QUI ONT DES RAPPORTS PLUS OU MOINS DIRECTS

Je viens de passer en revue les principaux faits dont se composent aujourd'hui l'électricité et le magnétisme, il me reste à exposer succinctement les phénomènes qui ont des rapports plus ou moins directs avec ces deux branches de la physique. On est assez disposé à y rattacher tous ceux qui sont produits quand les molécules des corps éprouvent un dérangement quelconque dans leur position naturelle d'équilibre, attendu que, dans les mêmes circonstances, il y a également trouble dans l'équilibre dès forces électriques; néanmoins il faut opérer ce rapprochement avec circonspection et se mettre eu garde contre des inductions trop hasardées, car si le fluide électrique est souvent un moyen puissant d'action, il est souvent aussi l'effet d'une action. Au surplus, nous ne pouvons faire dépendre tous les phénomènes, de quelque nature qu'ils soient, d'un principe général, car le système de la nature dépend de plusieurs principes sur le rapport desquels nous n'avons que peu de notions. Si j'opère quelquefois un rapprochement entre des plié-

nomènes, c'est dans le but d'établir des rapports entre des faits qui me paraissent dépendre d'une même cause. J'en use néanmoins avec discrétion et n'attache pas à ce, rapprochement plus d'importance qu'il ne mérite; je le considère seulement, faute de mieux, comme un moyen de classer les faits.

J'ai rapproché la phosphorescence de l'électricité, parce que toutes les observations tendent à prouver qu'elle a une origine électrique.

On a remarqué depuis long-temps que la lueur plus ou moins faible que répandent spontanément certains corps, avait une ressemblance frappante avec celle que dégagent les corps mauvais conducteurs, quand on les frotte; mais on n'avait pas encore cherché à expliquer comment la lumière phosphorique résulte des phénomènes électriques produits dans les circonstances de son émission. Les anciens physiciens ne considéraient le dégagement de l'électricité que comme un fait isolé, ne se rattachant que faiblement à l'état moléculaire des corps, et ne pouvant nous initier dans les phénomènes qui ont lieu quand ils éprouvent un trouble quelconque. Depuis Volta , les découvertes qui ont successivement enrichi la science, ont permis d'étudier le dégagement de l'électricité d'une manière plus philosophique. L'on a essayé particulièrement de rattacher ce phénomène aux actions chimiques et moléculaires. Il est bien démontré maintenant que le dégagement du fluide électrique a Heu toutes les fois que les molécules des corps éprouvent un dérangement quelconque, soit dans leur constitution, soit dans leur groupement, ou bien lorsque cet agent qui se trouve placé entre elles, et sur la nature duquel nous n'avons aucune notion, est mi$ en mouvement par des courants électriques ou des aimants.

Ce dégagement étant toujours accompagné d'une recomposition des deux fluides, qui peut produire, selon la nature des corps et la tension de l'électricité, de la lumière et de la chaleur, même lorsque les molécules ne sont pas séparées, il résulte de là que, lorsqu'elles sont

4lO DE LA PHOSPHORESCENCE.

ébranlées ou séparées par la percussion, la chaleur, Faction chimique ou le choc électrique, il peut y avoir émission de lumière; mais comme ce sont précisément le$ cas où il y a production de phosphorescence, j'ai pensé que l'on pouvait partir de là pour établir leur identité, avec d'autant plus de probabilité, que les apparences lumineuses sont sensiblement les mêmes (i). Je vais exposer succinctement l'état de nos connaissances sur la phosphorescence.

fienvenuto Cellini, dans un ouvrage sur la bijouterie (a\ publié au commencement du XVIe siècle, fait déjà mention d'une escarboucle qui brillait dans l'obscurité, et d'une pierre colorée de la même espace qui fut trouvée dans les environs de Rome, au milieu de la nuit, en raison de la lumière qu'elle répandait. Pendant long -temps, le sulfure de barium était un des corps dans lequel la phosphorescence était le plus marquée. Ce sulfure était préparé avec une variété, de baryte sjilfatpe, appelée pierre de Bologne. Un nommé Caracciolo, qui soupçonnait d'après la pesanteur spécifique de cette substance, qu'elle contenait de l'argent, la soumit à l'épreuve du feu ; mais, au lieu du brillant métallique qu'il cherchait, il n'obtint qu'une lueur rougeâtre que la pierre, calcinée avec de la goprune ou une matière mucilagineuse, répandait dans l'obscurité , après avoir été exposée à la lumière.

