fant plusieurs jours plus tard, puis en comparant leur éclat avec celui de tubes identiques insolés au même instant, mais non refroidis et conservés en chambre noire.

Disons en passant qu'on peut reproduire ces expériences sur la phosphorescence sans disposer des ressources du laboratoire de M. Pictet, en recourant pour refroidir les tubes à l'évaporation rapide du mélange d'acide carbonique solide et d'éther.

Lorsqu'on reçoit

La lumière et la chaleur rayonnante. sur un prisme un faisceau étroit de rayons solaires pénétrant dans une chambre obscure, la tache lumineuse que le faisceau dessinait sur le mur de la chambre est déviée par le prisme et s'étale en ruban allongé, coloré d'une infinité de teintes allant du rouge au violet, et où l'œil armé découvre un très grand nombre de raies noires : c'est la partie visible du spectre, la plus immédiatement accessible, la première et, pendant longtemps, la seule bien connue.

L'observation a fait découvrir qu'il existe en outre une infinité de radiations qui prennent place, dans le spectre, en deçà du rouge et au delà du violet. Les premières, moins réfrangibles que le rouge, constituent le spectre infra-rouge; les secondes, plus réfrangibles que le violet, forment le spectre ultra-violet. Le spectre ultra-violet est caractérisé par les propriétés chimiques que possèdent, à un très haut degré, ses radiations. La photographie et les phénomènes de fluorescence se prêtent très bien à manifester son existence, à mesurer son étendue et à déterminer la position des nombreuses raies noires qui s'y trouvent.

Le spectre infra-rouge est caractérisé par les propriétés calorifiques de ses radiations; il est, comme la partie lumineuse et l'ultra-violet du sceptre, traversé par des raies noires; on a imaginé, pour l'étudier, des thermomètres spéciaux d'une très grande délicatesse.

Les propriétés chimiques des radiations solaires n'appartiennent pas exclusivement aux rayons ultra-violets, pas plus que les propriétés calorifiques n'appartiennent exclusivement aux rayons infra-rouges. En réalité, le véritable caractère du spectre réside dans la répartition de l'énergie vibratoire suivant la longueur d'onde des radiations qui le composent. Jusqu'ici le physicien y constate l'existence de l'énergie calorifique, se manifestant seule dans l'infra-rouge, et s'associant à l'énergie lumineuse dans la partie visible du spectre; et de l'énergie chimique, se

révélant surtout dans les tons élevés de la gamme des couleurs et dans la partie ultra-violette; mais il est permis de penser que là ne s'arrêteront pas les découvertes. La théorie électromagnétique de la lumière de Maxwell, qui a reçu des expériences de Hertz une si brillante confirmation, nous a révélé l'existence de radiations électriques, identiques par leur nature aux radiations spectrales, et n'en différant que par leur longueur d'onde. Le jour n'est pas loin peut-être où un physicien habile découvrira, dans les radiations émanées d'un corps incandescent, des ondes électriques qui se rattacheront aux radiations calorifiques et prolongeront la partie infra-rouge du spectre.

En attendant, les physiciens ont étudié avec grand succès les radiations connues du spectre; les ondes calorifiques et la partie infra-rouge surtout ont fait l'objet de travaux récents très remarquables, parmi lesquels les recherches de M. Langley, qui nous occuperont seules, tiennent la première place.

Comme la lumière, la chaleur se propage donc par rayonnement à travers le vide et à travers certaines substances; comme la lumière, elle se réfléchit, se réfracte, se disperse, etc. Toutefois, les radiations calorifiques sont, pour la plupart, moins réfrangibles que les radiations lumineuses: la chaleur obscure forme la plus grande partie des radiations calorifiques du soleil; la chaleur lumineuse, celle qui est de même réfrangibilité que la lumière, n'en est qu'une faible portion. Il faut en dire autant de la plupart des autres corps incandescents.

C'est pendant qu'il était directeur de l'observatoire d'Alleghany, que M. Langley imagina, pour estimer la chaleur rayonnée par une source calorifique quelconque, un thermomètre d'une délicatesse prodigieuse auquel il donna le nom de bolomètre.

