dans l'article précédent.

On pense généralement que le fluide impondérable dans lequel ont Ijeu les ondes calorifiques est le même que celui où se produisent les ondes lumineuses,et nous adopterons cette opinion. Dans cette manière de voir, on attribue la différence de la lumière à la chaleur à une difl'érence dans les vibrations des molécules de l'éUier. Ainsi, jusqu'à présent on a regardé cette différence comme ne consistant qu'en ce que les ondes forme'e^ dans

TEMPÈRATtmE, DILATATION. 321

l'ëthér ne sont que des ondes calorifiques quand la durée de chaque vibration des molécules de l'éther est plus considérable * mais qu'elles deviennent des ondes lumineuses quand cette durée est moindre. Mais cette manière de voir ne parait plus pouvoir être suiviedepuis les expériences de M. Melloni, rapportées dans le n» 137 de V Institut, décembre 1836. Car ce physicien, en recevant un rayon solaire sur un prisme de sel gemme, a trouvé qu'outre le spectre lumineux, ce prisme en donne un calorifique, et qu'en faisant passer toutes les parties de ces spectres en même temps au travers d'un écran, on peut, selon la nature de l'écran, altérer ou déplacer l'un de ces mêmes spectres sans altérer l'autre, et même arrêter entièrement la chaleur sans empêcher la lumière de passer. Récemment on a proposé d'attribuer les phénomènes de la chaleur aux ondes où les molécules oscilleraient comme les molécules des ondes sonores, c'est-à-dire parallèlement aux rayons de chaleur. Ainsi, dans ce cas, les ondes calorifiques différeraient des ondes lumineuses par la direction des oscillations de leurs molécules ; car, d'après ce qui précède, nous avons vu que l'on suppose dans les ondes lumineuses que les oscillations de leurs molécules sont perpendiculaires aux rayons de lumière; Il y a peu de temps que cette nouvelle idée avait pour elle les essais infructueux qu'on avait faits pour polariser la chaleur, mais aujourd'hui elle a contre elle les expériences de M. Melloni, //w/iifM/, n* 142, janvier 1836, car il paraît d'après ces expériences que l'on peut polariser la chaleur. A cet effet, on reçoit sur un système de deux lentilles de sel gemme mn et LL' {fig> 352) un faisceau de rayons calorifiques EE', et on dispose les lentilles de manière que le fsiisceau émergent mp soit composé de rayons parallèles; alors, en interposant en GG' deux plaques de tourmaline, on trouve que le faisceau mp passe ou est arrêté, suivant que ces deux plaques ont leurs axes parallèles ou perpendiculaires,

249. De la température. — Dans le système des ondes on regarde la température plus ou moins élevée comme l'effet de la plus ou moins grande vitesse des vibrations calorifiques. Ainsi, quand la température d'un espace s'élève ou s*abaisse, on suppose que c'est que les molécules de l'éther de cet espace s'agitent plus rapidement ou se ralentissent.

De la dilatation, — La dilatation des corps par la chaleur, ou simplement la répulsion que deux molécules d'un corps exercent l'une sur l'autre en vertu de leur chaleur, est regardée dans ce système des ondes comme l'effet de l'agitation de l'éther partie

^ TiArrl 9B nmiQim.

de dhaciiM do» dens moUcoles^ au inoment où cMm «gitetiott AUcîiit r«utre molécule» AhU id U théorie eouffire une lacune^ or il Cftudrait Toir par le calcul ti cet effet def agitatiopi de Vé" tber est «ne euite nëceeiaire des loit de U mécanique» et cela n'a pai été fait Au moine fnudrait-ii voir pur l'expérienee ai cet effet a lieu par lea Tibratioua de l'air, G'eat-à«dire ai deux corpa ao<noreii placés Tun à c6té de Tauire dana l'air, m repouaaeat quand on leur fait rendre un aoni c'eat-^à-dire quand on lea faîl entrer en5ribration i maia cela n'a paa été fait non plua.

Dana cette aection, noua noua propoaona d'étudier dena un premier article lea yibrationa calorifiquea dana lef moléculea de rétber auppoaé aeuly c'eat-à«dire abatraction fiaite dea yibratioaa des moléculea dea corpa» lesquellea aont lea foyera qui ont mîa cet étber en mouTement ; et dana un deuxième article noua étu«^ .dierona lea vibrationa calorifiquea des moléculea dea corpa. La

Semière étude n'est guère que la répétition de l'article précé» nt 9 l'autre étude aurait du trouver aon pendant dana l'article de la lumière ; et ai ce pendant y manquCf c'eat que la adence ne noua a encore rien Appris de certain aur lea yibrationa lunûneuaea dana les moléculea dea corpa.

Gea objets de la présente aection aont le premier par la dénomination de chaleur rayonnante dana Teapace, et le deuxième par la dénomination de chaleur de l'intérieur dea corpa.

AmtICLS W. — GhALBUE EATONNAlfTl.

iSO. Définkidh L — On appelle rofon de chaleur la ligne que auit la chaleur pour se propager d'un point à un autre de l'espace.

