DES PHARES

u: x rxcKwmr. \ir.< sciences le -uj, jiiilet i 8-j«j.

I. Il existe depuis plusieurs années une Commission des phares, dont les membres ont été choisis parmi les savants les plus distingués

' Voici le seul écrit dp quelque étendue où Kresnel ait expose et discuté son nouveau >ùlème de pliures, au double point de vue théorique et pratique. Mais ce Mémoire capital, publié cinq ans avant la mort de l'auteur, qui, jusqu'à ses dentiers moments, ne cessa de dnelopper et de perfectionner sa brillante création, n'en peut donner qu'une idée trèsiwomplète. H demanderait un Supplément ayant spécialement pour objet :

i* La composition des appareil* dioplriques à feu Jire, que la Commission des phares «'ait écartés de son premier programme et dont il n'est qu'incidemment queslion au para- K*»puç 60;

»* Les appareils à feu fice varié par de» éclats ;

V La substitution de zone* élagées ou conoides de miroirs concaves a l'embarrassant ^ipage accessoire de lentilles additionnelles avec miroir* plans ;

Enfin l'ingénieuse combinaison qui a couronné l'u-uvre, en remplaçant avec tant divsntajjc ces deux systèmes accessoires par des anneaux de verre, disposés et profilés de

N" VIII (A), et les inspecteurs du Corps royal des ponts et chaussées Chargés de présenter un projet général de la distribution des phares sur les côtes de France, ils avaient du chercher d'abord si le système d'éclairage adopté n'était pas susceptible de quelques perfectionnements. Ils avaient déjà fait plusieurs observations intéressantes sur la vivacité de la lumière que produisenl de petites mèches placées dans les grands réflecteurs de M. Lenoir; mais les fonctions que la plupart d'entre eux ont à remplir ne leur permettant pas de donner a ces recherches le temp qu'elles exigeaient , en 1819 M. Arago leur ofl'rit de se charger des expériences, en demandant que M. Mathieu et moi lui fussions adjoints. Cette proposition , adoptée par la Commission, fut soumise à M. Becquey, directeur général des ponts et chaussées et des mines, qui l'approuva également lb et me recommanda d'apporter tous mes soins à ces recherches. Le désir de justifier sa confiance et celle de la Commission des phares contribua, autant que l'importance même de l'objet, à diriger toutes mes pensées de ce coté.

2. Je songeai, dès le commencement, à substituer de grandes lentille* »le verre aux réflecteurs paraboliques. On sait qu'une lentille, comme un miroir parabolique, a la propriété de rendre parallèles les rayons partis de son foyer; elle produit par réfraction l'effet que le miroir parabolique produit par réflexion. Celte application des lentilles à l'éclai-

nuinière il recueillir tlrèflèehir totalement sur I horizon les rayons focoiu divergeant an-dessus et au-dessous du tambour diopirique central.

Afin de suppléer h cet appendice sans outre-passer le* limites de notre rôle d'éditeur, nous avons compulsé le» manuscrit? de notre auteur, et spécialement «es Registres de Calcula et d' Expériences, ainsi que sa Corres}toHda>uc administrative, pour leur emprunter divers extraits, notamment ceux que nous produisons ci-après, dans leur ordre chronologique, sous les numéros XV, XVI, XVII, XVIII. XIX et XXI. Nous avons d'ailleurs réservé pour l'Introduction le résume" des diverses combinaisons optiques a l'aide desquelles Augustin FresuH parvint à porter à un si liant degré de perfection théorique le système de phares auquel il a attaché sou nom.

" L'institution de la Commission des phares remonte à 1 81 1. et fut provoquée par le comte Molé, alors directeur général tics pont* et chaussée» et de» mines. k Par décision du * 1 juin 1819.

M É M 0 1 It E Sl'K UN NOUVEAU SYSTÈME DE PHARES. M

rage des phares ne pouvait être une idée nouvelle, car elle vient trop N" Mil (A), aisément à la pensée, et il existe en effet un phare lenticulaire en Angleterre; mais il paraît qu'il a peu d'éclat, ce qui lient probablement à la grande épaisseur des lentilles employées, qui est de jo centimètres, et peut-être aussi à la disposition générale de l'appareil, sur laquelle je n'ai pas de renseignements précis "1.

3. Si l'épaisseur des lentilles n'excédait pas l'épaisseur ordinaire des glaces, la lumière absorbée par le verre ne serait qu'une très-petite partie de celle qui le traverse : la perte résultant de la réflexion partielle des rayons aux deux surfaces n'est que d'un vingtième, d'après les expériences de Bonguer: et. en la supposant même d'un douzième, ou voit combien peu la lumière serait affaiblie par son passage au travers de ces lentilles, et quels avantages elles auraient à cet égard sur les meilleurs réflecteurs métalliques, qui absorbent la moitié de la lumière sous des incidences peu obliques, telles que celles de la majeure partie des rayons dans les miroirs paraboliques, (l'est cette réflexion qui m'avait donné l'espoir d'apporter une économie notable dans I emploi •le la lumière, en substituant des lentilles aux miroirs paraboliques.

f\. Des liquides bien transparents, tels que l eau et l'esprit-de-vin, n'absorbent qu'une faible partie de la lumière qui les traverse, même sut une longueur de «>o à '.Ut centimètres; et Ion aurait pu songer à appliquer aux phares les grandes lentilles que l'on fait avec deux verres bombés entre lesquels on introduit un liquide. Mais, outre nue le poids énorme de ces lentilles aurait beaucoup fatigué le mécauisoie qui fait tourner l'appareil dans les phares à éclipses, le séjour prolongé des liquides entre ces verres bombés aurait lini par les salir intérieurement, et il aurait été très-difficile de les nettoyer. Le mastic vivant à lu 1er leurs bords aurait pu d'ailleurs se dégrader en quelques

Il s'agit ici du phare de l'ortlnnd, on l'on avait essayé une combinaison de miroirs ">iiGHfS (|,< lin tilles de verre. — \ oyez à ce sujet (sur lequel nous ti avons pu recueillir, «nnam notre auteur, que d'assez vagues indications) le passage précité f.V M, p. ^3, *** d») | d on article de sir David Hretvsler sur les Phares Hrilamiiquet , inséré dans le nu- •»» cw de la Berue ê'ÉMmbwrg.

Googît

\° Mil ( A ), points et donner passage au liquide. Il était donc beaucoup plus suide n'employer que des matières solides.

5. Il était nécessaire aussi, pour ne pas perdre une trop grande partie des ravons émis par la lumière placée au foyer, que chaque lentille embrassât tous ceux qui sont compris dans un angle de 45°, ce qui exige que l'angle prismatique du verre au bord de la lentille ait Ao°. On voit quelle épaisseur en résulterait au centre, si la lentille était terminée par une surface sphérique continue. Cette grande épaisseur aurait le double inconvénient d'affaiblir beaucoup la lumière qui la traverserait, et de donnera la lentille un poids trop considérable.

G. Mais si Ton divise celle-ci en anneaux concentriques, et qu'on ote à la petitç lentille du centre et aux anneaux qui l'entourent toute la partie inutile de leur épaisseur, en leur en laissant seulement assez pour qu'ils puissent être solidement unis par leurs bords les plus milices, on conçoit qu'on peut également obtenir le parallélisme des rayons émergents partis du foyer, ou, ee qui revient au même, la réunion au fover des rayons incidents parallèles à l'axe de la lentille, en donnant à la surface de chaque anneau la courbure et l'inclinaison convenables.

7. C'est Bufloii qui a imaginé le premier les lentilles à échelons, pour augmenter la puissance «les verres ardents en diminuant leur épaisseur; mais, d'après ce qu il dit sur ce sujet , il est évident qu il proposait de les faire d'un seul morceau de verre, ce qui rend leur exécution presque impossible, surtout dans de grandes dimensions, à cause de la difficulté d'user le verre et d'en doueir et polir la surface lorsqu'elle présente de pareils ressauts. Voici comme il s'exprime :

rj'ai donc cherché les moyens de parer à cet inconvénient (celui "de la trop grande épaisseur), et j'ai trouvé une manière simple et tassez aisée de diminuer réellement les épaisseurs des lentilles autant r qu'il me plaît, sans pour cela diminuer sensiblement leur diamètre " et sans allonger leur foyer.

rCe moyen consiste a travailler ma pièce de verre par échelons, r Supposons, pour me faire mieux entendre, que je veuille diminuer

-de 2 pouces l'épaisseur d'une lentille de verre qui a pouces de N° MU (\\.

