Absorption lumineuse

“ Absorption, réflexion, réfraction. — Les rayons envoyés par une source lumineuse quelconque partent dans toutes les directions; ils cheminent en ligne droite et vont se perdre dans les espaces infinis s'ils ne rencontrent aucun obstacle; s'ils en rencontrent un, suivant sa nature, il y a absorption, réflexion ou réfraction ”

“ Donc, si la loi énoncée plus haut est vraie et si des rayons calorifiques elle peut être étendueaux rayons lumineux, lorsque ce même morceau de faïence devient par un échauffement convenable la source lumineuse, les portions qui paraissaient sombres à l'état froid, à cause de leur absorption plus considérable,, devront maintenant être plus brillantes, car ce sont ces parties-là qui doivent rayonner le plus. ”

“ L'absorption des rayons lumineux est souvent accompagnée d'effets chimiques; quelquefois il se produit de la lumière, et, probablement toujours, de la chaleur.
S'il se reproduit de la lumière, chaque partie du milieu éclairé émet de la lumière dans tous les sens; cette lumière diffère de la lumière absorbée, tant par sa couleur que par sa composition ; la substance devient elle-même éclairante. ”

“ La lumière qui les traverse se colore par absorption, c'est-à-dire que, parmi les rayons diversement colorés qui constituent la lumière blanche, quelques-uns s'affaiblissent jusqu'à disparaître, après avoir traversé une faible couche de liquide, tandis que d'autres peuvent parcourir des épaisseurs liquides plus considérables sans s'affaiblir sensiblement. ”

“ Par conséquent, si un corps présente dans son spectre d'émission un certain nombre de bandes lumineuses détachées sur un fond obscur, on trouvera dans son spectre d'absorption ces mêmes bandes, obscures, tranchant sur le fond lumineux du spectre continu que l'on aura choisi pour faire l'expérience. ”

“ Comme l'absorption fait généralement disparaître avec une rapidité différente les rayons dont les durées d'oscillation sont différentes, la lumière blanche, en traversant les milieux absorbants, devient le plus souvent colorée et le milieu lui-même paraît coloré. Les milieux transparents incolores sont ceux qui laissent passer tous les rayons éclairants sans les affaiblir. ”

“ Il faut remarquer au surplus que la température de l’air en contact avec l’eau ne pourrait être supérieure à la température du liquide qu’à raison de l’absorption que la lumière solaire aurait éprouvée dans une mince couche atmosphérique, absorption qui est évidemment insensible. ”

“ La couleur et l'intensité de la lumière dépendent du degré de raréfaction de l'air, de la nature des gaz que renferme le tube, de la puissance de l'appareil d'induction, etc. L'éclat peut en être rendu plus vif et plus égal par le développement de la propriété de fluorescence du verre ou sa persistance lumineuse sous l'influence de l'électricité. ”

“ Parmi les effets qui sont dus à la présence de l’atmosphère, il faut encore mentionner l’absorption qu’elle exerce sur les radiations émanées du soleil ou d’un astre quelconque ; elle en retient une notable partie, et, comme l’absorption n’est pas la même pour les divers élémens d’un faisceau lumineux, il en résulte que la composition du faisceau peut se trouver profondément altérée. Il faut donc admettre que les radiations qui arrivent jusqu’à nous sont, non seulement affaiblies par leur passage à travers l’atmosphère, mais encore dénaturées, modifiées dans leur composition. ”

“ Maintenant, comment se fait-il qu'à intensité égale la lumière de l'huile perce plus facilement la brume que la lumière électrique ? Cela tient à la différence de leur composition, et à l'inégale absorption des rayons de diverses couleurs. Les couleurs empourprées de l'horizon, au lever et au coucher du soleil,
nous apprennent que les rayons rouges, de tous ceux qui composent la lumière blanche, traversent le plus facilément la vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère sous ses différents états. ”

“ En résumé, la lumière électrique, produite par le transport de particules incandescentes et par la vive combustion des charbons, est la lumière artificielle qui se rapproche le plus du soleil, par son intensité et par sa composition; car, comme le spectre solaire, le spectre électrique contient à la fois les trois radiations calorifique, lumineuse et chimique, et de là résultent toutes les propriétés de cette source de lumière. ”

“ On suppose ordinairement que, quand le rayon lumineux traverse un milieu absorbant, les molécules matérielles, entraînées par celles d’éther entrent en vibration. S’il n’y a pas concordance entre les périodes, l’amplitude de ces vibrations reste très faible. S’il y a concordance, au contraire, l’amplitude va en croissant : les molécules matérielles absorbent de la force vive et leurs vibrations constituent la chaleur. D’après cette manière de voir, l’amplitude de l’élongation des molécules matérielles croît quand il y a absorption. ”