Boyle, en i663, observa qu'un diamant émettait de la lumière, après avoir été soumis à l'influence de la chaleur, du frottement, ou d'une simple pression.

En 1675 , Baldwin découvrit la même propriété dans le nitrate de chaux privé d'eau. Humbert (3) reconnut plus tard des propriétés semblables daris le muriate de chaux fondu.

(1) Annal, de Ch. et <}e Phys., t. xlvi, p. 265 et 3375 *• xlyiii, p. 337.

(a) Due Trattati dell' orificeria.

(3) Mémoire de l'Acad. des Se, t. 11. p. 182.

CHAHT1B PREMIER. 4ll

C'est à cette époque que fut faite la découverte du phosphore proprement dit, connu sous le nom de phosphore de Kunkel. Cette découverte produisit un ëtonnement général dans toute l'Europe, et de là datent les recherches nombreuses qui ont été faites sur la phosphorescence.

Dufay découvrit la phosphorescence dans les coquilles d'huître, les concrétions calcaires, le sulfate de chaux, etc., après qu'on les eut exposés à une température rouge. Beccaria ( i ) trouva que toutes les substances végétales et animajes bien desséchées pouvaient absorber la lumière. Pour observer cette propriété, il se plaçait dans une loge portative, qui se fermait de mainière à ne laisser pucun accès à la lumière du dehors, et à l'un des côtés de laquelle était pratiqué qn tour semblable à ceux des couvents. Il pouvait donc ainsi rester dans l'obscurité, tandis qu'il exposait à la luimière les substances sur lesquelles il opérait. Canton fit connaître un composé qui jouit de la phosphoresr cence à un haut degré ; il est formé de trois, parties de poudre fine de coquilles d'huître et d'une partie de soufre, le tout comprimé dans un creuset et exppsé à une température rouge pendant une heure. Il suffit d'exposer ce composé pendant quelques minutes à la lumière, pour le rendre très-lumineux. Au bout de quelque temps, il perd sa propriété phosphorique.

Wedgeswood(a)atrouvé que l'on peut communiquer à un grand nombre de corps la propriété lumineuse par la chaleur ou le frottement. Il a reconnu aussi cette propriété dans des oxides nouvellement précipités de leur dissolution. La méthode qu'il a employée consiste à mettre des corps réduits en pondre sur une plaque de fer chauffée jusqu'au degré qui précède le rouge

1 ■-' ' ■ '■ i ' j . ■ . ■..'., Lin'

(i) Jacobi Beccariae Commentarii duo, dephosphoris itaturalibus et artificialibus. 1768, 1. 11, p. 1 3 6.

(2) Philos. Transac, t. lxxxii, p. a8.

4j? de la phosphorescence.

visible, et à porter le tout dans un endroit obscur.

Pallas fit connaître une variété de spath fluor deCatberinebourg , qui devient lumineuse à la température de la main, lorsqu'on IV retient pendant quelques instants.

M. Dessaignes (f; a fait une suite de recherches intéressantes sur la phosphorescence, qui ont été couronnées par 1T Académie des sciences. Il s'est proposé d'abord de déterminer l'influence conductrice ou indéférente des corps pour le fluide de la phosphorescence.

11 passa en revue les différents modes de rendre kl corps phosphorescents, et posa en principe que tons les corps capables de devenir phosphorescents, acquièrent cette propriété quand ils sont jetés en poudre sur un support chaud, quelle que sort la nature de ce support; mais la température à laquelle ils commencent à devenir lumineux n'est pas la même pour tous.

Les bases alcalines et terreuses conservent la pro-

1>ricté phosphorique à quelque degré de chaleur qu'on es expose, tandis que les carbonates de ces mêmes bases calcinées à une chaleur modérée la perdent pour la reprendre quand cette chaleur est suffisante pour les décomposer.

La phosphorescence par la chaleur se produit sur les substances minérales, quelle que soit la nature des gaz au milieu desquels on opère.

11 traite de l'influencé de l'eau de cristallisation sur la phosphorescence, par l'élévation de température. Sui* vant lui, tous les cristaux de carbonate de chaux limpides, et exempts de matières métalliques, sont lumineux en masse, et ténébreux en poudre, quand on les projette sur un support rouge , tandis que les variétés de cette même substance qui décrépitent beaucoup au feu, ne sont phosphorescentes d'aucune manière. La chaux fluatée limpide ne commence à luire sur le support, lors-

*PW

(i) Journ. de Phys., t. lxxxix, p. 170.

qu'elle est en masse, qu'au bout de 4° à 5o minutes. La même substance réduite en poudre fine, et jetée sur un charbon ardent, y reste obscure.

Quand les cristaux sont colorés par une substance métallique, le fluide de la phosphorescence est mis en ébranlement par la première impression des charbons ardents, avant que l'eau ait pu changer d'état, et lui préparer de nouveaux liens. Dans les cristaux limpides, au contraire, le fluide, se trouvant plus fortement retenu, a besoin, pour paraître, de ce même degré de température qui fluidifie une portion de Peau solidifiée lorsqu'ils sont réduits en poudre. La propriété phosphorique ne se manifeste pas alors, parce que le fluide est absorbé par l'eau qui le gazifie, pour ainsi dire, autour de chaque molécule. Il prouve par-là pourquoi les cristaux limpides retiennent avec plus de force le fluide lumineux que les cristaux colorés.

Il a remarqué que la lumière est toujours bleue lorsque la phosphorescence s'opère péniblement, et d'une teinte jaune, plus ou moins vive, lorsqu'elle s'opère avec facilité.

Les oxides métalliques font naître ou disparaître la propriété phosphorique dans les carbonates calcaires, suivant qu'ils y sont en plus ou moins grande proportion. Aussi, ajoute-t-il, ces effets ne peuvent-ils provenir que de la propriété conductrice.

Voici les preuves directes qu'il donne de l'influence conductrice de l'eau interposée et des matières métalliques sur le fluide de la phosphorescence.

Aucune dissolution saline, saturée ou non saturée, n'est lumineuse au soleil. La craie délayée dans l'eau, et tenue eu suspension dans ce liquide, continue cependant à y briller; il en est de même de la chaux nouvellement éteinte, car, au bout de quelque temps, quand elle est àajturée d'eau, elle devient insensible à toute impression lumineuse.

Le nitrate et le muriate de chaii* desséchés, ainsi que la potasse et la*

4l4 DE LA PHOSPHORESCBIfCE.

sont très-lumineux par insolation et deviennent inphosphorescents après avoir absorbé de l'eau hygrométrique.

La chaux, la baryte, la strontiane, l'alumine et la silice ne brillent pas au soleil; la magnésie seule fait exception. Les sels neutres alcalins, qui, dans leur état de cristallisation, sont naturellement phosphorescents, perdent tous cette propriété quand on les transforme en une substance demi vitreuse. Il conclut de ces expériences, que l'eau interposée est un élément conducteur du fluide de la phosphorescence dans les corps, et l'eau combinée , au contraire , urt élément indéférent.

Les métaux ont un pouvoir destructeur de la phosphorescence. Il dit aussi que, puisque le fluide de la phosphorescence est soumis à la loi des corps conduo^ teurs ou indéférents, il est de nature électrique»

Il en est de même de morceaux de verre fortement chauffés. Quand la température est assez élevée pour ramollir le verre , on lui enlève la propriété lumineuse par insolation. Il a avancé que le verre contient un principe aqueux et qu'il est probable que ce principe appartient à une portion -d'alcali non combiné qui excède la saturation de la silice. M. Dessaignes, attribuant la phosphorescence à l'électricité, sans définir d'une manière nette comment il se fait que l'électricité agit dans cette circonstance, dit qu'il existe dans les corps deux espèces d'eau : l'eau combinée, qui éprouve un si grand resserrement qu'elle perd toute sa propriété cotvductrice pour l'électricité et son principe lumineux; l'eau interposée, qui, conservant une partie de sa propriété conductrice, la communique au mixte et le constitue demi-conducteur pour le fluide électrique. Cette théorie repose sur une hypothèse qu'aucun fait • ne saurait justifier. Il expose ensuite d'autres phénomènes lumineux, dans l'examen desquels nous n'entrerons pas.

