G.-D. LIVEING et J. DEWAR. — On the reversal of the lines of metallic vapours (Sur le renversement des raies des vapeurs métalliques); Proceedings of the Royal Society, t XXVII, p. I32 (28 février 1878), 350 (26 mars 1878) et 494 (I9 juin 1878), et t. XXV

HAL Id: jpa-00237565

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00237565

Submitted on 1 Jan 1879

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

lines of metallic vapours (Sur le renversement des raies des vapeurs métalliques); Proceedings of the Royal Society, t XXVII, p. I32 (28 février 1878), 350 (26 mars

1878) et 494 (I9 juin 1878), et t. XXVIII, p. 352 (12 fevrier 1879), 367 (20 février 1879) et 471 (27 mars 1879)

D. Gernez

To cite this version:

D. Gernez. G.-D. LIVEING et J. DEWAR. - On the reversal of the lines of metallic vapours (Sur le renversement des raies des vapeurs métalliques); Proceedings of the Royal Society, t XXVII, p.

I32 (28 février 1878), 350 (26 mars 1878) et 494 (I9 juin 1878), et t. XXVIII, p. 352 (12 fevrier 1879), 367 (20 février 1879) et 471 (27 mars 1879). J. Phys. Theor. Appl., 1879, 8 (1), pp.385-391.

�10.1051/jphystap:018790080038500�. �jpa-00237565�

G.-D. LIVEING et J. DEWAR. 2014 On the reversal of the lines of metallic vapours

(Sur ^le renversement des raies des vapeurs métalliques); Proceedings of ^the Royal Society, ^t XXVII, p. I32 (28 février I878), ³⁵⁰ (26 ^mars I878) ^et 494 (I9 juin I878), ^{et t. XXVIII,} p. 352 (I2 ^fevrier I879), 367 (20 ^février I879) et 47I (27 ^mars I879).

Depuis

^la

publication

du Wémoire de M. Kirchhoff Sur la rela- tion entre les

pouvoirs él1lisSifs

^et abasorbants des

diffèerents

corps pour la lumière ^et la

chaleur,

^dans

leduel

^sont détaillées les

expé-

riences sur le renversement des raies du lithium et du sodium. au

moyen de la lumière solaire ^et des vapeurs de ^{ces métaux en sus-}

pension

^{dans la flamme} d’un brûleur de

Bunsen,

^{et où se trouve}

signalé

^le renversement des raies les

plus

brillantes du

potassium,

du

calcium

du strontium. et du

baryum,

^{obtenu en} substituant à la flamme du brûleur la combustion d’un

mélange

de chlorate de

ces métaux avec du sucre de

laiu,

de nombreuses recherches ont été réalisées dans le but d’obtenir le renversement des raies bril- lantes des métaux. M.

Cornu,

utilisant le

procédé

^de

^Foucault, produisait

^l’arc

voltaïque

^entre deux charbons et y introduisait des métaux

qui,

^{en se}

volatilisant,

entouraient les charbons incan- descents d’une

atmosphère

de vapeurs

absorbantes j

^il réussit de

cette manière à observer le renversement de diverses raies des métaux

indiqués

^{ci-dessus et, de}

plus,

^du

^thallium,

^du

plomb,

^de

l’argent,

^de

l’aluminium,

^du

magnésium,

^du

^cadmium.,

^{du zinc et}

du cuivre. Il reconnut de

plus qu’en générale

pour ^un même, groupe ^de

raies, l’absorption

^commence par les moins

réfrangi-

bles pour s’étendre

graduellement

^aux

plus réfrangibles,

^et que, pour

chaque ^métal,

^le renversement se

produit

^{dans la}

région

^la

plus réfrangible

^du

spectre qui

^le caractérise.

D’autres

expériences

^furent

entreprises

par M.

