LUMINEUSES

Les sources lumineuses qu'on peut employer dans lej cabinets de physique pour mesurer les intensités corapaj ratives de diverses lumières naturelles sont trop variabla pour que j'aie cru devoir éclairer mqn photomètre ave^ aucun des appareils ordinairement employés *. Il y auj rait lieu de faire une étude de toutes les causes qui tendenj à changer l'intensité d'une lumière terrestre , qu'elle soi! due à une combinaison chimique, qu'elle ait pour originfl l'électricité, ou bien qu'elle soit accompagnée d'une plus ou moins grande quantité de chaleur.

Franklin avait remarqué depuis longtemps que si Tod place les flammes de deux chandelles en contact, onj obtient sur-le-champ plus de lumière qu'en les laissant brûler séparément à distance, et il attribuait déjà cet effet à l'augmentation de température qu'amène nécessairement le rapprochement des flammes.

1. Voir les premiers Mémoires sur la photométrie, p. i7/i et 185.

De Rumford, en perfectionnant cette expérience, mona qu'une lampe formée de plusieurs mèches plates raprochées les unes des autres de manière à se communiuer mutuellement de la chaleur, donne considérablement lus de lumière pour une dépense d'huile déterminée que ensemble de ces mêmes mèches brûlant séparément. 11 âsulte de là, que durant la combustion d'une mèche late à l'air libre, il se vaporise beaucoup d'huile en pure )erte.

11 était naturel de penser qu'en opérant sur des lampes L double courant d'air on trouverait que la perte de commstible y est sensiblement moindre. Nous avons reconnu, in effet , Fresnel et moi * , qu'on peut former un bec à ieux mèches concentriques qui, recouvert d'une chemilée convenable, donne, dans les circonstances les plus avantageuses, une lumière égale à celle de cinq lampes Carcel pour une consommation d'huile correspondante seulement à celle de quatre et demie de ces lampes. Jamais nous n'avons pu gagner davantage. J'ajouterai même que, dans des becs à trois et à quatre mèches concentriques donnant l'éclat de dix et de vingt quinquets ordinaires, nous avons toujours trouvé, en prenant les lampes d'Argand construites par Carcel comme terme de comparaison , que la quantité d'huile consommée est à très-peu près proportionnelle à la quantité de lumière produite.

Les lampes d'Argand dont on se sert en Angleterre m'ont paru en général moins brillantes que les lampes de

1. Voir la Notice sur les phares, t m des Notices scientifiques, t. VI des Œuvres, p. 16 à 28.

Carcel. La supériorité de ces dernières doit tenir en grande partie à la manière ingénieuse dont la mèche y est abreuvée d'huile ; mais je me trompe fort si la forme cylindrique qu'ont la plupart dçs cheminées construites chez nos voisins n'y a pas aussi une bonne part. Nous nous sommes assurés que le coude de la cheminée exerce, par sa forme et sa position, une influence très-notable sur la blancheur et la vivacité de la flamme.

Peut-être, à cette occasion , ne sera-t-on pas fâché de trouver ici les résultats des expériences pbotométriques que de Rumford avait faites.

Une lampe d'Argand ordinaire, brûlant avec tout son éclat, donne environ autant de lumière que neuf bonnes chandelles bien moachées.

Représentons Tintensité de la lumière que donne une chandelle commune bien mouchée par 100

En il minutes, si Ton cesse de moucher la chandelle, cette intensité sera réduite à 39

En 19 minutes, à 23

En 29 minutes, à 16

Si la chandelle est mouchée ensuite de nouveau, la lumière redevient iOO

Dans une bougie, les variations ordinaires d'intensité sont comprises entre 100 et 60.

Les poids comparatifs de diverses substances combustibles qu'il faut brûler pour obtenir une même quantité de lumière pourront être calculés par la table suivante :

Poids de combustible biùlé.

Cire d'abeille. . . La bougie est toujours bien mouchée, 100

La chandelle toujours bien mouchée. 101 Suif. {La chandelle ayant toujours une longue mèche 229

Poids

de combustible

brûlé.

1 Dans une lampe d^Argand ordinaire. 110 HuUe d'olive.,. . | Dans une lampe commune, à flamme

( large, claire et sans fumée 129

Huile de navette. Dans la lampe commune 125

Huile de lin. . . . Dans la lampe commune 120

On voit par cette table combien la consommation de suif est plus considérable quand une chandelle n'est pas mouchée.

Dans un Mémoire de M. Brande, qui a paru en 1821 dans les Transactions philosophiques ^ on trouve plusieurs expériences sur les facultés lumineuses et calorifiques du gaz oléfiant , du gaz extrait du charbon de terre et du gaz que fournit la décomposition de l'huile, qui nous paraissent intéressantes à rapporter. Nous commencerons par les expériences relatives au gaz oléfiant pur.

Un jet de ce gaz, qui s'échappait par une ouverture ayant O'^^.li^ de diamètre, sous la pression de 0"*.013 d'eau, donnait, quand on l'enflammait, une lumière égale à celle d'une bougie ordinaire, lorsque la dépense du gaz, par heure, s'élevait à 10"*.û87.

Avec le gaz extrait de l'huile , ce même jet égalait la bougie quand la dépense par heure se montait à 13^'Ml.