Cet appareil ne ressemble en rien au thermomètre ordinaire, où l'on emploie le mercure comme substance thermométrique, et la dilatation du mercure dans le verre comme phénomène thermométrique. Voici le principe de sa construction: la résistance offerte par un fil métallique au passage d'un courant électrique est liée à la température du fil, comme le volume apparent du mercure enfermé dans le tube d'un thermomètre est lié à la température du mercure. Or, on peut mesurer très exactement cette résistance à l'aide d'une sorte de balance, qui porte en physique le nom de pont de Wheatstone, munie d'un galvanomètre sensible. En pratique, on a recours à un fil de fer ou de platine extrêmement fin, et recouvert de noir de fumée. Ce fil, destiné à devenir le récepteur des radiations, forme l'une

des branches du pont; un fil semblable, protégé par un écran, forme la branche d'équilibre. Toute variation de température du récepteur, à laquelle ne participera pas la branche antagoniste, entraîne une rupture d'équilibre dans la marche du courant électrique qui circule dans l'appareil; cette rupture est immédiatement accusée par la déviation de l'aiguille du galvanomètre intercalé dans le circuit. La sensibilité de l'appareil et la rapidité de ses indications dépendent de la capacité calorifique du récepteur, de l'intensité du courant qui peut traverser le circuit sans l'échauffer sensiblement, et de la délicatesse du galvanomètre. Pour diminuer autant que possible la capacité calorifique du récepteur, on le réduit à un ruban qui n'a que 1 ou 2 centimètres de longueur, 1/20o de millimètre de largeur, et 1/500e de millimètre d'épaisseur. Dans ces conditions, il réalise un thermomètre d'une ténuité et d'une sensibilité extrêmes, qui accuse et permet de mesurer des variations, dans sa température, de l'ordre d'un millionième de degré centigrade.

M. Langley a appliqué cet instrument à un grand nombre de recherches intéressantes de physique céleste que nous n'avons pas à rappeler ici. Il s'en est servi aussi pour étudier le rendement en lumière des différentes sources usuelles et est arrivé à des résultats extrêmement curieux que nous nous contenterons de rappeler brièvement.

On donne le nom de rendement en lumière d'une source lumineuse quelconque au rapport de l'énergie lumineuse à l'énergie rayonnante totale qui émane de cette source. En général, ce rapport est extrêmement faible: il n'est que de 2 à 3 pour cent dans l'arc électrique, de 1 pour cent dans le bec de gaz, de moins encore dans la bougie. Nous ne produisons donc la lumière qu'en gaspillant la chaleur. Si toute l'énergie disponible dans une bougie était dépensée en lumière, elle nous donnerait, au lieu de quelques heures d'une lumière misérable, des années de bon éclairage. La nature est moins prodigue de ses richesses. M. Langley a découvert dans une sorte de ver luisant, le Pyrophorus noctilucus, une source lumineuse absolument économique, dont le rendement s'élève à cent pour cent. Il est peu probable que nos places publiques et nos demeures soient éclairées un jour avec des vers luisants; mais l'homme saura sans doute imiter la nature; et le jour viendra peut-être où la lumière, obtenue par phosphorescence dans un champ électrostatique, supplantera très avantageusement l'éclairage électrique Ile SÉRIE. T. VII.

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qui entraîne une perte énorme d'énergie calorifique et une dépense excessive d'énergie mécanique.

Aujourd'hui M. Langley a quitté l'observatoire d'Alleghany; il préside la Smithsonian Institution, foyer scientifique très intense, qui dépense un revenu annuel de 3 millions de francs à la réalisation du but que lui a assigné son fondateur : l'accroissement et la diffusion de la science. Le bolomètre a suivi M. Langley dans ses nouvelles fonctions, et il l'utilise, depuis plusieurs années, à mener à bonne fin certains travaux d'astrophysique confiés à l'Institut smithsonien par le Congrès de Washington en 1890. Jusqu'ici, ces travaux ont porté surtout sur le spectre solaire, et en particulier sur sa partie infra-rouge. Les premières recherches de M. Langley dans cette voie remontent à plus de douze ans ; elles touchent aujourd'hui à leur couronnement. Au début, un spectroscope à prisme et lentilles de sel gemme projetait successivement les différentes parties du sceptre sur le ruban récepteur du bolomètre; l'observateur devait suivre lui-même, sur une échelle graduée, les mouvements de l'aiguille du galvanomètre, ce qui rendait le travail fort lent et très pénible. Actuellement l'échelle graduée est remplacée par une plaque photographique que meut un mouvement d'horlogerie d'une grande précision, en même temps qu'il promène lentement le spectre sur le ruban récepteur.