Lockyer :

^les

premières

^{furent exécutées} par ^un

procédé qui

^{m’avait servi en}

1 87a

^à découvrir les

spectres d’absorption

des vapeurs de

soufre,

de

sélénium,

de tellure et d’un certain nombre de

compostés

^des

métalloïdes. Il consiste à recevoir dans ^un

spectroscope

^{la lumière}

émanant soit d’une

lampe

^de

^Drummond,

soit de l’arc

voltaïque après

lui avoir fait traverser un tube de verre ou de

porcelaine

renfermant diverses substances amenées à l’état de vapeurs, soit par ^une rampe de becs de gaz, soit par des charbons incandes-

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018790080038500

cents. M.

Lockyer

^constata l’existence d’une raie

d’absorption qui

se montre

quelquefois

^avec la vapeur de

zinc ;

^{il retrouva} _{les spec-}

tres cannelés

signalés

antérieurement par MM. Roscoe et Schuster dans le cas du

potassium

^{et du}

sodium,

^{observa un}

spectre

^can- nelé certain avec

l’antimoine,

^{douteux avec le}

phosphore

^{et l’ar-}

senic. Il étendit ses recherches ^aux métaux les moins volatils en

disposant,

^avec la collaboration de M.

Roberts,

^des

appareils

^de

chaux

qu’il

^{amenait à une haute}

température

^{à l’aide du chalu-}

meau à gaz

oxygène

^et

hydrogène;

^{il ne réussit} pas, de ^{cette ma-}

.

nière,

^{à observer le} renversement de nouvelles raies

métalliques,

pas ^même celle du

thallium,

^{mais il observa des} cannelures dans les

spectres

^de

l’argent,

^du

manganèse,

^{du chrome eu du bismuth.}

Les auteurs des Mémoires _que nous

analysons reprochent

^au

procédé employé

par ^M.

Lockyer

^{et Roberts deux inconvé-}

nients :

1 ° La condensation des vapeurs

métalliques

^sur les corps ^trans-

parents qui

ferment les tubes aux deux

extrémités ;

^{mais cet incon-}

vénient

peut

^être évité par la

disposition que j’avais adoptée

^dans

mes

expériences,

^et

qui

^{consiste à} continuer le tube aux deux bouts par ^{une sorte} de chambre à

air,

^{fermée comme le} _{tube par} ^un

disque

^{de verre ou de mica et chauffée comme le reste du tube.}

2° Le second inconvénient résulte de ce que, pour

empêcher l’oxydation

^des

métaux,

^{on faisait arriver dans le tube une atmo-}

sphère d’hydrogène qui

entraînait

trop rapidement

les vapeurs

métalliques.

On l’évite aisément en ne faisant arriver que ^très lentement _{le gaz} réducteur.

Quoi qu’il

^en

^soit,

^{voici le}

procédé adopté

par ^MlB1.

Liveing

^et

Dewar. On se sert d’un tube dont une extrémité fermée est intro- duite dans ^un fourneau

qui

le chauffe à l’incandescence. Le métal

contenu dans le tube se

volatilise;

la lumière émise _par le fond du tube et par ^ses

parois, qui

^{donnerait un}

spectre continu,

^traverse

la vapeur ^{et est} reçue dans un

spectroscope.

^{Le tube}

employé

dans les

premières expériences

^{était un tube de}

^fer,

^de

0m,I5

^de

diamètre intérieur environ et de

om,

^{80 de}

long,

que l’on ^recou- vrait extérieurement d’une couche de borax ou d’un

mélange

^de

plombagine

^et

d’argile.

On dressait ce tube verticalement dans

un

fourneéW

^{alimenté avec de la houille et on le chauffait sur une}

387

hauteur de

0m,

^3o

environ,

^{en laissant ouverte} l’extrémité

supé-

rieure du

tube,

que l’on couvrait

simplement

^{d’une lame de verre}

ou de

mica;

^on

évitait,

du reste,

l’oxydation

des vapeurs ^en faisant arriver à la

partie supérieure

^{du tube un courant lent}

d’hydrogène.