Il a reconnu que plusieurs sels métalliques devieàyëttt

lumineux par la percussion, ain$i que quelques substances. Il cite particulièrement le felds-spath adulaire * qui, lorsqu'on le frappe de manière à former des fissures dans l'intérieur de sa substance, développe une lumière permanente dans chacune d'elles, qui dure quelques minutes. En le broyant dans un mortier à coups reaoublés , il paraît tout en feu et le contact de la main sënible le dissiper plus prompteinent.

Un grand nombre de corps sont phosphorescents pat1 le frottement. Ce fait est connu dès la plus haute antiquité. Mais cdmme il y a en même temps dégagement d'électricité, on a rapporté le phénomène à ce dernief agent, aussitôt que* Ton eut connaissance de ses principales propriétés. Ce rapprochement n'était pas suffisant pour établir leur identité ; aussi Beccaria et autres physiciens se bornèrent-ils à rapprocher ces deux effets. M. Dessaignes (i) a passé en revue la phosphorescence par insolation.

On sait depuis long-temps qu'un grand nombre dé sels qui ont été calcinés, jouissent de la propriété clé devenir lumineux après leur exposition à la chaleur solaire. M. Dessaignes a trouvé, comme on l'avait observé avant lui, que la plupart des diamants réduits en petits fragments, deviennent lumineux après une courte exposition à la lumière, mais il avoue qu'il ignore si cette propriété dépend de la lumière indépendamment de la chaleur qu'elle lui communique, attendu qu'il existe des corps qui sont phosphorescents à des températures assez peu élevées. jLes diamants, suivant lui, perdent cette propriété après une forte calcination. Il a trouvé que lé zircon, le rubis, ainsi que beaucoup d'autres substances vitreuses, n'éprouvent aucun effet de la lumière solaire, 11 en est encore de même de tous les liquides , des métaux et de leurs composés, à l'exception cependant dd sulfure d'arsenic jaune. Enfin il a annoncé que des tubes

(i) Journ. de Phys. , t. Lxxi,p. 333.

4l6 DE Là PHOSPHORESCENCE.

de verre, scellés par lès deux bouts et privés d'air, deviennent lumineux après une exposition à la lumière solaire.

Il s'est occupé aussi de la phosphorescence qui se développe à la température ordinaire. Après avoir parlé des sulfures alcalins, il cite les corps organisés qui se trouvent dans ce cas, particulièrement le bois et le poisson, quand on les prend dans un certain état de décomposition qui précède la putréfaction. Il a trouvé en outre que ces deux corps ne reluisent qu'autant qu'ils se trouvent dans un milieu où il peut se former de l'acide carbonique et qu'ils s'éteignent dans des milieux privés d'eau , ainsi que dans le gaz azote et le gaz hydrogène.

M. Dessaignes (i) a étudié la propriété lumineuse qu'acquièrent tous les corps par la compression. Ce physicien avait supposé que l'eau solidifiée dans la chaux caustique ou dans le phosphore de Canton, au moment où elle s'unit à ces corps, pouvait être la cause de cette lumière phosphorique que l'on aperçoit. Si cela était ainsi, on devait produire le même effet sur l'eau par une forte compression. En conséquence , il a comprimé fortement ce liquide dans un tube de cristal avec un piston; au moment du choc, il a aperçu une vive lumière qui a brillé comme un éclair dans la partie du tube qui contenait le liquide. Cette lumière était jaune et intense : l'expérience a été répétée quatre fois de suite avec le même succès; à la quatrième, l'eau n'a plus été lumineuse; mais ce résultat négatif tenait, suivant lui , à une circonstance indépendante de l'expérience.