^diamètre, 5 pieds de foyer et 3 pouces d'épaisseur au « entre: je divise

-l'arc de cette lentille en trois parties, et je rapproche concentriquement

-. chacune de ces portions d'arc, en sorte qu'il ne reste que i pouce

"d'épaisseur au centre, et je forme de chaque côté un échelon d'un

t demi-pouce, pour rapprocher de même les parties correspondantes.

-Parce moyen, en faisant un second échelon, j'arrive a l'extrémité

"du diamètre, et j'ai une lentille à échelons qui est à peu près du

Tinème foyer, et qui a le même diamètre et près de deux fois moins

- d'épaisseur que la première; ce qui est un très-grand avantage.

» «S» ï on vient à bout de fondre une pièce de verre de !i pieds de diamètre y sur 'j pouces i/a d'épaisseur, et de la travailler par échelons sur un

- foyer de 8 pieds, j'ai supputé que, en laissant même î pouce 12 r d'épaisseur au centre de cette lentille et a la couronne intérieure des -échelons, la chaleur de celte lentille sera à celle de la lentille du <? Palais-Royal comme 28 sont à G, sans compter IV (Tel de la différence fdes épaisseurs, qui est très-considérable, et que je ne puis estimer

"d'avance.

(•Cette dernière espèce de miroir réfringent est tout ce qu'on peut c? faire de plus parfait en ce genre; et quand même nous le réduirions •fa 3 pieds de diamètre sur i.r> lignes d'épaisseur au centre et 6 pieds «de fover, ce qui en rendra l'exécution moins dillicilc, on aurait toujours un degré de chaleur quatre fois au inoins plus grand que celui elles plus fortes lentilles que l'on connaisse. J'ose dire que ce miroir à -échelons serait un des plus utiles instruments de physique; je l'ai "imafiinc il y a plus de vingt-cinq ans, et tous les savants auxquels j eu *ai parlé désireraient qu'il fut exécuté : on en tirerait de grands avan- -tages pour l'avancement des sciences; et, y adaptant un héliomètre, ri>n pourrait faire à son foyer toutes les opérations de la chimie aussi •commodément qu'on les fait au feu des fourneaux, - etc. t"

" Hittotrt det minéraux, partie expérimentale, sixième Mémoire (t. IV. p. 116, des Œums complètes de Buffon, éd. de Richard etCuvier).

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m PHARES ET APPAREILS D'ÉCLAIRAGE.

8. (îeU»' citation prouve suflisamment que Bullon n'avait pas songé à composer les lentilles à échelons de plusieurs morceaux, puisqu'il fait dépendre leur construction de la fonte d'une pièce (te verre de U pieds de diamètre sur a pouce» f/fl d'épaisseur, qu'il suppose ensuite réduite à 3 pieds de diamètre sur îô lignes d'e/misseur, fiour rendre l'exécution plus facile. Or, en faisant ces lentilles de plusieurs morceaux, il est aussi facile d'en construire une de 6 pieds de diamètre qu'une «le .'{, et même en leur donnant un foyer beaucoup plus court que ne I»* supposait Bullon. On conçoit aisément pourquoi vingt-cinq arts après avoir inventé ees lentilles et malgré son vif désir d'en posséder une, le même savant qui avait créé ce beau miroir d'Arcliimède, dont la construction était plus compliquée et plus dispendieuse, n'avait pu faire exécuter une lentille à échelons de 3 pieds de diamètre; c'est qu'il n'avait pas pensé à la faire de plusieurs morceaux"'.

9. Il n'avait pas l'ait attention non plus, à ce qu'il parait, à un grand avantage que présente I exécution séparée de la surface de chaque anneau, qui est de corriger presque entièrement l'aberration de sphéricité, quand les anneaux sont suffisamment multipliés, en déterminant par le calcul le centre et le rayon de courbure de chacun des arcs générateurs; car, après avoir conçu d'abord la lentille terminée par line même surlace sphérique, il suppose qu'on déprime celle-ci par échelons, mais de manière que les nouvelles portions de surlaces sphériques soient concentriques à la première; ce qui n'est point le véritable moyen de corriger l'aberration de sphéricité. Le calcul apprend que les arcs générateurs des anneaux non-seulmient ne doivent pas avoir le même centre, mais encore que ces dilléients centres ne sont pas situés sur l'axe de la lentille, et qu'ils s'en éloignent d'autant plus que les arcs auxquels ils appartiennent sont eux-mêmes plus éloignés du centre de la lentille; en sorte que ces arcs, en tournant autour de l'axe, n'engendrent pas des portions de surlaces sphériques concentriques.

M. Charles a entendu dire à Kocliun niorreau de verre, provenant «lu cabinet de qu'il avait vu une petite lentille ii échelons . Iluflon. •le i s à i ô |>oures «In diamètre et d'un seul

MÉMOIRE SUR UN NOUVEAU SYSTÈME DE PHARES. 103 mais des surfaces du genre de celles que les géomètres appellent an- V VIII (A)

10. On s'étonnera peut-être que j'insiste autant sur des réflexions si simples. Il était sans doute bien aisé de songer à composer les grandes lentilles de plusieurs morceaux et de déduire des lois ordinaires de la rétraction la forme la plus convenable a donner à la surface de chaque anneau. Mais il était tout aussi facile d'imaginer les lentilles à échelons, comme je le sais par ma propre expérience; car je ne connaissais pas ce que Bu flou avait publié sur ce sujet, lorsque je proposai pour la première fois à la Commission des phares la construction de pareilles lentilles. C'est M. Charles qui m'avertit que cette invention n'était pas nouvelle, et qui me montra le chapitre du Supplément à VHistoire naturelle où il en esl question. Ayant ainsi perdu une aartie de ce que j'avais imaginé , on m'excusera d'apporter quelque soin à conserver le pcu'qui me reste, surtout quand c'est précisément ce qui rend l'invention exécutable en grand K

11. H ne m'a pas fallu de longues réflexions pour songer à faire des lentilles a échelons et à les composer de plusieurs morceaux ; ces idées sont si simples qu'elles viennent promptement à la pensée. Ce qui m'a le plus occupé, ce sont les moyens d'exécution, pour lesquels j'ai été

" Kresnel, qui n'inventait qtf après Buffon les lentilles à échelons, avait également été devant* par Condoriet quant à In double idée de les rendre exécutables par la séprotion de leur* déments concentriques, et de proliter de cçtte décomposition pour corriger l'aberration •le sphéricité, comme le prouve le passage précité de lÉloge académique de Huffon. : V VI p. 75, note <!>).]

.Ne pouvant traiter ici avec les développements nécessaire* les questions de priorité soulevées par |n publication du présent Mémoire, nous nous référons de nouveau au précis historique que romprend à ce sujet notre Introduction. Nous croyons seulement devoir insister sur cette observation, que sir David Brewster paraissait avoir particulièrement fondé ses prétentions au titre d'inventeur des phares lenticulaires sur sa priorité incontestée dans l'idée d'un système mixte accessoire de lentilles avec miroirs plans, système cmlwrrassanl qu'Augustin Fresnel finit par abandonner, pour y substituer successivement deux combinaisons plus simples et plus efficaces, d'abord des zones étagées de miroirs concaves, puis, en •fermer lien , des anneaux de verre à réflexion totale.

Y \ III (A), parfaitement seconde par le zèle et l'intelligence de M. Soleil, opticien.

qui a courageusement entrepris la construction de ces grandes lentilles.

Les surfaces spliériques étant les seules qu'on puisse exécuter dans des bassins, par les procédés ordinaires, j'ai d abord divisé chaque anneau en un assez grand nombre de morceaux, et j'ai calculé la courbure et l'inclinaison de la petite portion de surface spbérique que je Bttbêtitliais a la partie correspondante de la surface annulaire, de manière que l'aberration de sphéricité fiU la moindre possible dans tous les sens; calculs plus longs et plus fastidieux encore que ceux qu'il faut faire pour déterminer les éléments des surfaces annulaires. J'espérais «lès lors arriver à l'exécution de celles-ci: mais, pour avoir plus tôt une grande lentille qui pût servir à nos expériences sur l'éclairage des phares, il fallait employer les moyens d'exécution que M. Soleil a\ ait à sa disposition. C'est ce qui me décida à substituer, pour le moment, à chaque surface annulaire un assemblage de petites portions de surlaces spliériques, et même à donner aux contours des anneaux une forme polygonale et non pas circulaire, parce qu'il était plus commode de ti a\ ailler les morceaux de verre en lignes droites qu'en arcs de cercle.