La

lumière, qui

^se

propageait

suivant, l’axe du tube à travers les vapeurs

métalliques,

^{tombait sur} la fente du collimateur du spec-

troscope,

dont l’axe était dans le

prolongement

^{de celui du tube.}

Les

principaux

résultats obtenus avec cet

appareil

^{sont : ren-}

versement de la raie verte du

thallium,

de la raie bleue de l’in-

d.ium,

^des

raies b,

ainsi que ^de

quelques

raies bleues du

magné-

sium.

Dans un tube contenant un

mélange

^de

potassium

^{et de sodium}

avec du chlorure de

lithium,

^on obtient le renversement de la raie rouge de ^ce

métal,

^résultat

qu’on

^ne

peut

^{obtenir avec le} chlorure de lithium et le

potassium

^{ou le sodium}

employés

^seuls.

Le sodium a donné lieu à une série de

phénomènes

^{assez com-}

plexes

^et

qui

^se

succèdent,

^{si l’on suit}

l’expérience, depuis

^{le mo-}

ment où le sodium que l’on ^a mis ^au fond du tube se volatilise

jusqu’à

^{celui où tout le métal est}

complétement

volatilisé. Il

n’y

^a

là rien que de

très-naturel,

^{étant donnée la}

disposition

^de

l’appa-

reil : en

effet,

^la

région

^{du tube}

qui

^{est dans le fourneau est seule}

portée

^{à une} très-haute

température ;

la vapeur

qui s’y produit

s’élève dans la

région

^{du tube}

qui

^sort du fourneau et

s’y

^condense

pour former ^une couche

liquide

^le

long

^des

parois

^{et une}

espèce

de nuage de

gouttelettes qui

^retombent pour ^se volatiliser et se

condenser de nouveau ; ^ce nuage ^est éclairé _{par la} lumière infé-

rieure,

^{et même les}

particules qui

le constituent

peuvent

^être chauffées à l’incandescence. On observe donc dans le

spectroscope :

i°

l’effet produit

par la lumière du tube

incandescent,

tamisée dans la vapeur de sodium à diverses

températures ;

^2° la lumière émise par du sodium ^en

gouttelettes,

^{chauffée à diverses}

températures

où il est

lumineux ;

3° la lumière émise par la couche

liquide

^con-

densée sur les

parois, qui peut

^{être à des}

températures

différentes de celles des

gouttelettes.

Du reste,

l’interprétation

^des

expériences

^{faites sur le}

potassium

et le sodium

mélangés

^{avec du chlorure de}

^lithium,

de même que celles

qui

^{ont été} réalisées par les ^{auteurs sur} des

mélanges

^ana-

logues,

^est nécessairement

très-incertaine, puisqu’on

^ne

peut

^savoir

si les

phénomènes

observés doivent être attribués au

potassium

ou au sodium

employé,

^{ou au} lithium résultant de la

décomposi-

tion du chlorure par ^ces

niétaux,

^{ou aux divers chlorures}

qui

peu-

vent coexister en

plus

^{ou moins}

grande quantité

^{et avoir un}

spectre

d’absorption spécial.

Cette observation

s’applique

^{aussi à une} deuxième série d’ex-

périences

^faites dans des tubes de verre contenant avec du sodium des chlorures de rubidium ou de coesium et une

atmosphère

^d’a-

zote ou

d’hydrogène

^secs, que l’on chauffait de manière ^à obtenir la vapeur des ^métaux. Avec le chlorure de rubidium on observa le

renversement des deux raies de l’extrême violet

qui

caractérisent

ce

métal,

^{et avec le chlorure} de ccesium le renversement des deux

lignes

^{bleues. Des}

expériences

ultérieures montrèrent que ^{ce ren-}

versement des raies ne devait pas ^être attribué au

spectre

^d’ab-

sorption

des chlorures de ces deux

métaux,

car, ^en chauffant ces

chlorures seuls et en faisant traverser leurs vapeurs par la

lumière,,

on n’observa rien de

pareil

^{à ce}

qu’on

^{avait constaté}

lorsque

^les

chlorures étaient chauffés avec du sodium.

