Réflexion de la chaleur rayonnante. — Lois. — KT

qu'un faisceau calorilique tombe à la surface d'un corps, une portion plus où moins grande des rayons est réfléchie. La réflexion de la chaleur rayonnante est soumise aux mêmes lois que la réflexion de la lumière :

1° Le rayon incident SI et le rayon réfléchi IR (fig. 647) sont dans un méme plan perpendiculaire à la surface réfléchissante, 2* L'angle de réflerion MIN est égal à l'angle d'incidence SN.

Vérification expérimentale, — Ces lois se démontrent soit directement à l'aide du thermomultiplicateur de Melloni, soit indirectement par toutes les conséquences géométriques qu'on en déduit, entre autres par l'expérience des miroirs ardents.

1° Expériences de Melloni, — Appareil, — Sur une règle horizontale métallique MN (fig. 64), d'un mètre de longueur et

Fig. 648,

divisée en millimètres, et solidement établie sur une table à wis calantes, sont fixées différentes pièces à l'aide de vis de pression : c'est ce qu'on appelle le banc de chaleur rayonnante, EnS est une source de chaleur, qui est soit un fil de platine chauffé à blanc dans la flamme d'une lampe à alcool, appelé platine fnicandescent, soit un cube de laiton plein Len à ANS, nogelé embe

de Leslie (fig. 650). En K, un écran plein intercepte, quand il est relevé, les rayons de chaleur venant de la source; en F, un deuxième écran, percé en son centre, est destiné à laisser passer un faisceau parallèle. À l’autre extrémité de la règle est une tige [, qui soutient un limbe gradué dont le zéro correspond à la direction de la règle MN, et, par suite, du faisceau Sm. Le limbe est percé à son centre d'un trou dans lequel tourne un axe qui porte un miroir métallique plan m. Autour de la tige 1 tourne librement une alidade L, sur laquelle est fixé le thermomultiplicateur proprement dit, constitué par une pile thermo-électrique P en communication avec son galvanomètre G. Entre la pile et le limbe gradué est une tige n, recourbée, à son extrémité, vers le bord du limbe gradué, pour marquer sur celui-ci les déplacements angulaires de l'alidade. Enfin, un écran coudé H!, porté par l’alidade, se place entre la source de chaleur et la pile, afin que celle-ci puisse ne recevoir que la chaleur réfléchie par le miroir.

Expérience. — On abaisse l'écran K (fig. 648) : un faisceau de chaleur passe par le trou de l'écran F, tombe sur le miroir m et s'y réfléchit. Si l'alidade n'est pas dans la direction du faisceau réfléchi, celui-ci ne rencontre pas la pile, et le galvanomètre reste au zéro; mais si l’on tourne lentement l'alidade, on trouve une position où le galvanomètre marque une déviation mazimum, ce qui a lieu quand la pile reçoit en plein le faisceau réfléchi. Or, si l'on note alors la position, sur le limbe gradué, d'une petite aiguille qui est parallèle à la normale au point d'incidence, on observe qu'elle partage en deux parties égales l'angle formé par le faisceau incident et le faisceau réfléchi, ce qui démontre la seconde loi.

La première loi est démontrée par la même expérience; car les pièces de l'appareil sont disposées de manière que les rayons incidents et réfléchis soient dans un même plan qui est horizontal et, par suite, perpendiculaire à la face verticale du miroir.

2> Expérience des miroirs ardents. — Cette expérience fut faite pour la première fois, à Genève, par Pictet et Saussure ; elle est connue sous le nom d'expérience des miroirs conjugués ou des miroirs ardents. Elle montre l'existence des foyers calorifiques des miroirs concaves et démontre par conséquent que les lois de la réflexion de la chaleur sont identiques à celles de la lumière.

Deux réflecteurs M et N (fig. 649) sont disposés à 4 ou 5 mètres de distance, de manière que leurs axes coïncident. Au foyer de l'un on place une source calorifique de très pelites dimensions; (elle n'est, en général, que fort grossièrement réalisée par un

1. Dans le dessin, atin de ne pas masquer la pile, on n'a pas mis l'écran à \e place qu'il doit occuper.

petit panier de fil de fer À où l'on met des charbons incandescents); au foyer de l'autre, un corps inflammable B, de l'amadou par exemple. Les rayons émis par la source À se réfléchissent une première fois sur le miroir M, parallélement à l'axe; ils reviennent se réfléchir une seconde fois sur l'autre réflecteur et concourir en son foyer B. Ce qui le prouve, c'est que le morceau d'anvadou placé en ce point prend feu, tandis qu'en deçà et au delà du foyer il ne s'enflamme pas,

700. Miroirs ardents. — En raison de la haute température qu'on peut obtenir aux foyers des miroirs concaves, on leur a donné le nom de miroirs ardents. On rapporte qu'Archimède incendin les vaisseaux romains devant Syracuse au moyen de semblables miroirs,

Buffon construisit des miroirs ardents dont la puissance prouvait là possibitité du fnit attribué à Archiméde, Ces miroirs étaient formés par l'assemblage d'un

grand nombre de glaces planes et étamées, longues de contimètres sur 46 de large, Elles pouvaient être tournées indépendamment l'une de l'autre dnns telle où telle direction, de manière que les rayons réfléchis sur chacune d'elles vinssént concourir en un même point. Avec un système de 128 glaces, par un ardent soleil d'été, Buffon enflamma ainsi uoe planche de hoïs goudronnée, à 68 mètres de distance,

En recevant les rayons solaires sur un ire de laiton dopoul, de # mmétre de Imuteur et d'un rayon de courbure de & aèlres, où GNen it fer Mint

chaleur tellement intense, que des métaux tels que le oulvre, l'argent, y fondent en quelques minutes,

701. Réflexion apparente du froid. — Si l'on dispose deux réflecteurs en regard l'un de l'autre (fig. 649), et qu'au lieu de charbons incandescents on place au foyer du miroir M une masse de glace où un mélange réfrigérant, l'air amant étant à 12 ou 159, un thermomètre placé au foyer de l'autre réflecteur s'abaisse de plusieurs degrés au-dessous de cette température.