1"2. Pour réunir toutes les pièces qui devaient composer une lentille, j'avais songé d'abord à les fixer sur une glace, au moyen de la térébenthine de Venise épaissie, que M. Cauchois a employée avec succès au collage de ses objectifs de lunette, et qui n'est pas sujette à se piquer à la longue, comme le mastic en larmes. Mais l'expérience m a appris que la chaleur du soleil la ramollissait au point de la faire couler par les joints. J'aurais pu, à la rigueur, empêcher son écoulement eu fermant les joints avec du mastic. Néanmoins il m'a paru préférable de coller les morceaux de verre les uns aux autres par les bords avec de la colle forte, parce que de cette manière la transparence de la lentille devenait indépendante des altérations ultérieures de la matière qui les soudait. Au lieu de colle de Flandre, nous avons employé, d'après le conseil de M. Àrago, la colle de poisson, dont il avait

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eu occasion de remarquer la forte adhérence au verre, en essayant N* VIII (A), inutilement de séparer, dans leau bouillante, deux prismes quelle tenait réunis. Ce n'est pas que la colle forte ordinaire n'adhère aussi beaucoup au verre, et il arrive même souvent, lorsqu'on l'enlève sans précaution, qu'on emporte avec elle de petits éclats de verre; mais la colle de poisson, qui probablement possède cette qualité à un plus haut degré encore, a en outre l'avantage d'être plus belle et surtout moins cassante.

13. Au lieu de donner deux surfaces courbes aux morceaux de verre dans l'épure de la lentille, je les fis plans-convexes, pour en simplifier l'exécution et rendre leur collage plus facile ; on pouvait alors les poser par le côté plan sur une table de marbre recouverte d'une feuille de papier, et les y laisser pendant tout le temps nécessaire pour sécher la colle : il serait au contraire assez embarrassant de coller à bord à la fois un grand nombre de verres biconvexes. lA. En suivant le procédé que je viens d'indiquer, M. Soleil parvint ipiez facilement à construire une grande lentille carrée de 76 centimètres de côtéW; sa forme et ses dimensions avaient été déterminées de manière qu'elle pût faire partie de l'appareil d'éclairage que j'avais conçu, lequel devait surpasser de beaucoup l'éclat des phares les plus brillants, comme nous nous en étions assurés, M. Arago, M. Mathieu H moi, par des expériences préliminaires sur une lentille plus petite axant seulement om,55 en carré.

15. Aussitôt que l'expérience eut démontré à la Commission des phares les avantages de ce nouveau système d'éclairage, M. Becquey, açrès s'être assuré par lui-même de l'extrême supériorité d'éclat que ^grande lentille avait sur les miroirs paraboliques, ordonna la cons- //xiction d'un appareil composé de huit lentilles pareilles. J'engageai -II- Soleil à essayer d'en faire une à surfaces annulaires, au lieu de composer chaque anneau de petites portions de surfaces sphériques.

Voyez . à la planche I , le dessin de cette grande lenlillo polygonale échelonnée, que l'on con»or>e au dépôt central des phares.

ni. 1A

V VIII (A). J'attachais beaucoup d'importance à ce perfectionnement, non-seulement pour les phares, mais surtout pour les verres ardents, dans lesquels il est encore plus essentiel de corriger complètement l'aberration de sphéricité. J'indiquai dès lors à M. Soleil le procédé mécanique auquel il s'est depuis arrêté définitivement, et qu'il emploie maintenant avec beaucoup de succès.

16. Dans l'exécution des lentilles destinées à l'éclairage des phares, il ne s'agit pas d'atteindre à une grande perfection ; mais néanmoins la substitution des surfaces annulaires à un assemblage de petites portions de surfaces sphériques produit une augmentation sensible de l'intensité de la lumière reçue dans la direction de l'axe de la lentille. D'ailleurs les procédés mécaniques par lesquels on exécute les surfaces annulaires permettent d'apporter beaucoup plus de célérité dans la confection de ces grandes lentilles que lorsqu'on était obligé de travailler séparément dans des bassins les quatre-vingt-dix-sept morceaux dont chaque lentille polygonale était composée. Le nombre n'en aurait pu être diminué sans augmenter eu même temps l'aberration de sphéricité; tandis que, dans les lentilles annulaires, il n'y a aucun inconvénient a diminuer le nombre des morceaux qui composent chaque anneau. H y aurait même de l'avantage à le faire d'une seule pièce si on le pouvait*" ; caria multiplicité de ces divisions occasionne toujours une légère perle de lumière, et doit être moins favorable à la solidité du système. C'est d'après ces considérations, présentées par jM. de Rossel et M. Arago, que M. Becquey commanda, l'année dernière, la construction de huit lentilles annulaires, destinées à l'éclairage du phare de Cordouan, pour encourager ce nouveau genre de fabrication et engager M. Soleil à faire construire les machines nécessaires.

17. Le dégrossissage des anneaux est devenu beaucoup moins long depuis que cet opticien, au lieu d'être obligé de refouler des morceaux

(.îràcc aux progrès de lu fabrication créée par Fresnel. le perfectionnement rasontiel qu il indique ici a été obtenu quelques année* après lui.

de glace, reçoit de la manufacture de Saiut-Gobain de grands arcs N° VIII (A), coulés dans des moules, et dont la forme approche bien plus de celle qu'ils doivent avoir déûnitivement que les morceaux de verre refoulés. MM. les administrateurs ont obligeamment accordé cette faveur à M. Soleil, sur la demande de la Commission des phares; et le savant directeur de cette manufacture, M. Tassaert, a mis beaucoup d'intérêt au succès de la fonte de nos prismes courbes. Néanmoins ils ne sont pas aussi exempts de stries et surtout de bulles que le verre de glace refoulé avec soin. 11 paraît que, dès que les pièces à couler ont 18 pouces de longueur et 2 à 3 pouces d'épaisseur, il devient difficile de les préserver des bulles et des bouillons. Le cristal ou verre de plomb est moins sujet aux bulles, mais il est plus sujet aux stries: d'ailleurs il est beaucoup plus lourd que le crown de Saint-Gobain. C'est principalement pour cette dernière raison que nous avons préféré celui-ci, malgré sa teinte un peu verdâtre, et en outre parce qu'il est plus dur et plus inaltérable à l'air que le verre dans lequel il entre beaucoup d'oxyde de plomb.

18. Nos grandes lentilles de om,76 en carré, qui embrassent dans les deux sens un angle de Ub°, présentent, depuis le centre jusqu'au milieu de chaque côté, six échelons, y compris la lentille du centre, et dix échelons du centre aux angles, de façon que l'anneau le plus saillant n'a que 37 millimètres dans sa plus grande épaisseur u), et que le poids de la lentille, y compris un fort cadre de cuivre, n'excède pas 75 livres. Pour ne point fatiguer la machine de rotation qui doit faire tourner l'appareil composé de huit lentilles, il était nécessaire de les réduire au moindre poids possible, en multipliant beaucoup les échelons. Les largeurs des anneaux ont été déterminées de manière que leurs saillies fussent peu différentes.

19. Après avoir décrit la construction de ces grandes lentilles, je vais expliquer maintenant comment elles sont disposées dans l'appareil qui doit servir à l'éclairage des phares. De toutes les combinaisons de

' Les morceaux d'angle qui sont les plus épais n'ont que h centimètres.

N° VIII (A), lumières, de lentilles et de réflecteurs que j'ai imaginées, voici celle qui m'a paru la plus avantageuse : toutes les lumières destinées à l'éclairage du phare, réunies en une seule, sont entourées de huit lentilles carrées verticales et dont les centres sont situés dans le même plan horizontal que la lumière unique et à la distance du foyer des rayons parallèles. Elles forment ainsi, autour de l'objet éclairant, un prisme vertical ayant pour base un octogone régulier; et comme elles embrassent chacune un angle de 65° dans les deux sens, elles reçoivent et emploient tous les rayons lumineux compris dans la zone équatoriale de 65° appartenant à la sphère qui aurait son centre au foyer commun. Or celte zone comprend les o,383 de la surface de la sphère ou les | environ; et, si l'on suppose que l'intensité de la lumière est diminuée de ~ par son passage au travers de ces lentilles, il reste encore o,36, c'est-à-dire j. Il est probable que la perte de lumière doit être un peu plus considérable; mais, d'un autre côté, la partie inférieure de la sphère lumineuse recevant beaucoup moins de lumière que le reste, à cause de l'opacité du bec de lampe qui porte les mèches, la zone équatoriale de 65° doit contenir plus desde la totalité de la lumière émise ; ainsi il n'y a sans doute rien d'exagéré en estimant au tiers la partie de la lumière totale réfractée par les huit lentilles.

