CHAPITRE II

pu calorique libre ou rayonnant.

262. Il est démontré que le calorique s’échappe de la surface de tous les corps et s’en éloigne avec rapidité en formant des rayons à la manière de la lumière. Un grand nombre de faits prouvent cette vérité : les uns sont vulgaires, les autres constituent des expériences qui ont été souvent répétées. Parmi les faits vulgaires, on peut remarquer qu’en présentant la main à une certaine distance d’un foyer de combustion ou d’un corps chaud, nous en éprouvons, sans aucun contact, une sensation de chaleur très marquée. On pourrait croire que cette sensation est produite par le contact des couches d’air successivement échauffées qui se porteraient du corps chaud vers la main; mais il est facile de s’assurer que l’air n’est pour rien dans îe phénomène , puisqu’on éprouve une vive sensation de chaleur en plaçant la main au devant de la petite ouverture de la porÇe d’un poêle, dans laquelle un courant d’air

LIBRE OU RAYONNANT

térieur se précipite continuellement dans le sens contraire à la direction que doit suivre le calorique pour arriver jus~ qu’à la main. On peut remarquer aussi que cette sensation de chaleur se fait sentir au dessous d’un corps chaud, quoique l’air qui l’environne s’élève sans cesse autour de lui à mesure qu’il s’échauffe.

Parmi les démonstrations du rayonnement du calorique qui résultent d’expériences directes, on peut citer la suivante : Si l’on place (fig. 116) vis à vis l’un de l’autre deux miroirs concaves dont les coupes soient Lien parallèles; qu’au foyer de l’un de ces miroirs on place une masse de charbon allumé, et au foyer de l’autre un corps facilement inflammable, comme de l’amadou, en animant par un soufflet la combustion du charbon on verra bientôt l’amadou s’enflammer, quoiqu’il soit placé à plusieurs pieds du foyer de combustion et qu’on l’ait même préservé par un petit écran de la chaleur transmise directement. Pour expliquer ce phénomène, il faut nécessairement admettre que le calorique s’échappe en rayonnant du foyer de combustion; que ses rayons , tombant sûr le premier miroir de cuivre poli , en aient été réfléchis en devenant parallèles; que ces rayons , déjà réfléchis , rencontrant le second miroir, s’y réfléchissent de nouveau pour se rassembler au foyer et y produire la température élevée qui embrase l’amadou. D’où il faut conclure que le calorique rayonne et se réfléchit absolument suivant les mêmes lois que la lumière * puisqu’un corps lumineux placé à l’un des foyers produirait une lumière vive à l’autre foyer.

L’expérience que nous venons de rapporter peut laisser quelques doutes sur la réalité du rayonnement du calorique, attendu que le corps en combustion dégage en même temps de la lumière. Mais on peut la répéter en substituant au foyer de combustion un ballon de verre rempli d’eau

DU CALORIQUE

bouillante; et si Ton n’observe pas à l’autre foyer une température capable d’enflammer les corps , il s’y développe cependant une assez grande quantité de chaleur pour faire monter considérablement un thermomètre placé à ce foyer. On emploie spécialement, dans ces expériences, un instrument particulier nommé thermomètre différentiel , dont nous donnerons la description en parlant de la mesure du calorique, et qui a pour effet d’apprécier les plus légères différences de température entre deux points de l’espace.

Après avoir ainsi démontré que le calorique est susceptible de s’échapper en rayonnant de la surface des corps , de traverser l’espace et d’être réfléchi par les surfaces , le tout suivant les mêmes lois que la lumière, nous avons à examiner: i°les lois suivant lesquelles le calorique s’échappe de la surface des corps; 2° les circonstances de son rayonnement à travers l’espace; 3°la manière dont il se comporte en arrivant à la surface des corps qu’il rencontre sur son passage.

263. Lois du rayonnement . 11 paraît démontré que tous les corps , sans exception , les plus chauds comme les plus froids, lancent continuellement, par toute leur surface extérieure, des particules de calorique en telle quantité, que chacun des points de cette surface en projette à la fois dans toutes les directions , ce qui constitue le rayonnement , comme on le conçoit pour la lumière dans le système de l’émission. Mais la quantité de calorique qui peut s’échapper ainsi de la surface d’un corps est modifiée par un grand nombre de circonstances que nous énumérerons bientôt.

Pour bien entendre et pour vérifier les lois que nous devons indiquer, il faut d’abord décrire l’appareil dont on a fait usage pour les découvrir. On s’est servi ( fig . 117)

LIBRE OU RAYONNANT

(Tun miroir parabolique, c’est-à-dire , dont la courbure particulière jouit de la propriété de rassembler en un seul point tous les rayons parallèles qui peuvent tomber à sa surface. On a placé, à une assez grande distance de ce miroir, un vase cubique en métal , que l’on peut remplir d’eau à diverses températures, dont les quatre faces latérales peuvent être formées de différentes substances ou couvertes de différens enduits , ces faces pouvant , du reste, se tourner du côté du miroir, soit directement , soit sous toutes sortes d’angles. Enfin , on a placé au foyer du miroir parabolique un thermomètre très sensible, qui indique, par les différens degrés dont il s’élève , la quantité de calorique réfléchie par le miroir, qui doit être proportionnelle à celle qui tombe à sa surface, et par conséquent à celle qui s’échappe du corps chaud. D’après cette description , on concevra aisément le mode des différentes expériences, sans qu’il soit nécessaire d’entrer dans le détail de chacune. %

a . Le calorique rayonne de la surface d’un corps en raison directe de sa température, c’est-à-dire qu’une surface à 20° de température rayonne deux fois plus de calo-r rique qu’une surface à io° de température.

b. La quantité de calorique rayonnant qui s’échappe d’un corps est en raison directe de l’étendue de sa surface.

c. Pour la même surface , la quantité du calorique rayonné dans une direction quelconque est en raison directe du sinus de l’angle que cette direction forme avec la surface; en sorte que le rayonnement est à son maximum perpendiculairement à la surface.

cl. La nature de la masse du corps n’influe en rien sur le rayonnement qui se fait à sa surface , en ne considérant que la température de cette surface. Ainsi , un vase d’étain plein d’eau , ou un cube solide d’étain , rayonnent exacte-

BU CALORIQUE

ment les mêmes quantités de çalorique aux mêmes températures. La nature intime du corps n’a d’influence sur le rayonnement qu’autant qu’elle retarde ou facilite la transmission du calorique à travers la masse du corps du centre vers la surface , ce qui dépend de la propriété conductrice* i

e. La nature de la surface rayonnante influe considérablement sur le rayonnement du calorique, toutes choses étant d’ailleurs égales. Une surface couverte de noir de fumée rayonne la plus grande quantité possible de calorique, et à peu près huit fois plus que la surface blanche et polie. La table suivante indique, par des nombres, les rapports des pouvoirs rayonnans d’un assez grand nombre de substances: