POLARISATION DE LA LUMIÈRE DU CIEL

soleil quand il est près de l'horizon , à peu près à la même hauteur que celui qui a élé découvert par M. Arago, et il a constaté qu'après le coucher du soleil le point neutre opposé à cet astre monte considérablement dans l'atmosphère y tandis que celui qui se trouve au-dessus de lui s'abaisse sensiblement , mais bien moins cependant que l'autre ne s élève.

M. Brewsler a confirmé les observations de M. Arago et celle de M. Babinet, et a découvert un troisième point neutre au-dessous du soleil 9 à 7 ou 8^ quand le soleil est à une grande hauteur ( C. R., t. XX et xxiu).

La polarisation de la lumière du ciel et les points neutres qu'on a observés paraissent provenir des réflexions multiples de la lumière par l'air.

La lumière de la lune contient une assez grande quantité de lumière polarisée; on s'en assure facilement- en faisant les observations dans le premier quartier.

La polarisation du ciel peut se reconnaître facilement à l'aide de tous les corps qui jouissent de la propriété de colorer la lumière polarisée. On peut employer le polariscope de Savart décrit au n** 1504, un cristal biréfringent ^ un prisme de Nicol^ou les verres noirs de M. DelezènC; au devant desquels on place un cristal de quartz ^ perpendiculaire à l'axe, ou une plaque de verre trempée. Ces appareils font reconnaître l'existence de la lumière polarisée , mais n'en donnent pas une mesure.

itt44. M. Arago a imaginé plusieurs appareils destinés à la photométrie , à la mesure de la polarisation de la lumière du ciel et à celle de sa teinte ; mais ces appareils ont été décrits trop succinctement pour que nous puissions les indiquer; il serait d'ailleurs peu convenable d'en parler avant que leur savant auteur en ait publié lui-même la description et l'usage (C R., t. xx et xxi).

Nous rapporterons ici quelques applications remarquables de la polarisation.

MM. Arago et Fresnel ont démontré par une expérience très-remarquable , que l'air humide a une puissance réfractiveplus petite que l'air sec. « Deux tubes de cuivre mince, d'environ un mètre de longueur, furent soudés l'un à l'autre comme les deux canons d'un fusil à deux coups. A chaque extrémité, les deux tubes étaient fermés par une seule et même plaque de verre à faces parallèles ; des robinets donnaient passage aux substances dont on voulait étudier les effets; quand les deux tubes renfermaient de Tair de

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même densité , de la mtme lempératim el du mAhie degrt d*l dite Je foisceau qui traversait le tube de droite produiMily^ mêlant & sa sorlie au faisceau provenant du tube de ganobe franges irisées dont la place coïncidait presque exactement celle des franges qui résultaient de Faction de ces mêmes Adao se propageant dans Tair libre. Si la force élastique , étant toqj égale dans les deux tubes, l*un renfermait du cfalomre de eali et Vautre de Teau) si, dès lors, le premier tube était rempH complètement sec, et le second d'air saturé d'humidité , les ba formées par rinterférence du faisceau qui, dans sa coorse, ira sait un mètre d'air humide^ et du faisceau qui traversait un n d*air sec, n'occupait plus la place des franges engendrées à libre, Tinterposition des tubes produisait un déplacement noti un déplacement d'une frange et demie. Ce déplacement se fa toujours du côté de Tair sec; ainsi l'air sec a une plus grande { sance réfringente que Tair humide. A -f- 9T*> l^s indices de l*aii étaient de 1,00097(5, et pour l'air humide de 1,0009936. On ' par ces nombres , le degré de précision de ce mode d'expérienc Il présentait cependant une cause d'incertitude que , pins i M. Arago est parvenu à fiure disparaître : on pouviût supposer le déplacement des fhinges était produit par une légère cou d'eau déposée sur les surfoces de verre fermant le tube plein é humide qui masquait en grande partie refTet cherché. M. Ara| fait rcxpérience en employant des tubes d'un centimètre de J gueur, et il n'a obtenu qu'une déviation inappréciable.