M. Brande employait, dans ses essais, des bougies de 9 au kilogramme.

Dans l'expérience suivante, M. Brande alluma simultanément 12 jets de 0™^".42, disposés circulairement sur un anneau de 0'".018 de diamètre. Il couvrit cette flamme composée d'une cheminée cylindrique semblable à celles

des lampes d'Argand , et régla l'ouverture des robinets x.— I. 32

m APPENDICE.

de manière qu'il n'y eût point de fumée. La pression qui déterminait la sortie du gaz oléfiant était , comme tout à l'heure, de O^^.OIS d'eau. Il reconnut ainsi que la flamme composée fournissait une lumière égale à celle de dix bougies lorsque la consommation du gaz oléfiant, par heure, se montait à 42^^^6.

Nous avons trouvé plus hi^ut qu'un simple jet donnait la lumière d'une bougie par une consommation de 10^^487 ; ce nombre, multiplié par 10, donne 10^^87. Telle serait la quantité de gaz, par simples jets, qui semblerait devoir correspondre à dix bougies. L'expérience directe n'a donné que 43^**. 6; la quantité de lumière qu'a fournie un volume déterminé de gaz a donc augmenté dans un ti os-grand rapport , par cela S9ul qu'on a fait brûler plusieurs jets lefi uns h côté de^ autres ^.

D'après M, Brande, on produit pendant une heure une quantité de lumière égale à ^elle de <^ix bougies, en brûlant :

U^^KS de gaz oléfiant pur; 791».. 87 de gay exU^it ût TboUe; 21/i^'* .98 de gaz tiré du oharl)Qn dq terre.

Pans les épreuves faites avec le gaz extrait de Thuile, M. Brande a employé l'appareil à douze jets de 0"^.12

1. Pour avoir le droit d'assurer que le rapproehement des Jets enflammés ^ cx>atr|biiô pour beaucoup k augmenter Is^ quantité de lumière produite, il aurait faUu que le jet simple se trouvât soumis, comme chacun de ceux dont se composait le jet multiple, & rinfluence du courant d'air détermiaé par we cheminée de verre; ou bien que la combustion, dans les deux cas, se fît à l'air libre et sans cheminée, conditions auxquelles M. Brande ne s*est nullement astreint

chacun, qui lui avait servi pour le gaz oléfiant pur. Mais l'expérience ayant appris que les ouvertures doivent ê(re considérablement plus larges pour que le gaz extrait du charbon de terre brûle convenablement, on allumait simultanément, dans les essais faits avec ce dernier gaz, douze jets de 0°^. 84 chacun , disposés sur le Contour d'un anneau circulaire de 0"'.029 de diamètre.

Un mélange de trois parties de gaz oléflant et d'une partie d'hydrogène donne la même lumière que le gaz extrait de Thuile.

Pour essayer les facultés calorifiques de ces diverses espèces de flammes, on alimentait successivement la lampe à douze jets dont nous avons parlé avec le gaz de l'huile, avec celui du charbon de terre et avec le gaz oléfiant. Au-dessus de la cheminée, mais à une telle distance que la flamme ne perdît rien de son éclat, on plaçait un petit vase en cuivre de 0".13 de diamètre et de 0".064 de profondeur, légèrement concave à sa surface inférieure. Ce vase rempli d'eau , renfermait un thermomètre ; une petite ouverture donnait issue à h vapeur. L'expérience était finie quand le liquide entrait en ébullition- Voici les résultats.

L'eau était primitivement à -|- 10* centigrades. Pour la porter de cette température à celle de lOO*, on a brûlé :

l/i"*-.26 de gaz oléfiant ; 20ii*-.3 de gaz tiré de l'huile ; i55^»*-.89 de gaz de charbon de terre.

La lumière de la flamme produite par un jet de gaz oléfiant, concentrée au foyer d'une lentille plano-coavexe,

sur la boule d'un petit thermomètre à mercure, occasionnait en cinq minutes une ascension de 2". 5 centigrades. Quanta la lentille de verre elle-même, quoiqu'elle fût épaisse, sa température n'augmentait pas.

Cette expérience, dit M. Brande, d'accord avec celles de Maycock et de Laroche, prouve que les rayons calorifiques qui émanent des corps combustibles conmiuns sont capables, comme les rayons calorifiques du Soleil, de traverser les milieux diaphanes. Mais c'est à tort, je crois, que M. Brande cite Maycock et Laroche comme ayant observé les premiers la propriété dont jouissent les rayons calorifiques émanés des corps combustibles communs de traverser les milieux diaphanes. J'ai donné ailleurs ^ Tordre chronologique des découvertes expérimentales qui ont été faites dans cette branche importante de la physique.

J'ai trouvé dans mes expériences photométrîques que la lumière atmosphérique dans le voisinage du Soleil est g~ de la lumière moyenne du disque radieux ^ ; d'autres expériences faites par les mêmes procédés m'ont démontré que la lumière d'une bougie est ^ de la lumière dont se trouve éclairée l'atmosphère dans la partie qui se projette autour de l'astre solaire. Il en résulte que l'intensité de la flamme d'une bougie est la quinze-millième partie de l'éclat dont le Soleil nous paraît briller à la surface de

la Terre.

La lumière d'un bec d'Argand équivaut à celle de 7 bougies ; l'intensité lumineuse d'un bec de gaz est celle

i. Voir t IV des Xotices scientifiques, t VII des OEuvres, p. 630. 2. Voir le cinquième If émoire sur la pbotométrie, p. 25ii.