Ce phénomène était attribué jadis à des rayons frigoritiques émis par la glace et réfléchis par les miroirs. Mais ectte réflexion apparente du froid, comme on l'appelait, s'explique naturellement par l'hypothèse de l'équilibre mobile de température.

C'est ainsi qu'il faut expliquer le froid qu'on ressent près des murailles de plätre, de pierre, et de toute masse dont la température est inférieure à celle de notre corps.

702. Réflexion irrégulière, ou Diffusion de la chaleur rayonnante. — Coinme dans le cas de la lumière, la réflexion régulière (qu'on pourrait également appeler réflerion spéculaire) est accompagnée de réflexion irrégulière ou diffusion.

La réflexion régulière se produit sur les surfaces polies ; la réflexion irrégulière sur les surfaces rugueuses, telles que les plaques dépolies de verre ou de métal.

La diffusion de la chaleur a été étudiée par Melloni au moyen du thermomultiplicateur. On reçoit, sur une surface métallique mate ou recouverte de blanc de céruse, un faisceau de chaleur; or, sous quelque inclinaison ou de quelque côté qu'on dirige la pile du thermomultiplicateur vers le point d'incidence, l'aiguille du galvanomètre est plus ou moins déviée dès que les rayons calorifiques rencontrent la surface réfléchissante : ce qui fait voir qu'il y a de la chaleur réfléchie dans toutes les directions et sous toutes les inclinaisons.

703. Pouvoir réflecteur. — I. Définitions. — Le pouvoir réflecteur d'une substance est sa propriété de réfléchir une proportion plus ou moins grande de la chaleur incidente.

On mesure le pouvoir réflecteur par le rapport de la quantité de chaleur réfléchie à la quantité de chaleur incidente. C'est à ce rapport qu'on donne proprement le nom de pouvoir réflecteur absolu.

IL. Détermination expérimentale. — 1° Expériences de Leslie. — Leslie appelait pouvoir réfléchissant le rapport entre la quantité de chaleur réfléchie par un corps et celle que réfléchit un autre corps-type, lequel était ordinairement

le cuivre jaune poli. 11 avait déterminé expérimentalement \e pouvoir tt chissant de plusieurs substances. Par exemple, en représentant par 109 \e DOS

voir du cuivre jaune poli, il uvait trouvé 90 pour l'argent, 70 pour l'acier, 10 pour le verre, et Q pour le noir de fumée,

2 Expériences de Melloni, — Melloni le premier a déterminé, à l'aide du thermomultiplicateur, le pouvoir réflecteur absolu d'un certain nombre de substances, Desains a repris ces mesures en perfectionnant les procédés.

5° Expériences de Paul Desains. — L'appareil de Melloni était disposé comme l'indique la figure 648. Après avoir enlevé la plaque m, on tournait l'alidade R jusqu'à ce qu'elle füt dans le prolongement de la règle MN : la pile recevant directement la chaleur de la source, l'aiguille du galvanomètre marquait, par exemple, 18 degrés. Puis l'on mettait sur le limbe gradué une plaque m, bien polie, du métal dont on cherchait le pouvoir réflecteur et l'on tournait l'alidade jusqu'à ce que la pile reçût ln chaleur réfléchie par la plaque : le galvanomètre marquait alors une déviation moindre, par exemple 15 degrés. Par conséquent le pouvoir absolu de la plaque était, par définition, égal à &.

Résullats. — Desains a trouvé ainsi les pouvoirs absolus Suivauts, pour une incidence de 50 degrés :

Plaqué d'argent, . . . , . 0,97 ÂCiOr: , Te .. - 0, dés DS oi à 0,9 | Zine.. : “10 4 8 10 PNR SE Laiton et énivre rouge. . 0,9 For.s 40 6 (ENS 0,77 Platine tt à da ol sx 0 0,85 À Fonte de fer. : , . …. Ô,74

704. Pouvoir diffusif. — On appelle pouvoir diffusif absolu d'une substance (pour la chaleur) le rapport de la quantité totale de chaleur diffusée dans toutes les directions à la quantité de chaleur incidente,

Le pouvoir diffusif dépend de la source de chaleur et de la surface réfléchissante. Avec le noir de fumée, les métaux el le verre polis, il est très faible et peut être négligé. Avec les métaux mats, le verre dépoli, le papier, le blanc de céruse, le pouvoir diffusif est plus ou moins grand, suivant la source de chaleur.

705. Pouvoir absorbant. — [. Définitions. — Les corps ont la propriété de laisser pénétrer dans leur masse une portion plus ou moins grande de la chaleur incidente : on exprime celle propriété en disant qu'ils possèdent un pouvoir absorbant pour la chaleur, On mesure soit les pouvoirs absorbants absolus, soit les pouvoirs absorbants relatifs.

Le pouvoir absorbant relatif est le rapport de la quantité de chaleur absorbée par un corps à celle qu'absorberait, dans les mêmes conditions, un autre corps pris pour termé de

raison. Le pouvoir absorbant absolu es \e rapport de a chaleur absorbée à la chaleur incidente.