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les poursuivre jusqu'à l'entier accomplissement du vaste dessein qu'il a

formé.

II

J. CHAUTARD.

Actualités scientifiques.

LA SPECTROSCOPIE, par A. Cazin. Paris, Gauthier-Villars, 1878, in-12.

Les études spectrales sont au nombre des plus attrayantes de notre temps, et sont de celles auxquelles le plus brillant avenir est encore réservé. La découverte des raies obscures dans le spectre du soleil par Fraunhofer; puis, bien longtemps après, celle de l'existence d'un spectre discontinu pour les vapeurs et les gaz incandescents, et de la propriété que possèdent les vapeurs d'absorber les radiations émises par la même substance portée à une haute température; l'application de ces propriétés si remarquables à l'analyse chimique et à l'étude de la constitution des astres, telles sont les principales étapes qui mesurent la route parcourue depuis un demi-siècle dans ce domaine inconnu à l'ancienne physique. Un livre court et solide, écrit par un homme compétent, résumant sur cette question à l'ordre du jour les connaissances acquises, renfermant toutes les indications intéressantes pour un lecteur amateur et suffisantes pour celui qui désire.se livrer à ces études attrayantes, ne peut manquer d'être bien accueilli. Le petit volume de M. A. Cazin nous paraît remplir ces conditions.

Ce livre est divisé en trois chapitres, dont le premier traite des instruments et des procédés d'expérimentation. M. Cazin décrit brièvement la disposition qui fournit le spectre bien pur d'une source lumineuse projetée sur la fente d'un spectroscope, et les moyens d'en étudier, au point de vue des raies spectrales, la portion invisible ou ultra-violette (prismes de quartz, fluorescence, photographie). Une curieuse découverte de M. Ed. Becquerel permettra peut-être d'étudier, mieux que Foucault n'a pu le faire, la région chaude ou infra-rouge. M. Cazin s'arrête, à ce propos, sur la distinction entre les spectres linéaires et les spectres à bandes plus ou moins estompées que produisent les gaz, et dans une théorie du plus grand intérêt rattache ces derniers à la cause qui fait varier l'indice de réfraction par le mouvement relatif de la source lumineuse, comme le son d'un corps vibrant nous apparaît plus élevé ou plus bas suivant que ce corps s'approche ou s'éloigne de nous (pp. 9-19).

La description des appareils dispersifs pour produire les spectres, qui

vient ensuite, sera particulièrement consultée par les expérimentateurs. M. Cazin décrit les prismes de MM. Hofmann et Duboscq, le spectroscope à prismes multiples du P. Secchi, celui de M. Janssen, etc...; puis les spectres résultant de la diffraction par les réseaux, composés de petites lignes parallèles très serrées que l'on trace sur une lame bien polie. M. Mascart, dans ses beaux travaux sur le spectre ultra-violet, a fait usage d'un réseau contenant 442 traits sur un espace de 1mm. M. Rutherfurd se sert de préférence de spectres par réflexion, provenant de réseaux tracés sur des plaques métalliques. Ces spectres très purs et très faciles à manier, ont encore l'avantage de ne pas altérer la relation qui existe entre les longueurs d'ondulation des rayons de diverses couleurs et l'espacement de ceux-ci sur le spectre.

La manière de porter à l'état de vapeurs incandescentes les substances dont on veut étudier les raies (on sait que les solides et les liquides ne donnent que des spectres continus), a aussi son importance. Pour bien des corps, l'immersion dans la flamme non éclairante d'un brûleur de Bunsen suffit; d'autres procédés analogues sont décrits et discutés par M. Cazin, mais il donne la préférence à l'emploi de l'étincelle électrique, soit par le moyen d'une bobine de Ruhmkorff, soit par l'arc voltaïque de la pile : on obtient ainsi, en général, avec le spectre du métal dont sont formés les électrodes, celui du gaz dans lequel s'opère la décharge. M. Cazin développe les procédés à employer pour distinguer l'un de l'autre.