20. Les réflecteurs ont l'avantage d'envelopper, pour ainsi dire, l'objet éclairant, et de recevoir une plus grande quantité de rayons; mais ils absorbent au moins la moitié des rayons incidents. Les réflecteurs paraboliques embrassent ordinairement les £ de la surface totale de la sphère lumineuse, et l'on peut même réduire cette fraction à

à cause du bec, qui intercepte beaucoup plus de rayons dans la partie inférieure du réflecteur que dans le reste de la sphère lumineuse. De plus, la moitié de la lumière étant absorbée par le miroir, on voit que la somme des rayons qu'il réfléchit est égale aux '„ de ceux qui émanent du foyer, c'est-à-dire un peu moindre que la somme des rayons transmis par les lentilles.

21. L'effet utile des lentilles et des réflecteurs ne dépend pas scu-

lementde la proportion des rayons réfléchis ou réfractés, mais encore N° VIII (A), de leur concentration plus ou moins grande dans le plan horizontal où ils doivent éclairer les navigateurs, concentration qui dépend des dimensions de l'objet éclairant relativement à la distance de ce foyer à la surface du miroir ou de la lentille. Dans l'appareil lenticulaire que je viens de décrire, cette distance varie peu: elle est de om,o,g aux centres des lentilles, de t mètre au milieu de leurs bords, et de i m,07 à leurs angles. Dans un réflecteur parabolique, au contraire, la distance du foyer aux divers pointe de la surface varie depuis un jusqu'à trois et demi; et à l'extrémité du paramètre, elle est déjà le double de ce qu'elle est au sommet du paraboloïde. Dans les plus grands réflecteurs employés jusqu'à présent, qui ont 3i pouces d'ouverture et pèsent près de i ou livres, la distance du foyer au sommet du paraboloïde n'est que de 5 pouces. Ou voit quelle doit être la divergence verticale des rayons voisins du sommet, je dirai même de la moitié de tous ceux que réfléchit le miroir, dès que la flamme qui l'éclairé a seulement î pouce j de hauteur. Une partie de ces rayons divergente est sans doute utilement employée à éclairer les abords du phare; mais les rayons qui, par l'effet de la même divergence, s'élèvent au-dessus du plan horizontal sont perdus pour les navigateurs. Comme l'intensité de la lumière décroît proportionnellement au carré de la distance, c'est vers les pointe les plus éloignés de l'horizon qu'on doit diriger la majeure partie des rayons; et il n'est pas nécessaire d'en réserver beaucoup pour les feux plongeante destinés à faire voir le phare aux navigateurs très-rapprochés.

C'est donc par la somme des rayons dirigés dans le plan horizontal qu'il faut comparer les effets des appareils destinés à" l'éclairage des phares. C'est aussi sous ce rapport que nous avons comparé, M. Arago, M. Mathieu et moi, les effets utiles des divers réflecteurs et des grandes lentilles.

22. 11 y aurait beaucoup d'inconvénients à former la lumière centrale de l'appareil lenticulaire par l'assemblage d'un grand nombre de hecs ordinaires dWrgant; car s'ils étaient seulement au nombre de dix,

V Mil (A), la perte des rayons de chaque bec interceptés par les autres becs deviendrait considérable. La vivacité de la lumière étant la qualité la plus essentielle d'un phare, il était nécessaire, pour tirer le parti le plus avantageux de l'appareil lenticulaire, que le feu central présentât beaucoup de lumière sous un volume peu considérable. Nous sommes parvenus, M. Arago et moi, à résoudre ce problème d'une manière satisfaisante, en suivant l'idée de M. de Humlord sur les becs à mèches multiples W, et nous avons même été plus heureux que lui dans nos essais. Nous avons l'ait construire des becs à mèches concentriques, qui portent deux mèches, trois mèches et jusqu'à quatre mèches, et qu'on peut gouverner presque aussi aisément qu'un bec ordinaire^'. Nous avons réussi complètement à mettre le bec à l'abri de la grande ardeur de ces foyers, en y faisant arriver l'huile en surabondance, comme dans les lampes de Carcel; et ce moyen a si bien réussi, que, malgré le grand nombre et la durée des expériences auxquelles ces becs ont élé soumis, nous n'a\ons pas encore été obligés de les nettoyer. Ces gros becs n'ont pas, comme ceux qu'on a faits jusqu'à présent avec une seule mèche circulaire, l'inconvénient de donner une flamme rOUgeâtre et de peu de hauteur. Leur lumière est aussi blanche que brillante, et les flammes concentriques, s échaulîant mutuellement, s'allongent avec facilité. 11 est même nécessaire alors de tenir les cheminées un peu hautes, pour que lair, se renouvelant rapidement, puisse suflirc à la combustion du gaz qui se dégage, et, rafraîchissant le bec, empêcher la distillation trop abondante de l'huile.

23. On pouvait craindre que la vivacité de la combustion ne charhonnât les mèches concentriques (surtout dans le bec qui en porte quatre) plus rapidement que cela n'a lieu dans les becs des lampes or-

*J Ou plutôt «V Guvton de Murvrau. (\<>ir les Annale* de chimie, i" série, t. XXIV. p.3n.)

k> Les calibres dès tors adoptés par Arngo el Fresnel pour les becs de lampe ù deux, a trois et à quatre mèches concentriques, avaient été si judicieusement détermines, qu'une pratique continue de près d'un demi-siècle n'y a lait apporter aucune modification notable.

dinaires; mais nous nous sommes assurés du contraire par l'expérience, N" VIII (A), et nous avons reconnu en outre que, au même degré de carbonisation , les mèches du bec quadruple éprouvent moins de diminution dans l'effet qu'elles produisent ; ce qui tient sans doute à ce que la grande chaleur du foyer facilite l'ascension de l'huile dans les mèches. Nous avons tenu le bec quadruple allumé pendant quatorze heures sans le moucher, et la vivacité de la lumière donnée par la lentille qu i! illuminait n'avait guère diminué que du sixième de son intensité primitive. Ainsi ces becs quadruples peuvent brûler pendant les longues nuits d'hiver sans qu'il soit nécessaire de les moucher; il suffit de relever un peu les mèches dans les dernières heures de la combustion , pour conserver aux flammes leur hauteur primitive.

24. Le bec quadruple, ayant y centimètres de diamètre, brûle à peu près une livre et demie d'huile par heure dans les moments où la combustion a le plus d'activité, et donne de la lumière en proportion de la quantité d'huile qu'il consume : il équivaut, pour la dépense et la lumière produite, a dix-sept lampes de Garcel. C'est avec ce bec, placé au centre, qu'est éclairé l'appareil composé de huit grandes lentilles carrées de 76 centimètres. La lampe est fixée sur une table reposant sur une colonne de fonte, qui supporte en même temps le poids de l'appareil lenticulaire. Cet appareil peut tourner aisément autour de la colonne, au moyen de galets qui roulent sur la saillie du chapiteau, et il est mis en mouvement par une horloge, qui règle la durée de ses révolutions. En tournant ainsi autour de In lumière centrale, qui reste Gxe , l'appareil lenticulaire promène successivement sur tous les points de l'horizon les huit cônes lumineux des lentilles et les intervalles obscurs qui les séparent; d'où résulte, pour les observateurs, une succession régulière d'éclats et d'éclipsés. La largeur des angles éclairés d'une lumière assez vive pour être aperçue à six lieues, c'est-à-dire I étendue angulaire des éclats, n'étant que de 6° 3o', tandis que celle des intervalles obscurs est de 38° 3o', la durée des éclats ne serait que le sixième de celle des éclipses; elle serait suffisante, à la rigueur, puisqu'elle est plus petite encore dans la plupart de nos phares à feux

V VIII (A), tournants éclairés par de grands réflecteurs, et qu'il en est même quelques-uns où les éclats sont à peine le dixième des éclipses. Néanmoins, il était à désirer qu'on pût augmenter la durée relative des éclals dans l'appareil lenticulaire, pour satisfaire les marins, qui trouvent toujours les éclipses trop longues.

25. il est aisé d'augmenter autant qu'on le veut la divergence des rayons émergents, en rapprochant ou éloignant les lentilles de la lumière centrale; mais, comme alors la divergence croît autant dans le sens vertical que dans le sens horizontal , on perd beaucoup de rayons, et { intensité de la lumière diminue suivant un rapport bien plus grand que celui de l'accroissement de sa durée; car le premier rapport est le carré du second; c'est-à-dire que, si l'on double par ce moyen la durée des éclats, leur intensité est réduite au quart de ce qu'elle était d'abord. En employant des lentilles d'un foyer plus court, on tomberait encore dans le même inconvénient; mais au moins on diminuerait à la fois le poids de l'appareil et les frais de sa construction.

