HAL Id: jpa-00242041
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Submitted on 1 Jan 1913
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la loi de Stefan
Fery, Drecq
To cite this version:
Fery, Drecq. Sur une nouvelle méthode pour mesurer le coefficient de la loi de Stefan. J. Phys. Theor.
Appl., 1913, 3 (1), pp.380-384. �10.1051/jphystap:019130030038000�. �jpa-00242041�
SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE POUR MESURER LE COEFFICIENT DE LA LOI DE STEFAN (1);
Par MM. FERY et DRECQ.
..
*11
L’un de nous a employé pour la première fois, pour la mesure de l’important coefficient cc de la loi du rayonnement :
un récepteur conique réalisant très sensiblement les conditions d’un
récepteur intégral (‘-’~.
A la suite d’une critique formulée à ces déterminations et relative à l’étalonnage du récepteur conique (3), nous avons repris en 1911 de
nouvelles mesures qui ont confirmé l’exactitude des premières (4
La moyenne de 18 mesures faites en 1909 avait donné :
La moyenne de 24 mesures également très concordantes fournit en
1911
Nous attribuons 1"écart de 0,’0 entre ces deux séries à iine erreur possible de 0,8 0~’0 sur la température noire du four.
La formule même de Stefan montre qu’une erreur sur T introduit
sur a ou a une erreur quatre fois plus grande.
(’) Communication faite à la Société française de Physique : séance du
18 avril 1913.
(~’) Bulletin des Séances de la Société de Physique, 2- année, 1909 ;
-et J. de Phy., 48 série, t. 758, 937 ; 1909 ;
-C. FÉHY, Prop°iéiés sélectives des coî-ps noirs.
(3) BAUER et MouLiN, J. de Phys., 4e série, t. IX, p. 458, 993 ; 1910.
(4) J. de Phys., 5~ série, t. I, p. 351 ; juillet 1911 ; - C. FËRY et DRECQ, La
constante de la loi du
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019130030038000
II
Les critiques que nous avons formulées relativement aux récep-
teurs plans tombent, si on mesure non pas l’énergie ’reçue par un
bolomètre par sa variation de résistance, mais bien l’énergie qu’il dissipe.
Nous estimons en effet qu’une partie de l’énergie radiante versée
par le four n’est pas employée à chauffer le récepteur, mais est simplement diffusée par la face antérieure du bolomètre ou de la
pile thermo servant de récepteurs.
Cette mesure soulève cependant une grosse difficulté : celle de
mesurer avec précision l’énergie diffusée par une lame dont la tem-
pérature n’est supérieure que de quelques degrés à celle de la salle.
Nous y sommes parvenus en associant le télescope pyrométrique
de l’un de nous à un galvanomètre très sensible du même auteur (’ ).
ni
Une lame de platine de 36~,6 de largeur sur de longueur
avait été soigneusement noircie sur ses deux faces par le procédé de
Kurlbaum. Cette lame fixée à sa partie supérieure à une pince
d’amenée du courant était lestée à sa partie inférieure par une autre
pince munie d’une tige de cuivre rouge plongeant dans un godet de
mercure; on ohtenait ainsi une tension constante de la lame, malgré
la faible dilatation de cette dernière (2).
Si on fait passer un courant de 5 à 7 ampères dans cette lame qui
n’a que d’épaisseur, on obtient sous la même incidence (48°)
(1; La description de ce galvanomètre a paru aux C. R. cle l’Acad. des Sc., t. CLV,
.
page 1008 ; 18 novembre 1912. Il permet de déceler une différence de 005000 de
degré entre les deux soudures d’un couple constantan-fer. On mesurait ainsi à 0° 08 près la température de la lame qui etait portée à 33° environ, soit 13° au- dessus de la température ambiante.
(2) La variation de surface de la lame provenant de cette dilatation (2 m 10-1)
est absolument négligeable.
est une preuve de l’égalité du noircissage sur les deux faces.
Il est facile de construire la courbe d’étalonnage du système en portant en abscisses les watts dépensés dans la lame, et en ordon-
nées les déviations galvanométriques obtenues.