M. Arago a indiqué une application très-singulière du prini dont nous venons de parler. Si l'on emploie un seul tube vide fei par deux glaces, et à côté d'une des extrémités une lame de gl qui compense exactement les effets produits par les deux premi j et par une colonne d'air de la longueur du tube dans un oert état de pression , de température et d'état hygrométrique; quam puissance réfraclive de l'air changera, les franges seront portée droite ou à gauche, et, comme la puissance réfractive de l'air liée h sa température et à sa force élastique, le déplacement ( franges pourrait être employé pour déterminer la température la pression de l'air, quand l'un de ces deux éléments sera coni M. Arago estime qu'on pourrait ainsi déterminer la tempérât! h 1/20 de degré , ou la pression à un ou deux dixièmes de mi mètre (C. R., t. x).

On doit encore à M. Arago cette remarque importante. En m(

APPAREILS d'éclairage. 57»

one certaine dfttance y les écaeils ne sont point aperças par les ^ jhnarins , malgré la transparence des eaux , parce que les rayons * i qu'ils craottent sous une grande inclinaison éprouvent, par la ré- "9 flexion à la surface des eaux, une perte considérable , et surtout à s cause do la grande intensité des rayons réfléchis à la surface exté- . * rieure de l'eau; mais, comme ces rayons sont en grande partie pos* larisës dans le plan d'incidence y on conçoit que j si l'on reçoit la lu- * mièrc à travers une plaque de tourmaline dont la section principale est paralièlo au plan d'incidence ^ presque tous les rayons réfléchis r seront absorbés , et recueil deviendra visible.

§ 12. Sources de la lumière.

i B45. Parmi les corps célestes , il n'y a que le soleil et les étoiles qui soient lumineux par eux-mêmes; les planètes ne le sont que par réflexion. La lumière que la terre reçoit du soleil est beaucoup plus grande que celle qu'elle reçoit des étoiles , probablement à cause de sa proximité comparée à cefle de ces dernières. Mais^ indépendamment des sources de lumière dont nous venons de par* 1er et qui paraissent permanentes y il en existe encore deux autres que nous sommes libres de produire à volonté : c'est l'électricité et une température très-élevée. Nous avons déjà suffisamment parlé de la première, nous donnerons seulement quelques détails sur la seconde.

i 540. Il paraît qu'en général, toutes les fois que la température d'un corps dépasse 500^, il devient lumineux. Ce phénomène ten* drail à faire penser que la lumière et la chaleur sont le résultat des vibrations d'un seul et même fluide , mais beaucoup plus rapides pour la lumière que pour la chaleur, et que certaines circonstances peuvent augmenter ou diminuer la rapidité des vibrations, et transformer la chaleur en lumière et la lumière en chaleur obscure. Quoi qu'il en soit, il résulte du fait que nous avons énoncé, que tous les moyens artiGciels propres à dégager de la chaleur, lors* qu'ils pourront atteindre ou dépasser la limite de température que nous avons assignée, produiront en même temps un dégagement do lumière. Ainsi, le frottement, le choc et les actions chimiques sont aussi des sources de lumière. Parmi les actions chimiques, la combustion est la seule que l'on emploie pour produire de la lumière artiOcielle; nous donnerons ici quelques détails sur les appareils d'éclairage.

Les corps qui sont fixes , c est-à-dire qui, aux tempéraiares que nous pouvons produire, conservent 1 état liquide ou solide, ne développent que peu de lumière par leur combustion dans Tair, même quand les produits de la combustion sont volatils; mais les gaz en produisent beaucoup quand ils tiennent en suspension des corps solides très-divisés. L'hydrogène carboné est dans ce cas, parce qu'une partie du carbone qu'il contient se dépose par la chaleur: ce gaz est réellement , comme nous allons le voir, le seul corps combustible employé pour produire de la lumière : tantôt il se forme dans les appareils mêmes de combustion, tantôt on le produit d'avance dans des appareils particuliers, d'où il est conduit dans les lieux où il doit être brûlé.