“ Voici quelques notions théoriques sur cette curieuse production de lumière.
Tous les corps échauffés ne deviennent pas lumineux à la même température, c’est-à-dire par le même degré de chaleur. Je me suis assuré par des expériences réitérées que les corps les plus durs sont les premiers à devenir lumineux, en sorte, par exemple, qu’une tige de fer plongée en même temps qu’une tige de cuivre dans une source de chaleur devient lumineuse et incandescente quand la tige de cuivre ne le devient pas. ”

“ La lunette vise alors deux spectres à la fois : le spectre normal provenant de la lumière émise par la source latérale et réfléchie par le petit prisme, et le spectre d'absorption provenant de la lumière directe qui a traversé le milieu transparent placé devant la fente.
On peut, en second lieu, se contenter de remplir seulement à moitié la petite cuve du liquide soumis à l'expérience. La partie inférieure du faisceau lumineux traverse le milieu coloré et donne le spectre d'absorption ”

“ Si l'absorption est complète, il en résulte l'obscurité, le noir; mais cette absorption peut se produire dans des proportions infinies: l'intensité de la lumière diminue dans les mêmes proportions. Il peut y avoir absorption partielle ou complète de tels ou tels rayons colorés qui forment la lumière blanche ; alors les autres restent seuls visibles, ce qui nous donne la sensation de l'immense variété des couleurs. ”

“ On réalise ainsi des lentilles aussi grandes qu'on peut le désirer, sans avoir besoin de masses énormes de matière, difficiles à obtenir, embarrassantes par leur poids, presque impossibles à travailler, et qui, en outre, produiraient une absorption notable de lumière. ”

“ La lumière produite par les lampes à arc présente une prédominance de rayons vin lets. Elle est très économique et fournit des foyers d'une grande intensité lumineuse La lumière des lampes à incandescence est formée surtout de rayons rouge comme celle du pétrole et du gaz. ”

“ En supposant le rayon incident perpendiculaire à la surface du milieu, l'absorption dépend presque entièrement de la nature plus ou moins transparente du milieu, de son épaisseur et de sa teinte.
Les substances translucides, dépolies, arrêtent une grande partie des rayons qui les frappent. Quand la substance est très-transparente comme le verre, alors le poli de la surface exerce une influence notable sur la quantité de lumière transmise. Plus le poli est parfait, plus la lumière traverse la substance sans perte par absorption. ”

“ Les amas de vapeur ne tendent pas seulement à modifier l’état de l’atmosphère, ils jouent un grand rôle dans les phénomènes optiques que présentent les hautes régions. L’absorption des rayons lumineux qui traversent les couches de l’air dépend du plus ou moins grand degré d’épaisseur de celles-ci. De légères variations à cet égard déterminent des décompositions différentes du spectre solaire ; en même temps que les couleurs varient, les objets s’offrent à nous plus ou moins éclairés. ”

“ Ce dernier est lui-même porté sur un pied à vis qu'un écrou fixe peut élever ou abaisser à volonté. L'éclairage est fourni par une source quelconque: bec Auer de Welsbach, lampe à pétrole, bec Bunsen, etc. Enfin, signalons tout de suite ce fait que le pied du spectroscope est relié à celui de la lampe par une forte règle métallique faisant banc d'optique et le long de laquelle peut être déplacé le support de la cuve d'absorption. ”

“ L'absorption serait donc un véritable transfert du mouvement de l'éther aux corps qui y sont plongés.
Quand une substance est transparente pour une radiation et opaque pour une autre, ce qui est le cas général, les molécules vibrent à l'unisson des vibrations qui les traversent et absorbent les autres. Un verre rouge ou bleu possède cette couleur parce qu'il ne peut laisser passer que les radiations du spectre correspondant au bleu ou au rouge et roLient les autres. ”

“ Quand on veut apprécier l'éclairement ou intensité du champ radiant dans une pièce, on compare visuellement l'éclairement d'une surface blanche placée à cet endroit de la pièce avec l'éclairement d'une surface pareille éclairée par une source d'une bougie décimale à 1 mètre. Si simple que soit cette méthode, il est utile de remarquer qu'elle ne permet nullement de conclure que l'énergie lumineuse en valeur absolue est la même. ”

