Sur un procédé de fixation des figures d'évolution de l'huile sur l'eau et sur le mercure

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Submitted on 1 Jan 1912

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Sur un procédé de fixation des figures d’évolution de l’huile sur l’eau et sur le mercure

Henri Devaux

To cite this version:

Henri Devaux. Sur un procédé de fixation des figures d’évolution de l’huile sur l’eau et sur le mercure.

J. Phys. Theor. Appl., 1912, 2 (1), pp.891-898. �10.1051/jphystap:019120020089101�. �jpa-00241812�

891 ces problèmes. ^{Je crois} cependant avoir montré qu’on ^{ne saurait se}

passer, pour expliquer ^les perturbations magnétiques, de l’intermé- diaire obligé ^{des courants} telluriques qui constituent, dans la ques-

tion, ^{un élément} primordial.

SUR UN PROCÉDÉ DE FIXATION DES FIGURES D’ÉVOLUTION DE L’HUILE SUR L’EAU ET SUR LE MERCURE

Par M. HENRI DEVAUX.

Au cours de mes recherches sur les laines minces de l’huile et d’autres substances (2) j’ai été amené à prévoir, ^en 1904, que le

papier devait s’imbiber beaucoup (aCtlenzent par l’eau s’il est taché d’huile que s’il ^ne l’est pas.

L’expérience, ^tentée aussitôt ^{a vérifié mes} prévisions, quelque paradoxales que parussent ^{celles-ci à} première ^vue. Les moindres taches huileuses faites sur un papier que l’on trempe dans l’eau s’imbibent aussitôt beaucoup ^mieux que le reste de la feuille.

J’aurai plus ^{tard à revenir sur ce fait} singulier. Pour le moment,

je ^{veux seulement montrer ici} comment cette propriété curieuse du

papier ^{a été mise à} profit pour prendre ^des empreintes ^{de lames}

d’huile en évolution et (1) pour ^en faire des pseudo-photographies.

Principe de la méthode.

Si au lieu d’eau pure ^on emploie ^une

solution aqueuse d’ une ^matière colorante quelconque, ^{celle-ci im-} prègne ^{aussi de} préférence les endroits huilés d’une feuille de papier.

Mettons par exemple ^de l’encre dans une cuvette à photographie ^ou

dans une assiette, ^et posons ^une feuille de papier, ^{tachée d’huile, à}

sa surface. L’encre pénètre aussitôt de préférence ^les taches, ^{si bien}

(~) Communication faite à la Société française ^de Physique : ^{séance du}

19 avril 19t2.

Des additions importantes ^{à cette} communication ont été portées ici, spécialement ^{en ce} qui ^{concerne les lames d’huile sur le mercure.}

,

(-) ^H. DEV.Aux, ltecfie;cfies suo les lames très minces liquides ^{ou solides} (Proc.-

Verb. Soc. Sc. pltys. Bo;deaux, ^novembre 1903) ; Jlem,bl’anes de coagu- lation pa; simple ^{contact de avec l’eau Soc. Sc.} phys. ^de Boocleaux, janvier 1904); Co»ii>a»aiso>i ^de Cépaisseul’ cl’ilique ^des laînes très 1ninces ccvec le cliarnètoe théooigue de la 1nolécule (Proc.-I"ei-b. ^{Soc. Se.} phys. ^de Bordeaux, avril 190) ; ^De l’épaisseur c>.itique des solides et des liquides ^réduits

en très 1ninces (J. ^de P7cys., juin 1904).

(3) Voy. ^H. DEVAux, Reche)’ches les lam.es d’huile étendues su?- l’eau (,I. ^de Ph’s., ce vol., p. 699).

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019120020089101

892

qu’en lavant immédiatement la feuille ^à grande ^{eau, on a une sil-}

houette noire de tous les points où il y avait de l’huile, tandis que

partout ailleurs le papier ^{s’est à} peinte ^teinté.

La même expérience ^{réussit avec de} l’encre de Chine ^{ou avec} de

vraies dissolutions.

L’huile agit ^{donc comme un} véritable rnordant pour le papier, ^a l’égard ^{de l’encre et} des couleurs dissoutes dctns l’eau.

Application ^lames

Déposons ^une goutte ^d’huile

sur l’eau. Tandis qu’elle ^{s’étale en suivant son évolution} particulière,

avec teintes chromatiques, taclles noires et finalement globules (1),

nous appliquons ^{sur elle une feuille de} papier blanc. Cette applica- tion, faite d’un mouvement rapide ^et régulier, ^nie produit ^aucune perturbation : ^{l’huile se colle à mesure au} papier, ^aux places

mêmes qu’elle occupait, ^{de telle sorte} que le voile huileux ^{tout en-} tier se trouve immobilîsé dans la figure d’évolution qu’il ^avait

atteinte. C’est une véritable empreinte ^{de cette} figure d’évolution,

c’est-à-dire d’une phase fugitive ^et complexe, ^{et cette} empreinte ^se

fait en une ou deux secondes.