Les corps dont on se sert pour l'éclairage sont les matières grasses végétales ou animales , et le gaz hydrogène carboné provenant de la distillation de la bouille , des huiles ou des résines. Quand les matières sont solides, on en forme des cylindres dont Taxe est occupé par une matière solide très-poreuse , qu'on nomme mècbe; lorsque la mècbe est enflammée , elle fond la matière solide à une distance plus ou moins considérable, la matière liquéfiée monte dans la mèche par la capillarité, se décompose par la chaleur qu'elle y éprouve , et donne naissance à un dégagement de gaz hydrogène carboné y qui, en brûlant , produit la flamme. On peut observer ce dégagement de gaz en éteignant la flamme d'une bougie y de manière que l'extrémité de la mèche reste encore incandescente : on aperçoit une fumée blanche très- combustible. Dans les lampes alimentées par des matières liquides , l'huile s'élève dans la mèche , y éprouve la même décomposition qui produit le même effet.

Les lampes dont on se servait autrefois pour brûler les huiles, se composaient simplement d'un réservoir, dans lequel plongeait la partie inférieure de la mèche ; mais elles avaient l'inconvénient de ne pas brûler la totalité des gaz qui se dégagent, et, par conséquent, de donner de la fumée, souvent d'une odeur désagréable, de consommer infructueusement une partie de la matière combustible, et de ne produire que des foyers d'une faible intensité. Argand est parvenu, au moyen d'une disposition très-simple , et maintenant généralement usitée, à faire disparaître complètement ces inconvénients. Les becs des lampes d'Argand sont formés de deux tuyaux cylindriques concentriques; l'intervalle qui les sépare, fermé inférieurement, conununique avec le réservoir d'huile; dans cet intervalle ,

APPAREILS d'ÉCUIRAGË. 577

on place une mèche circulaire qui monte ou descend à l'aide d'une crémaillère; le courant d*air arrive et par le cylindre intérieur et autour du cylindre extérieur. On conçoit que^ par cette disposition, la flamme étant très-mince et enveloppée par deux courants d'air, la combustion doit être plus complète; en outre , elle est rendue beaucoup plus vive au moyen de la cheminée de verre qui entoure la flamme : le courant d'air devient plus rapide par le tirage qu'elle produit, et le coude que présente k cheminée ^ en réfléchissant de la chaleur sur la flamme elle-même, contribue à favoriser la combustion. Quand les proportions dii bec, la distance du niveau de Thuile dans le réservoir ù l'extrémité du bec, celle de l'extrémité de la mèche au coude de la cheminée, et la hauteur de la cheminée, sont convenables, la combustion a lieu à distance du sommet du bec ; elle ne donne aucune fumée et produit le maximum de lumière que Ton peut obtenir de l'huile consommée. La mèche et la cheminée pouvant se mouvoir facilement , on peut toujours les placer de la manière la plus avantageuse. Dans les appareils où l'une quelconque de ces conditions n'est pas remplie, au bout d'un certain temps, la mèche se charbonne , il se dégage de la fumée et la lumière diminue. Les réservoirs à niveau constant et les lampes hydrostatiques, que nous avons décrits dans le premier volume, satisfont parfaitement à la condition de la permanence de hauteur de l'huile dans le bec. Dans les lampes de Carcel , l'huile est sans cesse injectée dans la mèche par de petites pompes placées dans le pied de la lampe, et qui sont urnes par un mouvement d'horlogerie que l'on remonte tous les jours. Ces lampes sont supérieures à toutes les autres.

Pour l'éclairage des rues^ des théâtres, des cafés, des boutiques, on se sert maintenant du gaz hydrogène carboné qui provient de la distillation de la houille, du .goudron et des matières grasses. La houille est presque uniquement employée à cet objet, non-seulement parce qu elle est d'un prix très-peu élevé , relativement aux autres matières dont on pourrait faire usage, mais parce que les résidus de la distillation, le coke, et les produits liquides, le goudron et les eaux ammoniacales, ont une valeur qui compense presque le prix de la houille consommée. La houille est placée dans des cylindres de fonte qu'on maintient à la chaleur rouge ; les matières vaporisées se dégagent par des tubes de fonte, qui communiquent avec d'autres, rangés parallèlement, placés dans l'air libre ou dans l'eau , où les gaz et les vapeurs se refroidisseni ;