26. Je me suis proposé d'augmenter la durée des éclats sans en diminuer la vivacité, cl sans accroître néanmoins le volume de l'objet éclairant ou la dépense d'huile. J'y suis parvenu facilement, sans rien changer à la disposition des huit grandes lentilles, en me servant des rayons lumineux qui passent par-dessus, et qui autrement seraient perdus. J'emploie à cet effet huit petites lentilles additionnelles trapézoïdales, de om,5o de foyer, dont la réunion forme au-dessus du bec quadruple comme une espèce de toit en pyramide octogonale tronquée, qui laisse passer la cheminée de la lampe par son ouverture supérieure. Ces lentilles embrassent un quart de la surface de la sphère qui a son centre au foyer commun, et reçoivent ainsi plus du quart de la totalité des rayons qui émanent du bec, puisque l'hémisphère supérieur, ainsi que nous l'avons déjà fait observer, en contient plus que l'hémisphère inférieur. Mais, comme on est obligé d'employer des glaces étamées pour ramener dans une direction horizontale les faisceaux lumineux qui sortent de ces lentilles, une grande partie de la lumière incidente est absorbée par les miroirs, malgré leur inclinaison prononcée.

qui est de a5°; et j'estime que la lumière incidente doit être réduite N4 VIII (A).

à moitié par son passage au travers des lentilles et sa réflexion sur ces

glaces étamées. Ainsi la quantité de rayons fournis par ce moyen n'est

guère, en définitive, que la huitième partie de la totalité de ceux qui

émanent du bec quadruple. Cependant on double au moins la durée

des éclats avec ces lentilles additionnelles, en laissant 70 d'intervalle

entre la projection horizontale de l'axe de chacune d'elles et l'axe de la

grande lentille correspondante. 11 faut que le feu de la petite lentille

précède celui de la grande; car, s'il le suivait, l'œil du spectateur,

fatigué par la vivacité du grand éclat, perdrait une partie de l'autre.

27. La lumière des petites lentilles est sans doute bien inférieure à celle qu'envoient les grandes; premièrement, parce que leur superficie n'est que le cinquième de celles-ci, et, en second lieu, parce que les rayons qui en sortent sont ensuite affaiblis par une réflexion. Néanmoins ils ont encore assez d'intensité pour être vus de très-loin; car il résulte d'observations faites à 0(5, 000 mètres de distance et par un clair de lune que les lentilles addilionnelles doublaient la durée de l'apparition du feu; et il est probable qu'une bonne partie de cet effet serait encore sensible à des distances plus considérables. Ces petites lentilles, qui, avec leurs glaces, n'augmentent le prix de l'appareil que de 2,700 francs, et son poids que de 128 kilogrammes ou 256 livres, sont donc une addition avantageuse et même économique, puisqu'elles recueillent et emploient utilement une partie notable de la lumière produite, qui sans elles aurait été perdue M.

28. On pourrait, à la rigueur, diriger aussi vers l'horizon les rayons

't] Voyez le postscriptum du présent Mémoire et ia leUre du a5 avril i8*5 0 M. Robert Slevensou [N* XV], où se trouve indiquée une nouvelle combinaison pour prolonger les éclats de» grandes lentilles en recueillant, à l'aide de zone» cormdet de miroir» concaves, les rayons focaux divergeant au-dessus et au-dessous du tambour dioptrique tournant.

Il est à noter, au sujet du système accessoire de lentilles additionnelles avec miroirs plans (auquel Fresnel renonça pour y substituer successivement deux combinaisons de beaucoup préférables), que c'est surtout la priorité d'invention de ce même système accessoire, que sir David Brewster a fait valoir dans ses incessantes réclamations comme inventeur des

qui passent par-dessous les grandes lentilles; mais il .serait dillicile de le faire sans gêner beaucoup le service de la lampe; c'est ce qui m'a décidé à les laisser tomber directement dans la mer, où ils ne seront pas tout à fait sans utilité, en formant des feux très-plongeants qui éclaireront les abords du phare

29. .Nous avons comparé par de nombreuses expériences, M. Arago, M. Mathieu et moi, l'intensité de lumière des grandes lentilles de 76 centimètres avec celle des réflecteurs de M. Lenoir, de 3 1 pouces d'ouverture, et des réflecteurs à double paraboloïde de M. Bordier-.Marcet, de a 8 à 29 pouces de diamètre, les plus grands qu'on ait employés jusqu'à présent dans les phares. Nous avons trouvé que la lentille éclairée par le bec quadruple donnait, suivant l'axe, une lumière trois fois et un quart aussi vive que celle du grand réflecteur de M. Lenoir, et quatre fois et demie plus intense que celle du réflecteur à double effet de M. Bordier-Marcet. Or, dans les phares à feux tournants les mieux éclairés, on ne réunit ordinairement dans la même direction que deux grands réflecteurs et l'appareil se compose de quatre couples semblables disposés en carré : ainsi les éclats produits par les lentilles sont deux fois plus brillants dans l'axe que ceux des phares à feux tournants de M. Bordier, et même de M. Lenoir; car il est difficile d'établir un parallélisme assez exact entre les axes des réflecteurs accouplés, pour que leurs maxima de lumière se superposent rigoureusement et produisent une intensité double de celle qu ils donnent séparément, surtout quand des réflecteurs aussi grands sont

!,) Dans le phare de Cordouan, il y a quatre grands réflecteurs sur chacune des trois faces de l'appareil , qui forme , au lieu d'un carré, un prisme triangulaire; mais

il paraît qu'on a donné à leurs axes des divergences très-sensibles, pour prolonger la durée des éclats; car ce phare n'est pas plus brillant que les autres.

phares lenticulaires. [Voyez notre Introduction et l'espèce de factura publié a Londres, en 1867, par l'illustre physicien écossais, sous le titre : The Hitory of tht intention 0/ Diopirir Lights, and thàr introduction into Grtat Britain.)

*' Voyez le po*t scriptum et la note dont nous l'avons fait suivre.

éclairés, comme ceux de M. Lenoir, par un petit bec de 6 lignes de N° VIII (A), diamètre. 11 est d'ailleurs nécessaire alors, à cause du peu de largeur des cônes lumineux qu'ils projettent, de donner à leurs axes une légère divergence pour prolonger la durée des éclats. Donc, en définitive, les éclats produits par les grandes lentilles doivent avoir deux fois plus d'intensité que ceux des phares de France les mieux éclairés.

30. Pour estimer et comparer les sommes de rayons qui composent les éclats produits par la lentille et les réflecteurs, nous avons mesuré l'intensité de la lumière dans un assez grand nombre de direcr lions différentes, depuis l'axe jusqu'aux limites de l'éclat, en faisant successivement pivoter sur une table tournante la lentille et les réflecteurs, dont nous comparions la lumière à celle d'une lampe ordinaire prise pour unité, au moyen des ombres portées; ensuite, multipliant chaque intensité partielle par le petit angle décrit correspondant, nous avons obtenu ainsi des nombres proportionnels aux effets utiles de la lentille et des réflecteurs. Nous avons trouvé, de cette manière, que la somme des rayons compris dans toute l'étendue de l'éclat de chaque réflecteur n'était pas le tiers de la somme des rayons qui composaient l'éclat de la lentille armée du bec quadruple. Ainsi, pour l'effet total, chaque lentille du nouvel appareil équivaut à trois grands réflecteurs de M. Lenoir ou de M. Bordier-Marcet.

31 . Maintenant, en tenant compte des quantités d'huile dépensées, on trouve que l'appareil composé de huit grandes lentilles éclairées par le bec quadruple est presque aussi économique :u que les grands réflecteurs de M. Lenoir armés d'un petit bec, et deux fois plus que

' Il y aurait encore plus d'économie daus des éclats, et surtout leur durée, et peut- I emploi de la lumière , si l'on substituait un être n'aurait-on plus assez de feux pionbec triple au bec quadruple, parce que plus géants. Je crois qu'il ne faut employer le l'objet éclairant est petit relativement à la bec triple que pour les pbares du

focale, et moins il y a de rayons ordre, et diminuer alors la longueur focale perdus ; mais ou diminuerait ainsi la vivacité et les dimensions des lentilles w.

f' Programme auquel Kresnel s"arréla déGuiti veinent, en fixant a 70 centimètres la longueur focale I ordre.

iV VIII (A), les grands réflecteurs de M. Bordier-Marcel , qui portent chacun deux becs de 1 o lignes de diamètre. Or nous n'avons pas compris jusqu'à présent, dans nos calculs, l'effet produit par les petites lentilles additionnelles, qui accroît la durée des éclats sans augmentation dans la dépense d'huile. On voit donc combien les résultats de l'appareil lenticulaire sont satisfaisants, puisque, avec autant d'économie dans l'emploi de la lumière qu'en présentent les plus grands réflecteurs éclairés par les plus petits becs, il donne un effet (rois fois aussi puissant que celui d'un phare composé de huit réflecteurs semblables, sans que le poids et le prix de l'appareil soient beaucoup plus considérables. Le poids est augmenté d'un huitième, et le prix environ des trois cinquièmes.