Le verre ne luit point, quelle que soit la violence de la percussion, tant qu'il reste intact sous le choc; dans le cas contraire , la lumière est rare et faible. L'huile d'olive, de l'huile volatile, de l'alcool, de l'éther et de l'acide acétique ont paru aussi lumineux que l'eau.

(i) Journ. de Phys. 1811, p. 41.

Dans la compression, la température de l'eau a monté de i5 à 20°. La craie en poudre, choquée fortement dans l'obscurité, dans le tube, s'est pénétrée d'une lumière vive qui a disparu comme un éclair.

La fleur de soufré , le sulfate de magnésie desséché, le nitrate de potasse, l'oxide noir de manganèse, de la cendre, du sable de mica, du charbon végétal en poudre, ont produit également de la lumière.

Le fer choqué ne donne aucune, lueur, en assenant, dans l'obscurité, de grands coups de marteau sur une enclume bien essuyée. Toutes les substances précédentes, frappées sous le marteau , ont fait jaillir des éclairs plus ou moins vifs. Les oxides d'étain et de plomb ont brillé d'une manière bien plus évidente, et la lueur du second en a paru d'un rouge assez intense.

Le nitrate de potasse fondu, le muriate d'ammoniaque sublimé, ne donnent rien sur l'enclume, probablement à cause de leur ductibilité.

La craie est très-brillante sous le marteau.

Le soufre et les oxides métalliques, produits par la voie sèche, ou qui en ont été privés par la calcination, tels que les sulfates d'alumine et de chaux, ne produisent qu'une lumière beaucoup plus rare, et d'une plus difficile émission que celle des corps précédents.

Il a pensé que cette différence venait de ce que ceuxci sont à l'état d'hydrate, et que l'eau fortement solidifiée dans ces corps pourrait bien être la cause de l'accroissement de phosphorescence.

Le fluale de chaux et le phosphate de chaux., calcinés et réduits en poudre, ne donnent qu'une lueur rare et fugitive. La chaux caustique fortement calcinée ne donne aucune lueur sous lexhoc. Cette même chaux, humectée d'un peu d'eau, devient très -lumineuse sous le choc. Elle cesse de l'être lorsque son affinité pour l'eau est à son point de saturation. Il en a été de même pour la craie et la magnésie légèrement humectées. Il semble que l'eau qui n'est pas retenue dans les corps par une attraction énergique , leur communique une espèce de I. 27

4l8 DE LA PHOSPHORESCENCE.

ductibilité, et que la force ne s'y transmet plus que successivement comme dans les corps mous.

I,e gaz oxigène, aussi fortement comprimé que l'eau, donne une lumière d'un jaune rouge. 11 en est de même du gaz azote et du gaz hydrogène.

Quelque temps après que M. Dessaignes eut pu-, blié ses expériences, M. Saissy de Lyon, les ayant répétées , arriva à d'autres conclusions. En comprimant les gaz dans un briquet à air, comme" avait fait M. Dessaignes, il vit que l'oxigène, l'air et le chlore devenaient lumineux par la compression, mais que tous les autres gaz ne présentaient pas ce phénomène, même dans l'obscurité la plus profonde. Les expériences de M. Saissy furent répétées dans le laboratoire de M. Ber- , thollet (i), en présence de tous les membres de la société d'Arcueil, sur l'oxigène, l'air, l'hydrogène, l'azote, et l'acide carbonique. L'oxigène produisit une vive lumière, l'air un peu moins, et les autres gaz aucune.

M. Thénard a cherché la cause de cette différence (u); Il soupçonna d'abord que, le cuir des pistons qu'on employait à comprimer les gaz dans les tubes étant imprégné d'un corps gras que l'eau ne mouille que difficilement, la lumière qui se manifestait pouvait être attribuée à la production subite d'un peu d'eau, ou d'acide hydro-chlorique. Pour savoir à quoi s'en tenir à cet égard, il opéra avec des pistons de feutre de chapeau, que l'eau mouille aisément, comme on sait. Il observa que toutes les fois que l'on mouillait le feutre ou le cylindre métallique, et que l'on nettoyait le tube de verre avec de la potasse , il n'y avait jamais de lumière. Quand ces deux conditions n'étaient pas remplies complètement, une légère lueur apparaissait presque toujours.