“ Révélés par la fluorescence et la photographie
On peut passer de l'un à l'autre et les considérer comme des vibrations d'atomes matériels engendrés par les rayons solaires.
2° Diffusion et Absorption
Lorsqu'un faisceau lumineux frappe un corps, une partie en est réfléchie, une partie réfractée, une partie diffusée, une partie absorbée.
La réflection est fonction des particules d'eau et de poussières flottant clans l'espace ; la réfraction est fonction des indices différents des substances traversées. ”

“ On voit apparaître aussi des taches sombres, indice d’une absorption plus forte. Mais comment interpréter les parties claires des flocculi quand la raie choisie n’est pas sujette au renversement ? Y a-t-il en ces points absorption moindre ou émission plus active ? Si la seconde alternative est la vraie, l’énergie plus grande réside-t-elle dans la photosphère ou dans les nuages de particules solides ou liquides qui se tiennent au-dessus de la couche absorbante et sont par suite capables d’émettre un spectre continu ? Il semble malaisé de décider. ”

“ L'éclairement d'une surface est mesuré par la quantité de lumière qu'elle reçoit. L'intensité d'une source lumineuse étant donnée, émettant des rayons dans toutes les directions, son effet d'éclairement, sur une même surface, dépend de la distance de cette surface à la source, et, en second lieu, de la nature du milieu interposé, ce milieu pouvant absorber une plus ou moins grande quantité de lumière. ”

“ La réflexion de la lumière sur la paroi de l'orifice donne lieu à des reffets qui constituent une gêne entoptique pour l'observateur ; l'absorption de la lumière dans ceux non percés diminue un peu l'intensité de la lumière qui les traverse, mais cet inconvénient est infiniment moindre que le précédent. ”

“ Il en résulte qu'une
1 Voir la note page 32.
<
même substance paraîtra, avec la lumière du gaz, plus opaque pour l'extrémité la plus déviée du spectre, que si l'on employait la lumière diffuse du soleil ; il en résulte aussi que les phénomènes d'absorption se verront plus nettement et s'étudieront mieux, dans le rouge avec la lumière d'une lampe, dans le violet avec la lumière du jour'. La lumière artificielle présente sur toutes les autres cet avantage qu'on peut se la procurer sans difficulté à un moment quelconque. ”

“ On admet que l'agent lumineux consiste en vibrations de l'éther, fluide impondérable répandu à travers tout l'espace, s'étendant même dans les intervalles qui séparent les molécules des corps matériels. Ces vibrations ne prennent la qualité subjective lumineuse que si elles sont suffisamment rapides pour impressionner un appareil spécial : l'œil.
Lorsqu'elles sont plus lentes, elles prennent la qualité de chaleur en impressionnant la surface cutanée générale.
On appelle rayon lumineux la direction suivant laquelle l'oscillation parvient à l'organe visuel. ”

“ C’est à ces pointes surtout qu’est la source de la lumière électrique, aussi blanche, aussi pure que celle du soleil. C’est une ardente fournaise incessamment agitée par de tumultueux mouvemens, par une continuelle ébullition, par des gaz qui s’échappent, par des étincelles arrachées. Peu à peu la pointe positive, qui est la plus chaude et la plus brillante, diminue et s’amincit, pendant que l’extrémité négative grossit à vue d’œil. ”

“ La quantité de lumière doit être suffisante, ce qui est en général difficile à obtenir; d'autre part, une lumière trop brillante et trop éclatante fatigue l'œil, surtout si les rayons lumineux l'atteignent directement, aussi l'emploi des abat-jours et l'éloignement de la source lumineuse sont à recommander. La lumière doit être bien fixe; les flammes vacillantes, comme celles des bougies ou des becs de gaz fendus dits papillons, fatiguent l' œil ”

“ Il est établi que le spectre d’un élément se modifie par son association avec d’autres corps, par le mouvement de la source lumineuse, par des changemens de pression, de température, d’état magnétique ou électrique. Certaines raies gagneront en intensité relative, d’autres s’effaceront ou deviendront diffuses. Toutes seront sujettes à de légers déplacemens, alors même qu’on aurait réussi à suivre rigoureusement le Soleil et à maintenir une liaison invariable entre toutes les parties de l’appareil. ”

“ Mais, en général, les conditions qui produisent l'éclairement en un ; point sont loin d'être aussi simples ; le plus souvent, il y a plusieurs ; sources de lumière à des distances différentes, les radiations arrivent sur; la surface considérée sous des angles différents; il faut tenir compte de l'absorption par l'air ou plutôt par les poussières qui s'y trouvent en ”