32. Mais un autre avantage bien important, et qui suffirait pour faire donner la préférence aux lentilles, lors même que leurs effets ne seraient pas supérieurs à ceux des réflecteurs, c'est l'inaltérabilité du verre et la durée de son poli. Les frais d'entretien des lentilles seront presque nuls, et leur nettoyage donnera beaucoup moins de peine aux gardiens que celui des réflecteurs, qu'il faut frotter souvent avec de l'oxyde rouge de fer pour entretenir leur brillant. 11 résulte de la position de la lampe, située au centre de l'octogone lenticulaire, dont le cercle inscrit a 9 3 centimètres de rayon , que les lentilles ne seront point exposées aux taches d'huile comme les réflecteurs, qui portent les becs de lampe dans leur intérieur; en sorte que, le plus souvent, il suffira de les épousseter légèrement avec un plumeau , et l'on aura rarement besoin de les essuyer; mais alors, pour les nettoyer complètement, il sera bon de saupoudrer de rouge à polir le linge ou la peau avec lesquels on les essuiera. De cette manière elles conserveront presque indéfiniment toute la puissance d'effet qu'elles ont en sortant de l'atelier de l'opticien; tandis que des miroirs argentés ne lardent pas à perdre une partie de leur poli; et le nettoyage de huit grands réflecteurs étant assez pénible, il doit arriver souvent que, par la négligence des gardiens, ils n'ont pas encore tout le brillant dont ils sont susceptibles. Enfin il est nécessaire de les argenter de temps en temps, quand le

frottement a usé la feuille qui recouvre leur surface intérieure : les N° VIII ( A), lentilles n exigent point un pareil entretien.

33. En raison de l'immobilité de la lumière centrale, l'appareil lenticulaire à feux tournants se prête aussi bien à l'éclairage au gaz qu'à l'éclairage à l'huile. Si l'on trouve de l'économie ou quelque autre avantage à employer le gaz, on n'aura qu'à remplacer la lampe par un tuyau surmonté d'un bec à flammes concentriques et communiquant par son extrémité inférieure avec le gazomètre*". Enfin on pourra appliquer avec la plus grande facilité à l'appareil lenticulaire tous les perfectionnements que le temps et l'expérience apporteront dans la manière de produire la lumière K

34. Après avoir exposé les principaux avantages de cet appareil, je dois passer en revue les inconvénients qu'on peut lui trouver. Le premier qui se présente à la pensée est la fragilité du verre. Mais je ferai observer que les morceaux de verre qui composent les lentilles sont assez rpais pour ne pouvoir être brisés ou détachés que par un choc violent,

Nous devons essayer bientôt , M. Arago (t moi , un bec de cette espèce , portant six fom rites concentriques, avec le gai produit par la distillation du charbon. Si I on emploie le gai provenant de la distillation de 'huile . qui donne une lumière plus intense, u «»t probable que quatre ou cinq flammes suffiront \

La distillation des mauvaises huiles et autres a ratières grasses, étant plus simple que cel 1<» Ju charbon de terre , parait préférable |>our l'éclairage des phares; mais, ivsfit. de l'y appliquer. U est prudent de s«fc>riïior pourquoi les Anglais ne Pont pas

'f> I>e i8,& à i897, Fresnel Gt de

encore fait dans leurs phares à feux fixes et de s'assurer que celte distillation présente en France une économie certaine.

Au reste, si l'on emploie le gai, de quelque manière qu'on le produise, il faudra toujours tenir dans la lanterne une lampe de sûreté toute prèle, jiour le cas on il viendrait à manquer par un accident quelconque. L'éclairage au gaz aurait l'avantage précieux de donner des flammes d'une hauteur constante pendunt la durée des plus longues nuits, sans exiger pour cela aucun soin de la part du gardien.

d'expériences sur les becs à quatre, cinq el d«|j«. (VoyM ci-aprè V XXIII.)

Prévision réalisée depuis quelques années, par l'application de la Inmière tltctritfu,

N" VIII (A), et qu'avec un peu d'attention il est facile d'éviter ces accidents, qui d'ailleurs se répareraient aisément au moyen de la colle de poisson, à moins que la pièce cassée ne le fût en un trop grand nombre de morceaux; auquel cas il vaudrait mieux la faire remplacer par une autre, et, à cet effet, renvoyer à l'opticien la lentille endommagée. Mais, comme je viens de le dire, un pareil accident ne saurait être que très-rare, avec un peu d'attention de la part des gardiens; et c'est seulement parce qu'il faut tout prévoir, qu'on a joint aux huit lentilles de chaque espèce qui composent l'appareil une lentille semblable de rechange, destinée à remplacer celle qui aurait besoin de réparations.

35. La lampe unique qui éclaire le phare paraît un sujet d'inquiétude; car, si elle venait à s'éteindre, toute la lumière du phare s'évanouirait, et les bâtiments qu'un hasard malheureux aurait conduits en ce moment dans son voisinage pourraient échouer sur l'écueil qu'il doit indiquer aux navigateurs. Mais d'abord, les coups de vent violents qui ont quelquefois éteint toutes les lampes d'un phare à réflecteurs ne produiraient sans doute pas le même effet sur les quatre flammes de ce bec, qui, en raison de la grandeur du foyer et de l'activité de la combustion , sont bien moins sensibles aux courants d'air que les flammes des becs ordinaires, comme j'ai eu souvent occasion de le remarquer : c'est ainsi que le vent, qui éteint une chandelle, n'éteint pas une torche. A la vérité, le bec quadruple pourrait s'éteindre par une autre cause, le manque d'huile. Mais pour bien peser ce danger, qui m'a le plus occupé, il est nécessaire de connaître la manière dont l'huile est amenée dans le bec.

36. Afin de rendre le service plus commode et d'arroser continuellement les bords du bec d'une quantité d'huile très-surabondante, je me suis décidé, d'après l'avis de M. de Rossel et de plusieurs autres membres de la Commission des phares, à appliquer à cette lampe l'ingénieuse idée deCarcel, et à faire monter l'huile dans le bec au moyen de pompes mues par une horloge. Cette horloge est à poids,. pour plus de sûreté et de régularité dans son mouvement, et le poids descend

par l'intérieur de la colonne de fonte sur laquelle reposent la table de N° Vlli (A), service et la lampe qu'elle supporte. Une horloge à poids aussi simple que celle-là n'est pas sujette à s'arrêter; mais enfin, si cet accident arrivait, ou si les valvules et les soupapes des pompes venaient à se crever ou à se déranger, une autre lampe à mouvement d'horlogerie, mais dans laquelle le moteur est un ressort, serait allumée sur-lechamp et substituée à la première. Les mécanismes de ces lampes ont été conçus et exécutés par M. Wagner jeune, avec son talent ordi-

uaire.

37. On pourrait craindre encore que le gardien ne fût endormi au moment où la lampe se serait dérangée : c'est ce qui m'a engagé à chercher un moyen de le réveiller lorsque l'huile viendrait à manquer, et j'en ai trouvé un très-simple : il consiste à placer, entre le bec et le réservoir dans lequel retombe l'huile surabondante, un petit vase de fer-blanc attaché à l'extrémité d'un levier et faisant équilibre, lorsqu'il est rempli d'huile, à un contre-poids situé sur l'autre bras du levier. Ce petit vase est percé d'un trou assez large pour qu'il puisse se vider promptement quand il ne reçoit pas de nouvelle huile, mais pas assex pour en laisser passer autant qu'il en reçoit du bec dans l'état ordinaire des choses; en sorte qu'il reste toujours plein tant que l'huile qui tombe du bec ne diminue pas. Mais quand il n'en tombe plus, et avant que le bec s'éteigne, le vase se vide, le contre-poids Vemporte, et le mouvement du levier laisse échapper l'extrémité du ressort d'une sonnette qu'il tenait bandé. Le bruit de cette sonnette, dont les oscillations se répètent pendant quelques instants, suffit pour réveiller le gardien W.