L’objection

^{se trouve}

donc levée en ce

qui

concerne ces métaux et les raies dont t il

s’agit.

Nous n’entrerons pas dans ^le détail de tous les faits notés dans les six Communications que ^nous

analysons,

^{car un} certain nombre d’entre _eux,

esquissés

^{d’abord dans une}

^Note,

^{ne seront}

précisés qu’ultérieurement;

^{nous dirons} seulement que,

après

^{avoir fait un}

certain nombre

d’expériences

^{avec des tubes de} fer par la méthodes

indiquée,

^les auteurs ont reconnu que ^la

température

^{des foar-}

neaux était insuffisante pour

permettre

^{d’arriver au} renversement

de la

plupart

des raies des métaux même relativement volatils.

Ils ont alors eu recours, ^comme MM.

Lockyer

^et

^Roberts,

^aux appa- reils de chaux ou de charbon chauffés par le chalumeau ^à gaz oxy-

gène

^et

hydrogène

^ou par l’arc

voltaïque,

^{et ils les ont}

disposés

^de

manière à faire les observations comme avec le tube de fer de leurs

premières expériences.

L’appareil

^{dont ils ont} fait usage ^{est un} bloc de chaux vive ou de calcaire

percé

^{d’un trou}

cylindrique vertical,

^de

01ll,006

^à

om,

oo7 de

diamètre,

^{et d’un second trou latéral}

qui

^{aboutit à} l’extrémité inférieure du

premier Cfig. y

^et

qui

^{sert à} introduire le bout du chalumeau à gaz ^tonnants.

389

Dans le cas où l’on utilise

l’électricité,

^{deux trous}

opposés

viennent aboutir à l’extrémité inférieure du tube vertical

(fig. 2);

on y fait

pénétrer

^deux

baguettes

de charbon en relation avec les

pôles

^{de la}

pile;

^on

peut même,

^en _perçant ^{l’un des} charbons d’un

trou

cylindrique

^{suivant son axe, amener dans}

l’appareil

^{un cou-}

rant

d’hydrogène qui préserve

^{le métal de}

l’oxydation

^{due à l’accès}

de l’air.

Au-dessus de cet

appareil,

^on

dispose

^un miroir incliné de

45°

préservé

^{par une}

plaque

de mica du contact des vapeurs métal-

liques

^et

qui

^renvoie la lumière horizontalement ^sur la fente du

spectroscope.

Fig. ¹ Fig. ^2.

Gomme les creusets de chaux se détruisent

facilement,

^on

peut

faire _{usage de} creusets de charbon

disposés

^{comme celui}

qui

^est

représenté

par la

fig.

^{i ; on} le fait alors reposer ^{sur une}

plaque métallique

aboutissant à l’un des

pôles

^d’une

pile,

^et l’on intro- duit dans le trou latéral une

baguette

de charbon reliée avec

l’autre

pôle

^{de la}

pile,

^en

ayant

^{soin d’isoler cette}

baguette

^des

parois

^{du creuset} par ^une

enveloppe

de chaux. Il est clair que

cet

appareils

^{en charbon ne}

permet

pas d’atteindre des

tempéra-

tures aussi élevées que celles

qu’on

réalise dans les creusets de

chaux, à

^{cause de la} conductibilité bien

plus grande

du charbon de

cornue.

Les auteurs ont soumis à ces

appareils

^des

mélanges divers;

^ils

ont surtout

utilisée

^{dans le cas des métaux}

alcalino-terreux, la pro-

priété, signalée

^en

I876

par M.

Mallet,

_que

possède

l’alulninium de

décomposer

^leurs

oxydes

^en

présence

^des carbonates de soude

ou de

potasse ;

^{dans le cas} des métaux

alcalins,

^{ils se sont servis}

de tartrates ou de carbonates

qui

étaient réduits _par le charbon du creuset.