(i) Annal, de Ch. et de Phys., t. xliv, p. 182. (1) Idem.

De toutes les expériences que cet habile chimiste fit, il en tira les conséquences suivantes. Aucun gaz ne devient lumineux de lui-même par la pression exercée de la manière ordinaire dans les briquets à air; lorsque l'on comprime à la main, le plus fortement possible, un gaz dans un tube de verre, il se trouve porté à une température qui excède bien plus de 20.V\ Le papier, le bois, s'enflamment dans le gaz oxigène que l'on soumet à une forte pression. Si l'on comprimait les gaz beaucoup plus fortement , et d'une manière instantanée, ils s'échaufferaient bien plus; mais alors deviendraient-ils lumineux? Tout nous porte à croire que ce résultat ne pourrait avoir lieu qu'à un degré de chaleur très-intense. Ces expériences montrent donc que la lumière produite dans les circonstances où M. Thénard a opéré, sont le résultat d'une action chimique.

John Hart Ci) a recherché la cause de la lumière qui est produite par la décharge d'un fusil à vent , dans l'obscurité. Ou supposait avant lui que cette lumière était électrique, et provenait dé l'expansion subite de l'air condensé. Après plusieurs expériences, il attribua la lumière au frottement de la bourre sur la paroi intérieure du canon. Ayant essayé successivement la soie, le drap, la plume, le papier, la résine, la gomme laque et le verre, les trois premières substances et la gomme laque produisirent parfois de la lumière. La soie et le verre ne manquèrent jamais d'en donner. Celle qui était produite par le verre, était la plus vive. De vieilles bourres de soie humides et sales donnaient beaucoup plus de lumière que lorsqu'elles étaient neuves. En opérant avec de la'soie très-propre et sèche, de la laine, etc. ; il ne put obtenir de lumière. M. Hart conclut de toutes ces expériences, que la lumière qui se manifeste dans la décharge d'un fusil à Vent , provient uniquement

. (i) Journ. of science , t. xv, p. 64, £t Annal, de Ch. et dePhys., t. xxii, p. 436.

de l'attrition occasionée par le sable ou autres substances dures, qui adhèrent à la bourre, ou sont tombées par accident dans le canon , de sorte que l'expansion subite de l'air, en sortant du réservoir où il était comprimé, ne donne lieu à aucun phénomène lumineux.

Les premières expériences qui ont été faites sur le développement de la phosphorescence par l'électricité, sont dues à La ne, Canton et Beccaria; elles ont été continuées par Wilson, Morgan et autres.

Nous avons déjà vu le résumé de ces observations (i), ainsi nous n'y reviendrons pas.

M. Dessaignes s'est occupé de cette question (a). Il s'est attaché à rendre, par l'électricité, la phosphorescence à des corps qui l'avaient perdue. M. Placidus Heinrich s'est occupé beaucoup de la phosphorescence des corps. M. Skrimshire (3) a fait aussi quelques expériences sur Ja phosphorescence passagère qu'éprouvent certaines substances, quand on les expose au choc électrique.

M. Pearseal est un des physiciens qui ont fait faire réellement un pas important à cette partie de la science depuis Beccaria. Aussi vais-je rapporter les principaux résultats auxquels il est parvenu (4).

On sait que certains minéraux, entre autres une variété de chaux fluatée appelée chloropbane, perdent leur propriété phosphorescente parla chaleur quand elles ont été chauffées fortement. M. Pearseal a. prouvé qu'on la rendait à la eblorophane en l'exposant à l'action d'une seule décharge d'une bouteille de Leyde. Cette propriété paraît augmenter d'intensité en raison du nombre et de l'intensité des décharges.

Il est parvenu à rendre phosphorescents des corps

(i) Page 66 de cette notice.

(a) Journ. de Phys., t. lxxi, p. 67.

'3) Enc. Motrop. art. Électricité, § *77«

4) Annal, de Ch. et de Phys. , t. xlix, p. 337 et 346.