38. H ne serait peutr-ètre pas inutile d'ajouter une autre précaution

Ces ingénieuses précautions ont pleinement répondu aux prévisions de l'inventeur, l'éclairage des nombreux appareils lenticulaires qui signalent les atterrages de notre littoral e«t en effet entretenu avec la phis constante régularité', et nous rappellerons qu i cet égard l'exjHSrience acquise embrasse une période de quarante -cinq ans au phare de Cordonan. où le nouveau système n reçu sa première application.

N" VIII (A). A celle-ci, en plaçant près du bec quadruple, et à la même hauteur, le bec ordinaire d'une lampe de Garcel, qu'on tiendrait allumée toute la nuit; en sorte que, dans le cas où celui-là viendrait à manquer d'huile par quelque dérangement dans ses pompes, et où le gardien ne se réveillerait pas assez tôt pour allumer à temps la lampe de rechange, le phare se trouverait encore éclairé par le bec ordinaire de la lampe de Carcel. Les éclafs qu'il produirait seraient sans doute bien moins brillants et surtout beaucoup plus courts que ceux du bec quadruple, mais leur lumière pourrait être aperçue de loin et suffirait pour avertir les navigateurs qui se trouveraient en ce moment dans le voisinage du phare. Gette lampe de Carcel, que le gardien pourrait enlever à volonté et porter commodément d'une main, lui serait encore utile pour aller et venir, la nuit, et chercher les choses dont il pourrait avoir besoin.

39. Nous croyons qu'avec ces précautions le nouvel éclairage sera au moins aussi assuré que celui des appareils en usage. Il ne doit pas même donner autant d'inquiétude que les lampes ordinaires sur la congélation de l'huile pendant les nuits très-froides, puisque l'huile tiède qui retombe sans cesse du bec quadruple dans le réservoir et le voisinage de ce grand foyer de chaleur suffiront toujours pour tenir l'huile du réservoir à l'état liquide. Sans doute le service du bec quadruple est un peu plus compliqué que celui d'un bec ordinaire; mais nous nous sommes assurés, par des expériences très-multipliées, qu'il ne fallait qu'un peu d'attention pour régulariser les flammes et les entretenir à une hauteur convenable. C'est d'ailleurs le seul bec que le gardien ait à soigner et sur lequel il doive porter son attention; elle n'est plus partagée, comme dans les autres appareils, entre huit, ou seize, ou même vingt-quatre becs de lampes. Il n'y a plus de réflecteurs à frotter, plus de becs recouverts d'huile brûlée à décrasser; la seule chose à faire pendant le jour est de moucher les mèches du bec quadruple, déverser de nouvelle huile dans le réservoir de la lampe, et de fermer le? rideaux destinés à intercepter les rayons solaires, qui sans cela pourraient enflammer ou fondre les corps placés au foyer des

lentilles. C'est une précaution que Ton prend même pour les réflecteurs N* VIII (A), paraboliques. Ces rideaux serviront en même temps à garantir les lentilles de la poussière, du moins pendant le jour. On voit que le service se réduira à bien peu de chose. Je suis persuadé que les gardiens des phares où Ion placera le nouvel appareil se féliciteront, par la suite, de cette simplification, et que, leur attention n'étant plus partagée entre plusieurs lampes, l'éclairage de la lampe unique qu'ils auront à soigner y gagnera beaucoup.

Lors même que l'expérience ferait découvrir dans cette lampe quelque inconvénient que nous n'aurions point remarqué, ce ne serait pas une raison pour abandonner l'appareil lenticulaire, qui présente de si grands avantages; car il serait toujours possible de perfectionner le mécanisme de la lampe, et d'obtenir enfin, soit avec l'huile, soit avec le gaz^ la lumière centrale nécessaire à l'illumination de cet appareil.

'lO. On pourrait faire aussi en lentilles des phares à feux fixes, supérieurs à ceux qui sont composés de réflecteurs paraboliques; mais comme les feux fixes, qui doivent éclairer simultanément tout l'horizon, ne sauraient avoir une aussi grande portée que les feux tournants, et que d'ailleurs ils peuvent être confondus quelquefois avec des feux allumés sur la côte par accident ou malveillance, la Commission des phares a pensé qu'il sera préférable de n'employer que des feux tournants, si l'on parvient à les diversifier suffisamment ' . On y réussit déjà en partie en variant les durées de leurs révolutions; mais ce moyen est assez borné, parce qu'il faut les rendre très-différentes pour que les marins du petit cabotage ne s'y méprennent pas, et que, d'une autre part, les limites des vitesses de rotation en plus et en moins qu'on peut adopter sans inconvénient sont peu étendues. Les verres colorés.

*' Un plus mûr examen ramena la Commission a la combinaison consistant à faire alterner les frux fixe» avec les feux changeants, ainsi qu'il résulte du rapport du contre-amiral de Rossel sur le Projet général d'éclairage de* côte» de France. [ N* XX (A).] Par suite du retour à ce programme , Presnel eut a reprendre ses études sur les appareils dioplriques à feu Qxe, et sou premier essai en ce genre fut le petit appareil de troisième ordre qu'il présenta a l'Académie des sciences le 3 mai 184 A. [ Voyei ci-après N* XVI (A).]

tu. 16

VHI (A), placés devant les lentilles ou les réflecteurs, sont encore un moyen de diversifier les phares à feux tournants, mais qui n'a pas paru à la Commission bien assuré dans ses résultats, et qui d'ailleurs a l'inconvénient très-grave de faire perdre une grande quantité de lumière • . C'est pourquoi j'ai cherché à atteindre le but en établissant, entre les intervalles des éclats d'un même phare, des inégalités périodiques, d'après l'idée de M. Sganzin, inspecteur général des pont6 et chaussées. Le premier appareil lenticulaire exécuté par M. Soleil a été construit dans ce système ; deux des huit grandes lentilles y, sont remplacées chacune par deux lentilles moitié moins larges, qui embrassent toujours un angle de A5° dans le sens vertical, mais seulement de aa°3o' dans le sens horizontal : ces deux couples de lentilles moitié moins larges sont diamétralement opposés. Il résulte de cette disposition que les intervalles angulaires entre les milieux des éclats successifs et, par conséquent, les intervalles de temps correspondants pendant la rotalion du phare forment la série périodique 1, i, ~, ), 1, 1, {, -| , }. etc.'1' il y a aussi une grande différence dans les intensités des

0 On aurait une série plus simple |j*r In combinaison de huit demi-lentilles avec quatre grandes lentilles, combinaison dons laquelle chacune de celles-ci serait suivie de deux demi-lentilles; ce qui donnerait, pour les intervalles de temps entre les milieux ou les fins des éclats successifs , la série périodique i. t. -J, i, i, f.etc. Alors les marins ne seraient pas obligés d'observer un aussi grand nombre d'éclats pour reconnaître la loi de ia période.

Mais une autre combinaison a laquelle nous avons songé M. de Rosse! et moi donnerait au feu tournant un caractère distinctif en-

core plus facile à saisir : elle consisterait à entourer la lumière centrale de seize demi-lentilles , embrassant toujours chacune 45* dans le sens vertical et aa° 3o' dans le sens horizontal ; tandis que la pyramide tronquée îles lentilles additionnelles, qui forme comm« une espèce de toit au-dessus de la lampe, raserait toujours composée que de huit lentilles dont les éclats précéderaient de 7* rein des huit demi-lentilles correspondantes et se renoueraient aveccux. Ainsi, surdetixérlabconséciilifs, le premier, composé de l'éclat d'une lentille additionnelle et de celui d'une demilentille, serait deux fois plus long au moins

La nécessité d'obvier aux chances de méprises, qui devaient s'accroître avec le nombre des phares, a fait admettre sur quelques |>oiii(s de notre littoral , et particulièrement aux entrées de ports, remploi des feux colorés.

éclats, puisque six d'entre eux sont presque deux l'ois plus brillants N° VIII (A), que les quatre autres. Mais la lumière des plus faibles étant encore très-intense , et cette comparaison ne se faisant que de souvenir, il paraît, d'après nos expériences, qu'elle ne pourrait servir à reconnaître le phare que dans le cas où sa lumière serait très-affaiblic par un brouillard ou le grand éloignement de l'observateur; car, à six lieues de distance et par un clair de lune, il fallait quelque attention pour remarquer la différence d'intensité de ces éclats, tant ceux des demi- Imlilles avaient encore de vivacité.