Définition II. -^ On appelle rofonnement de la chaleur la propagation qui émane d'un foyer, et %t répand au loin de toua côtéa aans rencontrer d'obstacle. La chaleur rayonnante jouit des mêmes propriétés que la lumière, Ainsii elle rayonne en ligne droite ; elle se réfléchit à la surface des miroirs en faisant l'angle â*incidence égal à l'angle de réflexion, et elle se réfracte dana les milieux transparents d'après la loi de Descartes. Il n'y aurait presque pas besoin de donner de preuyes de toutea ces pro-

Îriétéa, puisqu'eo les constatant, comme nous l'ayons fait aur es rayons du soleil ou d'une flamme de bougie, nous lea ayona conatatéea aur les rayons de chaleur, qui, comme l'on sait» ac-

TROtMOSCOKS* M$

êamptgiiwt l€8 rayons d« lumière lane^ p«F cê0 corps lumiiieiix. Cspendant nous donneroDs quelques détails sur les phénomènes de chaleur rayonnante qiU ont lieu, soit dans l'intérieur d'un milieu homogène, soit à sa surface, afin de dissiper les doutes que Ton pourrait avoir sur la perséirérance de ces propriétés de la chaleur quand elle émane d^un corps obscur, et aussi afin de bien faire connaître celles des propriétés de la chaleur qui lui sont particulières, ou quMl est plus difficile de rapprocher delà lumière rayonnante.

Mais avant de donner ces détails, nous décrirons les deux espèces d'instrument dont on se sert A tout moment dans l'étude de la chaleur rayonnante.

1* On se sert de miroirs r^fiedeurs t on appelle ainsi de grands miroirs métalliques concaves. L'utilité de ces miroirs rient de ce ^ue, comme nous le verrons, les rayons de chaleur qui Tiennent tomber sur un pareil miroir sont tous réfléchis en un même point qu'on appelle foyer ^ comme nous avons yu que cela arrlTait aux rayons de lumière. Alors cette propriété donne le moyen, quand on yeut étudier la chaleur, de la concentrer toute sur le thermomètre avec lequel on veut la mesurer. On donne oïdinainement A ces miroirs la forme parabolique, au lieu d'une forme sphérique. La différence qu*il y a est que sur les miroirs de ta première forme, tous les rayons de lumière parallèles à une certaine direction, qu'on appelle Vaxe du miroir y se réSéchissent au foyer, quelque étendue que l'on donne A ce miroir, tandis qu'avec la forme sphérique cela n'a lieu qu'autant que le miroir a peu d'étendue. (/^. n* 16S.) 2° Le thermomètre qu'on emploie dans ces expériences est connu sous le nom de thermomètre diffé^ rentiei.

Thermomètre différentiel et thermo-muitiplicateur,

S5 1 . Le premier de ces ai»pareils est représenté par la fig. 3Sl^. Pour oonsiruire cet apparu on prend deux tubes de { de ligne aviron de diamètre intérieur, et dont l'un soit plus long que l'autre^ on souffle A une des extrémités de chacun de ces tubes une boule d'environ un demi-pouce, on introduit dans la boule du ]|^lus long de ces deux tubes un peu d'acide sulfurique coloré avec du carmin qui ne la remplisse pas tout A fait; après quoi on lé soude A l'autre tube et on infléchit l'ensemble de ces deux tubes en forme d'U, comme le représente la fig. 386. Cbaquf

324 TRAITÉ DE PHTMQUE.

branche Xh et W a environ 6 ou 7 ponces de hauteor, et la distance des deux boules h et V peut être de 3 ou 4 pouces* L'acide sulfurique qu'on a introduit dans la boule b du plus long des deux tubes se répand en partie dans le tube AX quand on dresse Tappareil sur son pied. Pour graduer ce thermomètre on fait en sorte que cet acide sulfurique se distribue dans ses deux branches. Pour cela il suffit de chauffer un peu la boule V arec la main, ce qui dilate l'air de cette boule, lequel presse aussitôt celui dont le tube VZ est entièrement rempli dans le commencement de la construction de cet appareil ; et alors une partie de cet air de b'Z passe au travers de l'acide sulfiirique dans la boule b. On parvient ainsi à faire descendre cet acide de la boule ^ et à le faire monter d'une certaine quantité ZI dans la branche b'Z*

En abandonnant maintenant l'appareil à lui-même dans une chambre d'une température uniforme, ses deux boules b et b' prendront parfaitement la même température, et l'on marquera zéro au point 1 où s'arrête la colonne d'acide pendant que cette égalité de température a lieu. Ensuite on entoure la boule b' de neige fondante, et en même temps Tautre boule b est à la température de l'air ambiant, à la température de 20<*, par exemple. Dans cette circonstance l'extrémité de la colonne d'acide monte en un certain point ; on divise la distance de ce point k zéro en vingt parties égales que l'on prolonge jusqu'en haut de l'appareil, et sa graduation est achevée.

Cet instrument est de Leslie, physicien d'Ecosse. Rumford en France a inventé vers le même temps un appareil tout à fait analogue, connu sous le nom de thermoscope ; mais comme il est moins en usage que celui de Leslie, nous ne le décrirons pas.

252. Enfin, dans ces derniers temps, MM. Nobili et Melloni ont employé à l'étude de la chaleur rayonnante un thermoscope qu'ik ont décrit dans les Anncdes de physique et de chimie^ t. 48, p. 198, sous le nom de thermo-multiplicateur. La partie essentielle de cet appareil est une pile de quarante ou cinquante éléments thermo-électriques, tels que l'élément b"a'b'* {fig, 386). Chacun de ces éléments est composé de deux petites règles, Tune de bismuth et l'autre d'antimoine, soudées par leurs extrémités, mais d'un côté seulement : ainsi, dans l'élément b"^d*b'\ ces deux règles, qui sont a"^'" et d%'\ sont soudées en a" seulement et non pas en &'", &"; de plus, la règle de bismuth d'un élément est soudée à celle d'antimoine de l'élément suivant; ainsi, la règle de bismuth dT de l'élément ^"V^" est soudée en ti' à la règle