Le chapitre II étudie les phénomènes qui font l'objet de la spectroscopie, les spectres d'émission et les spectres d'absorption des différentes substances. Les vapeurs rendues lumineuses par une haute température donnent un spectre qui se résout en un nombre plus ou moins grand de raies colorées, ayant pour une même substance des positions invariables, caractéristiques dans le spectre: c'est là ce qu'on nomme spectres d'émission. Les vapeurs métalliques sont surtout remarquables sous ce rapport, et les travaux de MM. Kirchhoff et Bunsen, qui ont ouvert la voie dans cette question, sont discutés en détail par M. Cazin. Depuis, ces recherches ont été complétées et étendues par MM. Hofmann, Robert Thalén, Angström, Huggins, qui ont déchiffré les raies caractéristiques des divers métaux et leurs indices de réfraction: ainsi, tandis que le sodium ne possède guère que neuf raies et l'osmium qu'une seule, le fer en a cent quarante-huit et le titane deux cent un. M. Lecoq de Boisbaudran a résumé l'ensemble de ces recherches. Mais la détermination des raies dans la portion ultra-violette du spectre est moins avancée : la fixation de leurs positions au moyen de la photographie est facilitée par le travail de M. Mascart, qui a déterminé les longueurs d'onde de dix-sept raies principales dans cette portion du spectre solaire et en a trouvé

environ sept cents autres. M. Cazin signale l'importance et le succès assuré de ces recherches.

L'étude des spectres des gaz simples présente plus de difficulté, car il semble résulter des recherches de Plücker et Hittorf qu'un gaz ou une vapeur simple a des spectres différents, suivant la température, la pression et la tension électrique. M. Cazin discute longuement le sujet, encore fort obscur ; le lecteur verra avec un intérêt particulier l'exposé des recherches que lui-même a faites sur le spectre de l'azote (pp. 8487) et qui l'ont conduit à démontrer l'insuffisance des explications proposées. En résumé, il a observé trois spectres différents suivant les circonstances dans l'azote incandescent, et la cause de cette multiplicité ne peut tenir qu'à l'électricité. M. Cazin a aussi poursuivi les recherches de MM. Wüllner et Frankland, qui ont cru reconnaître que les raies d'émission d'un gaz s'étendent à mesure que la pression augmente, et que le spectre finit par devenir continu si la pression est assez forte. M. Cazin paraît porté à penser que cette continuité du spectre est produite, dans les circonstances dont il s'agit, par des poussières solides, dont la quantité croît avec la pression. Toute cette partie de l'ouvrage de M. Cazin offre autant de nouveauté que d'intérêt, et mérite une lecture attentive, ainsi que le paragraphe consacré à la question difficile et obscure des spectres des substances composées. Vient ensuite l'étude des spectres d'absorption et des méthodes employées par divers physiciens pour les observer on sait que si la lumière d'une vapeur incandescente, avant d'arriver au spectroscope, traverse un milieu composé de la même vapeur à une température moins élevée, les raies brillantes, caractéristiques du spectre d'émission de la vapeur, sont remplacées par des raies obscures, et que l'on a pu formuler cette loi : un gaz ou une vapeur a la propriété d'absorber les radiations qu'elle émettrait ellemême si elle était portée à une température plus haute. Les travaux de M. Lockyer sont surtout remarquables sur ce sujet.

Enfin, le dernier chapitre est consacré aux applications du spectroscope, tant à la chimie qu'à l'astronomie ; c'est celui que liront avec le plus de plaisir les lecteurs qui préfèrent connaître les résultats pratiques d'une science plutôt que d'en étudier les méthodes. Tout le monde, d'ailleurs, connait l'usage du spectroscope pour déceler les plus petites quantités d'une substance en vapeur dans l'espace : la raie caractéristique du sodium apparaît dans l'air qui en contient de son poids, et comme l'atmosphère est en présence des eaux de l'océan, chargées de chlorure de sodium et agitées par les vagues, elle en charrie constamment des quantités suffisantes pour être révélées par l'analyse spectroscopique. C'est en effet ce que l'on observe. Grâce à cette extrême sensibilité, l'analyse spectrale a fait connaître l'existence de plusieurs corps simples qui avaient échappé à l'analyse chimique, le rubidium et

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le cœsium reconnus par MM. Kirchhoff et Bunsen, l'indium trouvé par MM. Reich et Richter, le thallium par MM. Crookes et Lamy, le gallium par M. Lecoq, etc.

Mais l'astronomie a tiré un parti plus admirable encore de l'analyse spectrale. Nous avons vu naître la chimie sidérale. Le renversement des raies par l'absorption a donné l'explication des raies noires du spectre solaire, et a fait connaître les métaux qui flottent à l'état de vapeur dans l'atmosphère éblouissante du soleil (1). Plus tard, M. Janssen et M. Lockyer ont tiré du spectroscope le moyen d'étudier en tout temps les protubérances rouges de la chromosphère solaire qu'on n'avait aperçues jusque que dans les éclipses, et cette méthode est devenue, entre les mains du P. Secchi et des spectroscopistes italiens, une source de découvertes d'un haut intérêt scientifique. M. Cazin l'expose avec beaucoup de soin et de clarté, ce qui ne se rencontre pas souvent. Enfin, l'analyse spectrale des étoiles, si heureusement commencée par le P. Secchi, Donati, M. Huggins, a porté bien plus loin encore nos connaissances chimiques dans l'univers visible, et ce curieux chapitre de la science, que nos pères ne pouvaient même pas soupçonner, est à peine ouvert aujourd'hui.