41. Les grandes lentilles ont été employées avec beaucoup de sucres comme signaux, par MM. Arago et Mathieu, dans les opérations fiéodésiques qu'ils ont faites, vers la lin de l'automne dernier, sur les côtes de France et d'Angleterre. Une de ces lentilles, éclairée par un bec quadruple et placée à cinquante milles anglais de l'observateur, •'tait vue aisément avec une lunette, une heure avant le coucher du soleil, et à l'œil nu, une heure après : elle paraissait alors aussi bril-

économique, puisque, en somme, on gagnerait un peu de lumière.

Au lieu de rattacher l'éclat de chaque lentille additionnelle à celui d'une demilentille, on pourrait l'intercaler entre les éclate de deux demi-lentilles consécutives; il s'en distinguerait par une différence d'intensité" qui serait bien assez prononcée pour frapper les yeux, et l'on aurait en outre une grande différence entre les intervalles de temps qui sépareraient les milieux des éclats successifs, puisqu'il résulterait de cette disposition la série très-simple i, ; , \, i. -J , -j, t, etc. L'effet particulier de ce feu tournant serait d'offrir des éclats très-brillants, qui se succéderaient à intervalles égaux, mais entre lesquels, et de deux en deux intervalles seulement, seraient intercalés des éclats beaucoup moins vif».

"p l'éclat suivant , produit seulement par m* demi- lentille; d'où résulterait une suite ''«•lats alternativement longs et courts. Ce *;stéiue présenterait encore un nuire avantage : c'est que , en somme , la durée des éclats Mra't presque égale à celle des éclipses. A la T«rité . 1» demi-lentilles auraient moins de fartée

que des lentilles entières embrassant 10 «W les deux sens ; mais l'intensité de k 'u'nière ne serait sans doute pas réduite *",0'lié, car les parties qu'on supprime à ro,t<? et à gauche de Taxe dans une lentille

^re, pou,. UDe demi-lentille, doi- "^l fournir moins de lumière que celles ^0n laisse, qui sont plus voisines de l'axe:

^•ni- lentilles seraient aussi brillantes '" puisque deux grands réflecteurs para- ,cnïesde 3o pouces. Ainsi, en sacrifiant

s Ce cas une partie de l'intensité des éclats * 'e"r durée, on le ferait d'une manière

N8 VIII (A), lante qu'un phare anglais à feu fixe, qui se trouvait à peu près dans lu même direction, à quinze milles seulement, c'est-à-dire trois fois plus près. Cet exemple sullil pour donner une idée de la portée des grandes lentilles.

42. Leur construction ne sera pas seulement utile à l'éclairage des phares; elle servira sans doute aussi à l'avancement de la science. Elle lui fournit un instrument puissant, avec lequel on pourra soumettre à la plus vive chaleur, dans l'intérieur d'un ballon de verre, des corps qu'on voudra fondre ou volatiliser, en les soustrayant à l'action de l'air ou en les mettant en contact avec un autre gaz; beaucoup d'expériences qui ne pourraient être faites ni avec le chalumeau ordinaire, ni avec celui de Newmann, le seront facilement de cette manière. Peut-être devra-t-on par la suite à ces grands verres ardents des découvertes aussi surprenantes que celles dont la pile de Volta a enrichi la chimie.

43. S'ils rendent des services importants aux savants, et surtout aux navigateurs, on en sera redevable au zèle éclairé avec lequel M. Becquey accueille toujours les inventions utiles et sait en hâter les perfectionnements. Les encouragements qu'il a donnés à M. Soleil ne se sont par bornés à lui commander deux appareils; l'établissement des machines nécessaires à l'exécution des lentilles annulaires exigeait des avances de fonds considérables. M. le directeur général des ponts et chaussées est venu au secours du fabricant, et, en lui faisant délivrer des à-compte, l'a enhardi dans la spéculation nouvelle à laquelle il se livrait, et a assuré dès le principe le succès de son entreprise.

Je dois ajouter que la chaleur avec laquelle M. de Rossel appuya la proposition de ce nouveau système d'éclairage, aussitôt qu'il eut vu les effets de notre première lentille, ainsi que les conseils et les encouragements qu'il nous a donnés pendant la durée du travail, ont beaucoup contribué à accélérer l'exécution des deux appareils lenticulaires qui sont maintenant terminés.

44. Le premier, dont les lentilles sont formées de petites portions de surfaces sphériques, a été essayé, l'an dernier, devant M. le direc-

leur général des ponts et chaussées et les membres de ia Commission V VIII ( A), des phares, qui ont été très-satisfaits delà vivacité de sa lumière.

45. Le second, composé de huit grandes lentilles annulaires et de huit petites lentilles additionnelles, va être soumis à une série d expériences semblables et plus complètes encore, en ce qu'on y emploiera la lampe à mouvement d'horlogerie destinée pour l'éclairage du phare de Cordouan W.

£6. Il résulte déjà d'une première observation faite de Montmélian, situé à 16,600 toises de l'arc de triomphe de la barrière de l'Étoile, sur lequel est placé l'appareil, que la durée de l'apparition de la lumière (à la vérité, dans des circonstances favorables) est la moitié de la durée des éclipses; qu'on aperçoit un affaiblissement sensible de la lumière (mais sans éclipse absolue) pendant un cinquième de la durée totale de l'apparition, au point de jonction de l'éclat de la grande lentille avec celui de la petite; et qu'enfin ces deux éclats surtout celui de la grande lentille, sont encore très-beaux à cette distance.

P. S. Depuis la lecture de ce Mémoire, j'ai songé à un moyen de prolonger la durée des éclats sans rien changer à la disposition des grandes et des petites lentilles, par l'addition d'un appareil qui no gênerait pas le service de la lampe et laisserait entièrement libre la table sur laquelle elle repose. 11 consisterait en un système de petites glaces étamées, fixées au-dessous des grandes lentilles, entre les montants qui les soutiennent, et disposées d'une manière assez analogue aux feuilles d'une jalousie; mais, au lieu d'être parallèles, elles auraient chacune l'inclinaison convenable pour réfléchir les rayons provenant

*' L'année suivante (le 90 juillet 1 8a3), cet appareil remplaça, dons la lanterne de Cordouan, les douze grands réverbères tournants de Borda, qui signalaient depuis trcnie-huit ans l'embouchure de la Gironde.

Cette mémorable inauguration du système des phares lenticulaires fait l'objet des documents que nous avons réunis ci-après sous le N* XI.

VIII (A). de la lumière centrale suivant des directions horizontales parallèles entre elles, pour chaque système correspondant à une grande lentille, et faisant un angle de 1 6° ou 1 5° avec Taxe de cette lentille, en avant, •lans le sens du mouvement de rotation, de manière que l'éclat produit par ce système de petits miroirs précéderait l'éclat de la lentille additionnelle de la même quantité dont celui-ci précède l'éclat de la grande lentille. Je pense qu'on parviendrait ainsi, à peu de frais, et sans augmenter le poids total du système de plus de aoo livres, à donner aux éclats une durée presque égale à celle des éclipses. Au reste, je me propose de faire bientôt l'essai de cet appareil additionnel, et de vérifier par l'expérience ces résultats approximatifs d'un premier aperçu (,).

' Nous devons appeler très-particulièrement f attention du lecteur mit ce pott-wriptum . où se trouve nettement formulé le programme de la combinaison accessoire renouvelée depuis sous le nom de xyttètne kolopkotal. Ce même programme est reproduit ci-après [N* XV j. dans une lettre du *5 avril i8a5 à M. Robert Stevenson, avec cette seule différence que les miroirs concaves auraient remplacé les miroirs plans. Il ne restait plus, pour rendre .•»>Ue idée facilement applicable, et porter en même temps l'effet utile au maximum, qui substituer la réflexion totale a la réflexion xpêcvlaire, h l'aide des anneaux catadioptriqutt si ingénieusement introduits par Fresnel, peu avant sa fin prématurée, dans la composition ■le S4S appareils d'éclairage. Il ne s" était pas au surplus exclusivement attaché, pour les feux [mimants, à la condition des éclip$et abwlueë. De nouvelles études le conduisirent à préférer, jmur Cordoiion. l'addition d'un appareil accessoire à feu fixe, qui, sans changer le caractère •listinctif du phare, devait le rendre constamment visible, en beau temps, jusqu'à une distance de quiitre et cinq lieues.

(iet appareil, dont le profil a été ajouté a la figure i de la planche IV, fut installé sur le pourtour de la table de service. Il se compose d'un système polygonal de petits miroirs pions, étages comme les lames d'une persienne, et disposés de manière à réfléchir boriïontalement et à distribuer à peu près uniformément dans tous tes azimuts le» rayons focauv divergeant nu-dessous du tambour lenticulaire tournant.

- - \< VIH (B).

NOTE