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D, dans le jaune. Or dans l'appareil, la distance apparente de ces deux raies est de 15 à 18 millimètres ; il y avait donc espoir.

Un dispositif ingénieux amena la superposition des deux spectres dans le champ du spectroscope.

« La monture actuelle de mon spectroscope ne permet pas de l'incliner sur son axe : la fente reste donc toujours verticale; le miroir de l'héliostat n'est pas très bon et ne permet pas d'obtenir des images suffisamment nettes ; de plus, quand j'ai fait mes expériences, l'atmosphère n'avait ni le calme, ni la transparence nécessaires; enfin le local où j'ai opéré est exposé à de nombreuses et violentes trépidations ; néanmoins, en dépit de ces conditions désavantageuses, j'ai constaté un déplacement de raies parfaitement net et se rapportant sensiblement à celui que j'avais calculé......

» Le spectre apparaissait partagé en deux par une ombre transversale ; les raies métalliques éprouvaient à leur passage dans cette ombre une brusque déviation et, à partir de cette région, les deux moitiés d'une même raie n'étaient plus sur le prolongement l'une de l'autre. Le phénomène était si net que l'observateur le moins expérimenté aurait pu le constater... Les raies telluriques n'éprouvaient aucun changement (1). >>

Règlo goodésique internationale. On se souvient

que

l'Association géodésique internationale avait confié à M. H. Sainte-Claire Deville la construction d'une règle géodésique en platine iridié, destinée à reprodu're avec toute la rigueur désirable la longueur du mètre. Ce travail, achevé déjà, demandait un complément indispensable, que M. H. Sainte-Claire Deville, aidé de M. E. Mascart vient de lui donner.

Il fallait, par une étude approfondie du métal qui composait la règle, rechercher les variations que pouvait subir avec le temps la distance comprise entre les deux points ou les deux traits qui, de part et d'autre, terminaient le mètre. C'est l'objet d'un mémoire publié par les deux savants, dans les Annales scientifiques de l'École normale (2). Nous croyons utile d'en analyser un passage — sauf à revenir plus tard sur l'ensemble, - pour montrer quel souci de la précision et de la rigueur ces messieurs ont apporté dans leur travail. Jamais peut-être, ce soin capital dans toute détermination scientifique n'a été poussé aussi loin.

La règle, on le sait, est formée de platine et d'iridium purs. Pour en assurer l'homogénéité les deux métaux ont été fondus ensemble un grand nombre de fois, jusqu'à ce que des déterminations de densité,

(1) Comptes rendus, 27 janvier 1879. T. 88, p. 169. (2) Janvier et février 1879. T. viii.

fut em

exécutées sur des échantillons pris en tout point de la masse du lingot, aient abouti à des résultats concordants.

Cette densité s'est trouvée 21 508 pour le métal fondu et 21 516 pour le métal recuit à haute température. Les densités théoriques trouvées par le calcul, à la suite d'analyses, avaient été une première fois 21 510, et une seconde 21 518.

Après ces opérations préliminaires, MM. Johnston et Matthey, de Londres, qui avaient été chargés de la préparation du lingot, le divisèrent en deux parts. La première — les deux tiers environ du tout — servit à fabriquer la règle. La deuxième le tiers restant ployée à construire, par laminage et soudure autogène deux cylindres creux sur lesquels nous allons nous arrêter aujourd'hui. Tous deux ont une longueur d'environ 1m06 et sont fermés par

des calottes hémisphériques; tous deux portent deux traits gravés par MM. Brunner et séparés par une longueur égale à celle du mètre des archives.

Le premier, que M. Deville appelle le « témoin » remplace momentanément, dans les recherches, le mètre lui-même. Le deuxième deviendra plus tard et définitivement le tube témoin, mais comme il servira en même temps de thermomètre, il l'appelle le tube thermométrique. Pour l'employer à ce dernier usage, différentes conditions sont requises. Il faut d'aboril en jauger le volume intérieur à ('. Il faut ensuite en connaitre la dilatation aux différentes températures. Il faut enfin mesurer à ces mêmes températures la dilatation apparente du gaz qu'il renferme.

Le jauger d'abord. Rien de plus simple en apparence ; il suffit de peser l'appareil vide de tout gaz et de le peser ensuite plein d'eau purgée d'air, à la température de 0°. Et toutefois, des pesées de ce genre exigent plusieurs mois « parce qu'il faut employer le temps à étudier la marche de la balance, et faire toutes les corrections dues à la température, à la pression, à l'état hygrométrique de l'air ambiant, etc. »

La balance employée fut celle qui servit à V. Regnault dans ses recherches : construite par M. Deleuil père, elle est sensible au dixième de milligramme, sous une charge de 5 kilogrammes. Les poids cotés furent ceux que construisit Fortin pour

l'Observatoire. Deux pesées successives donnèrent pour différence entre les deux poids :

P.

15,03881227 P.-P.

15,03881269 La divergence n'apparaît que dans les dix millièmes de gramme.