Le coefficient angulaire de la droite ainsi obtenue serait :
où t est la température de la lame et to, celle de la pièce dont les
murs forment enceinte froide.
Si à ce moment on supprime le courant et qu’on dispose devant la lame, et perpendiculairement à une de ses faces, un four électrique
il
dont on limite l’ouverture au moyen d’un écran refroidi par un cou- rant d’eau et percé d’une ouverture de surf’ace s’, on produira égale-
ment un échauffement de cette lame (1).
L’expérience montre que cet échauffement est dissymétrique (2), le rapport des énergies rayonnées par les faces postérieure et antérieure
variant entre 0,82 et 0,84, quand le four passe de 1.250, à 1.400"
absolus.
Si on désigne par W~ , l’énergie rayonnée par la face antérieure de la lame, W2, celle rayonnée par la face postérieure, il sera facile de
trouver sur la droite d’étalonnage l’énergie électrique 2 ’IV, équiva-
lente à la somme W~ 1 -t- w 2 :
2 W est connu en watts; la somme W4 + peut être calculée par les données de l’expérience.
(1) La température du four a été maintenue dans le voisinage du point de
fusion de l’or qui avait servi à étalonner le télescope pyrométrique utilisé dans
ces mesures.
(2) Cette dissymétrie a déjà été signalée pour une lame métallique mince recou-
verte de diverses substances et même de noir de fumée Ann. Phys. et
2e série, t. LXXV, p. 39). Il l’attribue exclusivement à un effet de diffusion
ou réflexion irrégulière des radiations sur la face directement frappée par le
rayonnement.
Cet effet n’est peut-être pas le seul qui entre en jeu et il n’est pas inadmissible que la température superficielle des deux faces soit différente.
L’analyse par un spectromètre très sensible des radiations émises par les
deux faces permettrait seule de trancher ce point.
aussi celle que lui q a versée le four)
’ =a (T4 C
-il) 0 y, SS’ D2 relation dans
laquelle :
~z est le coefficient cherché ;
T, la température absolue du four ;
°
ta celle de la pièce et qui est la même que dans le cas de l’étalon- nage (~) ;
S, surface de la lame (~) ;
’
S’, surface du diaphragme placé devant le four;
D, distance du bord de ce diaphragme à la lame.
Les séries très concordantes effectuées en employant successive- ment les deux faces de la lame comme réceptrices pour le four ont fourni :
J’où
Ces mesures confirment les premières mesures faites par l’un de
nous en 1909 et qui conduisaient à 18 0/0 comme pouvoir diffusif du noir de platine.
lB1elloni,dans ses travaux classiques,avait montré que pour le noir de fumée la diffusion était de 18 0/0 pour une source de radiations à 400" et ~17 0/0 pour du platine incandescent.
La seule critique à faire à ces mesures est que nous avons dû ad- mettre que le noir de platine suit exactement la loi de Lambert. Il est très probable que cette supposition est très voisine de la vérité, car MM . Bauer et Moulin ont montré que le platine devenu rugueux et grenu à la suite d’un chauffage prolongé suit déjà cette loi (4).
(1) En croisant ces deux séries : étalonnage et mesure par le four, on réalise très bien cette condition. De plus l’enceinte froide (mur de la salle) reste iden-
tique comme pouvoir émisif, la lame n’ayant pas été déplacée entre ces deux
séries.
(2) La mesure de la surface de la lame a été faite en la photographiant dans le
même plan qu’une règle divisée. En tirant une épreuve sur papier, la pesée du papier donne la surface. On
aopéré de même ponr la mesure de S’. On a intérêt dans ce procédé à grossir un peu la reproduction. Les divisions de la règle divi-
sée sont mesurées exactement à la machine à diviser sur l’épreuve.
(3) C. R., t. CLV, p. 1239 ; 9 décembre 1912. FÉHY et DITECQ (sur le pouvoir dif-
fusif du noir de platine et le coefficient de la loi de Stefan).
(4) BAUER et MouuN, loc. Cil.
à