Si on laisse alors un instant la feuille sur l’eau, ^on voit que par- tout où il existait des gouttes ^{ou des} parties ^assez épaisses d’huile,

l’eau pénètre ^{et rend le} papier translucide. On entrevoit dès lors

l’empreinte ^{dès ce} moment-là ; ^{mais il est} inutile d’attendre cette imbibition.

Il faut au contraire retirer la feuille de papier ^et la sécher immé- diatement avec du papier ^buvard, puis ^{avec un} fer chaud. Cette opé-

ration de dessiccation est essentielle; ^on pose ensuite la feuille ^sur de l’encre placée ^{dans une cuvette, en} la relevant par instants pour bien chasser les bulles d’air qui pourraient s’interposer. ^On surveille ^en

même temps ^la pénétration de l’encre. Cette pénétration ^{demande de} cinq à soixante secondes, ^et quand elle semble suffisante, ^on porte ^la feuille sous un filet d’eau pour enlever rapidement ^{tout ce} qui ^n’a pas

pénétré ^le papier. ^Aussitôt après, ^{il faut sécher au} papier buvard pour

empêcher ^le délayage ^de l’empreinte. ^On peut ^à la fin terminer le

séchage ^en passant légèrement ^{au fer chaud.}

Cet ensemble d’opérations ^{est très} rapide, ^{de sorte} qu’en quelques

minutes on possède ^{sur le} p,apier ^une silhouette très fidèle de la lame d’huile, ^{saisie sur l’eau en} pleine ^évolution.

(1) H. DEYAUX, Recherches sui les lcones d’huile (loc. cit., ^p. 699).

893 Dans cette silhouette à l’encre, ^les par- ties huilées sont noires tandis qu’elles étaient brillantes sur l’eau. Au contraire, ^les parties ^{non huilées, ou} bien celles qui ^{n’ont reçu} que la pellicule extrêmement mince d’huile correspondant ^{à la tache}

noire (’ ) sont presque blanches, ^tandis qu’elles ^{étaient sombres sur}

l’eau. La silhouette est donc un de la lame d’huile. Mais il est facile de la transformer en

I’t suffit d’appliquer ^la silhouette, ^{à la} façon ^d’un négatif ^ordinaire,

sur une feuille de papier ^{sensible, dans un châssis, et} d’exposer ^le

tout à la lumière. On obtient alors une,véritable pseudo-photographie qui ^ressemble singulièrement ^{à une} photographie ^véritable.

Cette pseudo-photographie ^{est du reste} aussi fidèle qu’une ^vraie photographie, puisqu’elle correspond ^{à une} empreinte ^{de la lame}

elle-même sur le papier, ^{avec tous ses détails.}

’

Mais c’est une photographie ^{en vrccze} grandeur, ^un véritable fac- similé. L’huile _{y forme} un dessin clair sur un fond sombre. Les tons dus à l’huile sont d’autant plus voisins du blanc que l’huile était plus abondante, ^si bien que les gouttelettes paraissent ^{comme des} points

tout à fait blancs.

Le fond sombre général correspond ^{au contraire à l’eau} pure, ^ou

plus exactement à l’eau recouverte de la très mince couche d’huile

qui occupe ^les taches noires ou la surface entre les globules ^{une fois}

l’état stable atteint (2).

Choix du pap£er ^{et cle}

^{Comme on} pouvait s’y ^attendre,

la nature du papier ^{et celle de l’encre} jouent ^{un rôle dans la} prise ^de l’empreinte. ^Certains papiers, ^en particulier ^ceux collés à la géla- tine, ^ne s’y prêtent absolument pas. Mais la plupart ^des types ^de papier ^blanc ordinaire, ^dit papier écolier, donnent des résultats très

satisfaisants ; ^le choix est facile par chaque opérateur.

Il en est de même de l’encre : j’ai adopté ^comme donnant de bons résultats une encre dite communicative (encre violet noir communi- cative d’Anioine).

Larnes d’huile formées ^{sur le}

^{On sait} que l’huile s’étend sur le mercure comme elle le fait sur l’eau. J’ai observé

qu’elle y donne aussi des figures d’évolution très analogues ^{et en} particulier qu’il ~T apparait ^des taches noires. Tout dernièrement j’ai

(1) ^H. DEvAux, ^loc. Cit., 1912, p. ’;01.

(2) Ibid., p. 699 ^et 115.