Et toutefois ces pesées si précises ne satisfont pas nos savants ; ils ont projet de les reprendre avec une balance spéciale construite à cet effet, « dont le fléau serait tout en acier, que l'on entourerait d'une cage de

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fer, et qui permettrait d'effectuer les pesées dans le vide, à la température constante de la glace fondante. )

On conçoit d'ailleurs ces précautions inusitées : le poids de l'eau contenue dans le tube thermométrique pouvant donner le signe et la mesure des variations que subirait sa capacité intérieure, par suite de désormations dans la matière qui l'enveloppe. Une variation d'un millième de millimètre dans la longueur qui sépare les deux traits marqués au burin, se traduirait par une variation de poids de 3mgr, 11 dans le poids de l'eau qui y serait contenue. Or, une pesée ordinaire suffit amplement pour trahir une variation semblable. Une pesée délicate la pourrait mesurer.

Voici maintenant comment on procède pour déterminer, aux diverses températures, la dilatation propre du tube thermométrique.

Le tube témoin est, nous l'avons dit, constamment entouré de glace fondante. L'auge qui le contient est placée sur le chariot d'un comparateur et amenée sous deux microscopes fixes pour constater d'abord l'invariabilité de position des deux traits dont nous avons parlé plus haut.

Le tube thermométrique placé dans une auge semblable est d'abord amené à 0°, et la position de ses deux points extrêmes est vérifiée, à cette température, à l'aide du même comparateur. Après quoi on enlève la glace fondante et l'on permet au thermomètre de prendre la température ambiante, ou telle autre température que l'on voudra, car l'auge est disposée de manière à recevoir, après la glace fondante, la vapeur d'un liquide quelconque en ébullition.

Une fois cette température atteinte, les traits initiaux des deux tubes - le témoin et le thermomètre étant mis en coïncidence, on observe au microscope le désacord entre les deux traits terminaux. A cet effet, le trait terminal du tube témoin est suivi d'une graduation millimétrique, tracée avec tout le soin que comportent nos procédés de division, par MM. Brunner.

C'est donc sur le tube témoin qu'on lit l'excès de longueur du tube thermométrique, à la nouvelle température, ou la dilatation qu'il a subie, suivant une de ses dimensions en passant de 0° à to. On peut en déduire sa dilatation totale. Mais la mesure qui a servi à cette détermination, le millimètre gravé sur le tube témoin, pourrait avoir subi des variations de longueur, si la matière du tube avait subi des modifications dans sa structure : de là une nouvelle et très élégante vérification.

Le millimètre du témoin est d'abord comparé à un millimètre gravé sur une petite plaque métallique indépendante. Celle-ci est ensuite déposée dans un appareil, où sans s'écarter de la température 0°, elle reçoit, comme le ferait un écran, les bandes d'interférence d'une lumière homogène bien définie, le thallium par exemple ou la lithine. La longueur d'onde d'une lumière semblable est connue avec toute la rigueur désira

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ble et elle sert à vérifier la longueur du millimètre ; on peut en effet calculer le nombre de franges que l'on devra compter entre les deux traits extrêmes d'un millimètre.

Je ne sache pas que jamais la précision dans les méthodes scientifiques de recherche ait été poussée plus loin. Reste maintenant à mesurer la dilatation du gaz

c'est l'azote que M. Sainte-Claire Deville emploie enfermé dans le thermomètre.

A cet effet, le thermomètre « communique avec un voluménomètre de forme particulière.. Le principe de ce nouvel appareil consiste à maintenir le gaz à pression constante, en lui faisant équilibre par la pression d'une autre masse de gaz, astreinte à occuper un volume invariable, dans un vase constamment entouré de glace fondante. Le gaz qui s'échappe du tube thermométrique, à mesure que la température s'élève, est mesuré à cette pression constante, et à la température de 0°, par le poids du mercure qu'il déplace. )

Cette description un peu vague ne nous permet pas de rien préciser sur le dispositif de l'appareil. Mais quel qu'il soit, elle amenait une vérification nouvelle. Le poids du mercure soulevé mesure la dilatation du gaz, or la densité exacte du mercure nous est-elle bien connue ? V. Regnault l'avait déterminée par un procédé classique. Il pesait à même température un volume égal d'eau ei de mercure; mais ces deux corps avaient été préalablement portés à l'ébullition dans le vase de verre qui les contenait. « On se trouve ainsi dans le cas d'un véritable thermomètre à mercure et l'on peut craindre que les causes qui produisent le déplacement du 0 dans les thermomètres, ne donnent lieu à un changement de volume du vase dans le cours des expériences. D'autre part le vase peut encore se déformer et changer de volume sous le poids du mercure qu'il renferme. Nous avons évité ces causes d'erreur en faisant le remplissage des liquides dans le vide, et en plaçant le vase dans un bain de mercure pour compenser la pression intérieure. D Le chiffre obtenu fut

13,5962 V. Regnault avait trouvé

13,5959 Une expérience de vérification dans laquelle on pesa successivement d'abord dans l'eau, puis dans le mercure un même cylindre de platine iridié donna

13,600 Nous nous arrêtons ici. Nous en avons dit assez pour montrer la rigueur qui préside aux délicates opérations dont M. Sainte-Claire Deville

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