CHALEUR SOL.URE

solaires normalement aux lames de verre, il observait réchauffement du thermomètre pendant une minute. Il y avait à tenir compte de la chaleur rayonnée par Tappareil. Nous verrons tout à Fheure, en parlant des recherches de M. Feuillet, comment se font ces sortes d'expériences.

Herschell a imaginé un appareil analogue à celui de Saussure, qu'il nomme metinomèlre. Ces instruments, moins exacts que ceux que nous allons décrire, ont permis néanmoins de suivre le décroissement de l'intensité des rayons, i mesure que le soleil s'écarte du méridien.

f 094. Expéricnees de M. PouiUet. — On doit à M. Pouillet une longue •érie d'expériences sur la chaleur solaire, faites au moyen de deux appareils l|D'iI nomme jfyrhéliomètre direct et pyrhé- Immètre à lentille^.

Le pyrhéliométre direct (fig. 810) con-

iiibte en un vase v, v' en argent très mince,

f templi d'eau, et dont la base supérieure

:'«st recouverte de noir de fumée. Ce vase a

1 décimètre de diamètre; il renferme la

boule d'un thermomètre fixé au moyen

. fan bouchon, dont on voit la disposition

en t. Tout l'appareil est soutenu par un

Apport articulé c , dans lequel on peut le

liire tourner sur lui-même, pour agiter

i*eau du vase. Le cercle d reçoit l'ombre

de ce vase, et sert à l'orienter de manière

^e les rayons solaires dirigés suivant rr'

tombent perpendiculairement sur sa base

topérieure.

Voici comment on opère : le vase étant k peu près à la température ambiante, on net Tappareil h l'ombre, très près du lieu

lù Ton doit observer, de manière qu'il voie la même étendue du ciel , et l'on lOte pendant 4 minutes, et de minute en minute, son échauffement ou son ■efroidissement. On porte ensuite l'appareil au soleil, en l'abritant avec un k^ran, et on l'oriente: cette manœuvre emploie la 5« minute. On enlève l'écran, si le thermomètre monte sous linfluence des rayons solaires, pendant qu'on fait tourner le vase pour agiter l'eau. Au bout de 5 minutes, on reporte Tapparcil h l'ombre dans sa première position, et l'on observe de nouveau son refroidissement pendant 5 minutes. Si r est le refroidissement observé, et r' celui qui s'est produit lors des premières observations faites à l'ombre, on Toit que la moyenne ^(r+r') représentera la perte de l'appareil par rayonnement pendant l'action solaire. Si donc s est réchauffement de l'appareil

Fig. 810.

1 Comfte$4tndut des iéances de l'Académie det edeneet de Paris, t. VU, p. Si.

pendant son exposition aux rayons solaires, Télévation de température/ produite par le soleil , sera t =. s + ^(r+r'); et si Ton représente par f 1< poids de Teau augmenté de Téquivalent du vase en eau, la quantité de chaleor correspondante sera tp. Enfin, la surface du vase étant iinP, la quantité de chaleur reçue, pendant i minute, sur 1 centimètre carré, sera représentée par

Le coefficient de t convient aux dimensions de Tappareil de M. Pouillet.

Pyrhéiiomèire & lentiHe. — L'air doit être calme pendant rexpérience, sans cela il enlèverait une quantité notable de chaleur au vase v, qui ne contienl que iOO grammes d^eau. Quand il fait du vent, M. Pouillet emploie le pyrhéliomètre à lentille (fig. 811), dans lequel il entre plus de 600 grammes d'eaa.

Les rayons solaires sont concentrés par une lentille L, soutenue par un support articulé qui permet de lui donner différentes positions. Le vase d'argent rempli d'eau , v6 , est conformé de manière que Taxe de la lentille puisse toujours se placer normalement à la face noircie ab , quelle que soit la position de la lentille, que les rayons fig- su. solaires doivent toujours traverser

parallèlement à son axe. Un agitateur»

rend la température de l'eau uniforme. On détermine, avec cet appareil, la quantité de chaleur reçue pendant une minute sur 1 centimètre carré, en suivant la marche indiquée pour le pyrhéliomètre direct. La formule est aussi la même ; il y a seulement une correction à faire, à cause de la chaleur que la lentille absorbe. Cette correction se fait en comparant les résultats obtenos, dans un air calme, avec les deux pyrhéliomètres. M. Pouillet a reconnu ainsi que les lentilles de verre les plus transparentes absorbent encore J de U chaleur incidente.

f 005. Absorption par Tair. — En observant au moyen de ces deux appareils, à différentes heures du jour et par un temps pur, M. Pouillet a constaté que la chaleur reçue pendant une minute est d'autant plus petite que le soleil est plus près de l'horizon. Ayant alors comparé les résultats obtenus d'heure en heure, pendant un grand nombre de jours et dans différentes saisons, il a reconnu que les élévations de température du pyrhéliomètre sont données par les formules

^ = ap« , d'où c == 0,2624 ap^, [2] a et p sont des constantes que l'on détermine au moyen de deux valeurs de /

CHALEUK SOLAIRE.

obtenues directement dans une même journée; l épaisseur se calcule au moyen de la formule trigonométrique

dans laquelle r est le rayon de la terre, /* la hauteur de Tatmosphère, et z la distance zéniUle du soleil. M. Pouillet.a adopté r = 80 , et a pris la hauteur h pour unité.

En déterminant les constantes a eip k différents jours, la valeur de a s'est toujours trouvée la même et égale à 6"*, "2 ; c'est la constante solaire ; de sorte que la formule [%] devient c = 1,7633/>c. Au coniraire, p change d'un jour à Tautre ; c'est la constante atmosphérique ; elle dépend de la pureté de l'air. Voici quelques valeurs de cette constante, obtenues en différentes saisons :

28 juin.

27 juillet.

28 septembre.

4 mai.

1 1 mai.

SuUlicc (l'hiver.

Pour donner une idée du degré d'exactitude de la formule, nous citerons, parmi les nombreuses séries obtenues par M. Pouillel, celle du A mai i838.

HEURE de Tobeervation.

Midi....

i heure.

2 heureâ

3 heures

4 heures

5 heures

6 heures

EPAISSEUR e de Patmospbère.