894

pu obtenir des lames ^très belles de trioléine, d’huile de ricin, ^d’acide oléique ifig. 2), ^{d’huile de lin, etc.}

L’empreinte ^{de ces lames} peut ^{être saisie encore} plus ^facilement qu’avec ^{les lames} posées ^{sur l’eau, les} opérations ^étant abrégées, puisque ^la phase ^du séchage après l’empreinte ^est supprimée.

Fic. 1.

Épais ^réseau produit ^{à la} longue par ^une très grosse goutte de trioléin e

déposée ^sur l’eau. Quelques ^fines gouttelettes sont restées sur les taches noires.

Re})roduetion - Comme on peut obtenir des posi-

tifs sur papier, ^on _peut aussi obtenir des clicliés en vue de la zinco-

895

gravure. C’est ainsi que ^la figure de lame d’huile du mémoire pré-

cédent (’) ^{a été} obtenue, ^une silhouette à l’encre ayant ^{servi de} négatif. ^{Il en est de même des} figures données ici même.

La fil. ¹ représente ^{un état} d’évolution très avancé d’une très grosse gomtte ^{d’luile sur l’eau. La lame} produite ^s’est transformée

en bandes ^très épaisses, disposées ^{en réseau} irrégulier ^{et entourant}

de gigantesques taches noires (2).

’

La 2 représente ^deux silhouettes différente, juxtaposées pour permettre ^{de faire des} comparaisons. ^Les gouttelettes y paraissent

comme des points ^{blancs, les lames comme des} parties plus ^{ou moins} claires, les taches noires et le fond _y sont très sombres.

Sensibih’te du procéclé.

^Ce procédé de révélation des marques huileuses fixées sur un papier ^est d’une sensibilité extraordinaire à laquelle j’étais loin de m’attendre. Des couches d’huile qui, ^sur

l, 1

1 1

d .) l,

l’eau ou sur le _mercure, n’avaient que A, 1 ^de millimètre,

1.000 10.000

ou moins _encore, et étaient absolument invisibles ^une fois fixées sur

-le papier (après dessiccation), deviennent tout à fait manifestes après

le passage ^à l’encre.

C’est ce que ^{montre en} particulier ^la fig. 2, qui représente ^deux lames juxtaposées ^d’acide oléique ^{formées sur le mercure.}

Dans la tigure ^de gauche, la lame huileuse avait une teinte chamois brun passant ^{au violet} qui correspond, je ^{crois, à une} épaisseur ^d’en-

viron 90 _pp (3).

Dans la lame de droite, la lame était plus épaisse, elle avait une

teinte gris blanc bleuâtre qui correspond ^{à une} épaisseur ^d’environ

140 pp (’~) . ^{Comme on le} voit, ^des épaisseurs ^{d’huile se chiffrant en}

dix-millièmes de millimètre donnent ici des empreintes ^{très fortes,}

et la teinte obtenue est d’autant plus marquée que l’épaisseur ^d’huile

était plus grande.

(1) ^Loc. cit., 1912, p. 700.

(2) DEvAux, ^loc. cit., 1912, p. 700.

(3) ^Cette figure était destinée au mémoire précédent, c’est à elle que ^se rapporte

l’indication portée ^{à la dernière} ligne de la page 714 ^{et non} à la fig. ^5.

(4) ^{Je ne donne ces} évaluations d’épaisseurs qu’à titre d’indication. D’une

part, ^en effet, il est extrêmement difficile d’établir la concordance des teintes interférencielles des lames d’huile (surtout celles faites sur le mercure) ^{avec les} teintes données par ^une lame d’air. D’autre part, ^{on sait} qu’il ^se produit ^une

variation de phase dans la réflexion de la lumière, dans les conditions réalisées

ici, ^variation inconnue, qui dépend de l’incidence et d’autres causes mal connues

[voy. VI:’iCENT, ^les Couches de passage ^et le Rayon d’activité inoléculaile (Revue

générale ^{des sciences, 15} juin 1899, p. -Ik-25)].

896

Il _y ^a donc une certaine gradation ^du mordançage ^du papier par

l’huile, g radation qui ^{est en} rapport ^avec l’épaisseur ^{de la} lame fixée.

Mais ^il n’y ^a pas. semble-t-il, proportionnalité ^avec l’épaisseur, ^autant

du _{moins que} j’ai pu ^{m’en rendre} compte.

FIG. 2.

Deux lames d’acide oléique formées isolément sur le mercure.

La lame de gauche ^{avait une} couleur chamois brun passant ^{au violet} (épaisseur

90 Celle de droite était gris blanc bleuâtre (épaisseur ¹⁴⁰ !J.fJ.) ? L’encrage.

pour les deux ^a duré exactement 60 secondes.