Toutes les radiations, toutes les raies d'absorption, visibles et invisibles, passent donc successivement sur le ruban. Grâce à l'extrême exiguïté de sa masse, le récepteur change incessamment d'équilibre thermique, sous l'influence de ces radiations et de ces raies: il n'exige pour suivre leurs variations qu'un temps si court qu'on peut le considérer comme insensible. La résistance qu'offre le ruban au passage du courant varie du même pas; l'aiguille du galvanomètre traduit ces variations par ses déviations, et la photographie trace, sur la plaque sensible, la courbe de l'énergie thermique et ses moindres accidents. Il ne reste plus à l'observateur que le soin d'étudier cette courbe à loisir et d'y lire, non seulement la grandeur des variations de l'énergie calorifique dans le spectre, mais encore, grâce au synchronisme parfait des différents mouvements de l'appareil, la place exacte du spectre où elles se sont produites. Un procédé de transcription purement automatique permet d'ailleurs de convertir les sinuosités de la courbe photographiée en spectre linéaire, où les radiations absentes se traduisent par des raies noires.

Cette méthode fut essayée d'abord et contrôlée sur le spectre visible; ses résultats furent merveilleux. C'est par milliers que l'on compte les déviations de l'aiguille enregistrées sur la plaque, et correspondant, avec une précision parfaite, au passage sur le récepteur des raies d'absorption de Frauenhofer. On obtient ainsi, en une heure, des résultats que l'on ne pourrait réunir, à l'aide du micromètre, qu'au prix de plusieurs années d'un travail assidu, en sorte qu'il est devenu possible de prendre, dans la même journée, pour les comparer entre elles, plusieurs représentations du spectre entier.

Ce procédé si rapide est en même temps d'une puissance et d'une précision inouïes. C'est ainsi que l'on voit, sur la transcription de la courbe photographiée, non seulement le dédoublement de la raie D du sodium, mais, entre les raies Di, et D2, la raie du nickel qu'elles encadrent, et tellement bien séparée que la possibilité de la résolution de raies multiples dont l'intervalle dépasse à peine 2 secondes d'arc paraît évidente: les spectroscopes les plus puissants ne font pas mieux.

L'étude de la courbe d'énergie correspondante à la partie infrarouge a fait découvrir que toute cette région du spectre est recouverte d'un réseau de raies d'absorption au moins aussi complexe que celui de la partie lumineuse. Déjà plus de 2000 raies invisibles y ont été enregistrées. Les cartes de ce nouveau monde ne tarderont pas à être publiées; elles s'étendront aux vibrations de longueur d'onde de 1200 à 6000 millionièmes de millimètre. Il résulte du travail fait jusqu'ici que non seulement la plus grande partie de l'énergie solaire se trouve dans la région infra-rouge, mais que les raies qu'on y relève proviennent de l'absorption de l'atmosphère terrestre plutôt que de celle du soleil.

Les machines statiques. Des modifications apportées à l'appareil de Wimshurst ont remis, dans ces derniers temps, la question des machines statiques à l'ordre du jour. Nous signalerons deux de ces transformations dont nous avons pu constater l'efficacité.

La première, indiquée, croyons-nous, par M. Pellissier, a été réalisée par M. Bonetti. Elle consiste à supprimer les boutons et les secteurs métalliques des plateaux, et à disposer, le long des conducteurs diamétraux, une série de balais, au lieu d'un seul à chaque extrémité. La suppression des secteurs et de leurs boutons simplifie évidemment la construction et l'entretien de