Nous allons

indiquer

^les

longueurs

^{d’onde des} raies dont on a

constaté,

^{à l’aide des}

appareils précédents,

^un renversement

plus

ou moins net :

Une dernière série

d’expériences

^{a été} réalisée dans des vases

de chaux

(fig. 2).

Oon volatilisait les métaux par l’électricité d’une machine

magnéto-électrique.

^Les résultats obtenus ^ont été les mêmes que ^ceux que

je

^viens

d’indiquer,

^{avec cette} différences

qu’on

^a pu ^observer le renversement d’un

plus grand

^{nombre de}

raies,

^{notamment dans le cas du}

potassium

^{et du} strontium. Je vais

indiquer

^les

longueurs

^{d’onde de ces raies :}

En notant les caractères

qui

^se manifestent dans le renverse- ment des raies d’un même groupe, les auteurs ont confirmé le

fait, signalé

antérieurement par 1VI.

Cornu,

que ^la moins

réfrangible

^de

deux raies d’un groupe ^est celle dont ori obtient le

plus

facilemen t le renversement ; cela est

particulièrement

.manifeste avec les

spectres

^du

baryum,

^du

stronuium,

^{du calcium et du}

potassium.

En

comparant

la facilité de

production

^du renversement des

39I raies avec la

fréquence

d’observation des raies

solaires,

^{les au-}

teurs croient

pouvoir

conclure que les groupes

calcium, baryum,

strontium

d’une

part

^et

sodium, li thium, magnésium

^{de l’autre}

paraissent

^se

compor ter

^{de la même manière} dans leurs

expé-

riences et dans la

chromosphère

^solaire.

En

résumé,

si l’on s’en tient aux raies les

plus caractéristiques

des métaux alcalins et

alcalino-uerreux,

^{on voit}

par les expériences

que nous venons

d’analyser

que l’on ^a obtenu le renversement de 13 raies sur 3 ¹ dans le cas du

potassium, ^{de 4}

^{sur 12} pour le

sodium,

^{de 6 sur 21} _pour ^le

baryum,

^{de i o sur}

³⁴

pour le ^stron-

tium,

^{de 1 i sur}

37

pour le

calcium, lorsque

^l’on

agit

^{sur les mé-}

langes

^{de sels}

métalliques

^{soumis à} l’action des métaux alcalins

ou à Faction réductrice du charbon ou de

l’hydrogène .

Il resterait à établir ce

qu’on peut

obtenir réellement en em-

ployant

^{ces métaux isolés à l’état de}

pureté;

^{c’est ce} que ^devront faire les auteurs s’ils veulent

qu’on puisse

^{donner une}

interpréta-

tion

rigoureuse

^de leurs intéressants travaux.

D. GERNEZ.

F. AUERBACH.- Ueber di eabsolute Anzahl von Schwingungen, ^{welche zur} Erzeugung

eines Tones erforderlich sind (Sur le nombre absolu de vibrations qui ^{sont néces-}

saires pour la production ^d’un son); ^{Ann. der} Physik, ^nouvelle série, t. VI,

p. 59I; I879.

M.

Pfaundler,

^en

s’appuyant

^{sur des} observations faites avec la sirène et en utilisant les échos

résonnants,

^{avait avancé} que ^deux vibrations suffisaient pour ^{rendre un son}

perceptible.

L’auteur a

repris

^la

question

^en

employant

^un

diapason

^élec-

trique,

^et il conclut de ses observations que

vingt

vibrations en-

viron sont nécessaires pour la

production

^{d’un son}

caractéristique.

E. MASSE.

M. SCHMITZ. 2014 Ueber das specifische Drehungsvermögen des Rohrzuckers (Pouvoir

rotatoire du sucre de canne); ^Chem. Ber., ^t. X; I877.

L’auteur, _après

avoir déterminé la densité du sucre pur

préci-

pité

par

l’alcool,

^{a mesuré le}

pouvoir

^{rotatoire des} dissolutions au