Les différences de mordançage ^sont plus sensibles pour les épais-

seurs très minimes, telles que celles qui caractérisent les teintes d’interférences de premier ordre, c’est-à-dire _pour des épaisseurs

d’huile de j0 à ‘?00 _!J-1.L.

Révélation des - J’ai cherché à voir si le

procédé ^{serait assez délicat} pour révéler, par ^une différence de

teintes après encrage, la couche d’huile excessivement ^mince (2 ^à

897 3 pp) qui ^{subsiste encore sur l’eau entre les} globules ^d’huile quand

celle-ci est en excès. Autrement dit j’ai ^{cherché à rendre} visible,

avec l’encre, ^la pellicule formant la tache noire, pellicule que l’ceil

ne peut distinguer ^de l’eau pure par ^un éclat particulier (1).

Une surface d’eau, ^{contenue dans une cuvette} rectangulaire, ^a

reçu ^une goutte ^{d’huile assez} grosse, c’est-à-dire de plusieurs ^milli-

mètres cubes. Elles’est étendue en une lame qui, finalement, ^{a donné}

une multitude de fines gouttelettes.

J’ai alors déposé ^{en travers} de la surface un fil à coudre très fin, paraefiné, portant ^deux petits contrepoids pour le tendre, ^et j’ai pris soin de bien appliquer ^{ce fil au contact} de l’eau. J’ai ainsi obtenu

une barrière capillaire partageant ^la surface de l’eau en deux parties

FIG. 3.

égales. Alors, ^en posant ^une feuille de papier ^{mince sur une de ces} moitiés, j’ai enlevé l’huile qui l’occupait, ^en répétant l’opération

pour enlever ^les dernières traces. Il en est résulté, ^d’un côté, ^{une sur-} face fortement huilée, ^avec lame noire au maximum d’épaisseur (puis- qu’elle ^{était en} équilibre ^{avec des} globules ^en excès), et, ^de l’autre,

une surface d’eau pure, tirant fortement ^sur le fil. Je ne pouvais ^dis- tinguer ^{à l’oeil aucune} différence d’éclat entre les deux surfaces, ^de

sorte que, sauf l’existence ^des nombreux globules ^brillants qui ^occu-

(1) ^{Sur les} pellicules ^d’eau de savon, la lame noire réfléchit la lumière, ^{mais si}

faiblement qu’il n’est pas étonnant que l’éclat propre de la lame noire des huiles

soit noyé dans celui de l’eau ou du mercure qu’elle ^recouvre.

898

paient ^{l’une d’elles,} elles semblaient identiques. ^{Il en était de même}

au nicol en incidence brewstérienne.

J’ai appliqué ^{alors une} feuille de papier ^{blanc sur} l’ensemble, ^ce qui ^m’a permis ^{d’obtenir une} empreinte simultanée des deux surfaces,

et de ^la révéler par encrage, comme nous l’avons expliquéci-dessus.

C’est cette empreinte qui ^{a servi de} négatif pour obtenir ^la fig. ^3.

On voit sur cette figure (’ ) que le fond noir ^{entre les} globules ^occu-

pant ^{la surface huilée est} manifestement moins sombre que le fond uniformément noir de la surface d’eau sans huile. La couche d’huile formant la tache noire ^a donc manifesté son effet, malgré ^{sa minceur} (2 ^{à 3} u.u.) : ^{c’est la} preuve directe que ^{méme des} épaisseurs ^de

couches ?>io>io»iole’culctire.s d’huile peuvent ^encore agir ^{sur le} papier

pour favoriser ^la pénétration de t’encre (1).

Toutefois je dois dire que les différences, ^si évidentes dans le cas

actuel, ^{ont été} bien moins marquées dans d’autres expériences.

Néanmoins il est bien certain que nous sommes ici en présence

d’action d’une délicatesse remarquable, ^{et il est} probable que l’on pourra ^en tirer des conséquences intéressantes ; j’espère ^montrer plus tard, ^{en tous} cas, quelques applications ^du procédé d’empreintes.

Je dois, ^en terminant, signaler ^{le fait} que j’ai pu obtenir ^très faci- lement ^une série de clichés positifs sur verre de l’évolution d’une goutte ^{d’huile sur} l’eau, ^ce qui ^m’a permis ^de montrer cette évolu- tion aux membres de la Société de Physique ^{sous forme de} projec-

tions (séance ^{du 19 avril} 191~). ^J’avais auparavant, ^{à la séance de}

Pâques, ^montré de nombreuses pseudophotographies ^{des mêmes}

lames.

Bordeaux, ^le 22 octobre 1912.

(1) La trace de la ligne horizontale qui traverse la figure ^n’est qu’un ^accident

provenant ^d’un pli ^du négatif.