PH. G.

III

Les Montagnes, par ALBERT DUPAIGNE. Sept cartes en couleur hors texte; illustrations dans le texte. Ouvrage couronné par l'Académie française. Troisième édition, revue et augmentée. Tours, Alfred Mame et Fils, éditeurs, in-8°.

Ce livre s'adresse principalement aux touristes sérieux qui veulent s'instruire dans leurs voyages aux pays de montagnes, et jouir en connaissance de cause du spectacle de la nature. On verra, par la courte analyse que nous allons en faire, qu'il peut intéresser d'autres lecteurs

encore.

La terre est un globe de 40 000 kilomètres de tour dont la surface se partage en deux grands empires, l'océan et la terre ferme. Le domaine des eaux s'étend sur les trois quarts de notre planète, cachant, sous sa nappe sphérique, des profondeurs que le génie de l'homme sait à peine sonder. Les lignes capricieuses de ses rivages limitent les continents

(1) A ce sujet, nous remarquons dans l'écrit de M. Cazin une sorte de contradiction. A trois reprises, il parle de la découverte du renversement des raies par absorption pp. 43-44, p. 103 et p. 121), et semble, tantôt en attribuer la découverte à Foucault, tantôt la reporter à MM. Kirchhoff et Bunsen.

dont le sol, plus ou moins tourmenté, présente ici des accidents et des saillies, ce sont les collines, les monts et les montagnes, groupées en massifs ou en chaînes; là des parties faiblement inclinées ou parfaitement plates, ce sont les plateaux et les plaines.

Ce sont les montagnes, leur situation sur le globe, leur hauteur et leurs formes, leur naissance et leur histoire, leur vie actuelle, la circulation de leurs eaux, les ébranlements et les convulsions de leurs masses, les végétaux qui les recouvrent, les animaux et les hommes qui les habitent, que le savant vulgarisateur, dont nous analysons l'ouvrage, passe successivement en revue; semant, sur le long trajet qu'il parcourt dans les 600 pages d'un livre plein de faits et de science, les trésors d'une érudition de bon goût, les accents d'un cœur sincèrement croyant et les charmes d'une poésie toute fraîche comme la nature qu'il dépeint

Recueillons en passant un regret et un souhait bien souvent répétés et qui finissent enfin par être entendus ; ils s'adressent l'un et l'autre à la géographie, cette « science méconnue », si longtemps impopulaire et pourtant si pleine d'agréments et d'utilités On en fit jadis la suivante de I histoire ; on la bannit du domaine de l'intelligence pour la reléguer dans celui de la mémoire; elle fut condamnée à végéter dans des manuels, vrais catalogues de pays et de villes, chaos indigestes de mots barbares ou incompris qui surchargent la mémoire des élèves et les rebutent. Nos voisins d'Angleterre et d'Allemagne ont été bien plus sages que nous; chez eux la géographie est considérée depuis longtemps comme une science d'observation, une science de faits qui a sa place parmi les sciences physiques et naturelles. Quinze années de réclamation et d'efforts nous ont fait entrer dans la même voie; nous avons aujourd'hui de bons ouvrages classiques et nos cartes ont cessé d'être inexactes et inintelligibles. Puissions-nous voir l'enseignement de la géographie demeurer et progresser dans cette voie nouvelle, et l'on verra bientôt tomber d'eux-mêmes les préjugés injustes dont cette science, victime de méthodes irrationnelles, fut si longtemps l'objet. « Lorsqu'elle cherche à peindre le pays dont elle parle, ne prononçant jamais un nom propre sans lui ajouter une qualité caractéristique, un détail frappant qui serve de point d'attache à la mémoire; lorsqu'elle anime sa description d'un pays par des notions pittoresques sur la nature du sol, le climat, les cultures, les animaux; enfin lorsqu'elle met en scène les habitants eux-mêmes, leur race, leur caractère, leur état social et religieux, leurs travaux, leur gouvernement; la géographie, lorsqu'elle fait tout cela, est le plus attachant, le plus aimé, le plus profitable des exercices scolaires (1). »

(1) P. 52.

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