Spectroscope

“ L’étoile s’échauffe à mesure qu’elle se condense. Le développement de ses phases est ouvert à toutes hypothèses. L’encombrement des astres est tel que les chocs destructeurs et fabricateurs de mondes figurent, dans le tableau, à l’état de permanence.
Avec les mêmes diversités des mêmes combinaisons, le spectroscope nous révèle que les états chimiques et par conséquent la structure atomique, sont les mêmes dans toutes les parties de l’univers. ”

“ Plus tard, lorsque Bunsen, dans ses recherches universellement connues, détermina à l’aide du spectroscope la composition du soleil et des étoiles, on aurait pu dire qu’il faisait de la chimie physique, puisque le spectroscope est un appareil de physique. Il est de règle que les plus grands progrès dans notre domaine sont liés à l’introduction des méthodes physiques d’observation et de mesure. ”

“ L’analyse chimique, réalisée au moyen du spectroscope, révèle à l’astronome la composition élémentaire du soleil ou des étoiles avec presque autant de certitude que si un fragment détaché du corps céleste était soumis, entre nos mains, aux investigations du laboratoire ; il ne semble pas qu’aucun élément inconnu à notre monde ait encore été constaté dans un astre. ”

“ Bien des éléments peuvent n'apparaître jamais ou rarement à la surface d'un aussi vaste corps, ou, s'ils y apparaissent parfois, cela peut être en trop faible quantité ou pureté pour produire des lignes au spectroscope. Ou encore le gaz ou la vapeur peuvent manquer, ou être tellement dispersés, qu'ils ne peuvent produire une absorption suffisante permettant de rendre ses lignes spectrales visibles. ”

“ La fente du spectroscope est donc partagée en deux moitiés superposées, dont la largeur peut être lue sur les tambours gradués, sans que l'observateur soit obligé de quitter l'oculaire. (Fig. IV.) MESURE DE L'ABSORPTION LUMINEUSE. — Si l'on place devant la moitié intérieure de la fente, une solution colorée, on voit, à écartement égal des deux fentes, deux spectres superposés : l'un, produit directement par la source lumineuse, a conservé toute son intensité : l'autre, correspondant à la moitié inférieure de la fente, a été affaibli par la solution colorée. ”

“ La lumière propre émise spontanément par le tube de radium (sans la bobine d’induction) a toujours donné un spectre continu sans raies noires ou brillantes se détachant sur le fond, avec un spectroscope qui, il est vrai, était peu dispersif. ”

“ En énumérant les procédés de laboratoire, je vous disais que Preyer avait imaginé de se servir du spectroscope; Karl Vierordt 1, dans une série de recherches (18711873) voulut également utiliser l'analyse spectrale pour le dosage de l'hémoglobine, par un procédé qui, ne demandant que quelques gouttes de sang, rentre dans les procédés cliniques. Dans ce but, il modifia le spectroscope de Steinheil, de façon à pouvoir calculer la proportion d'hémoglobine d'après le coefficient de l'extinction de l'intensité lumineuse dans la 2e bande d'absorption spectrale, celle qui est dans le vert. ”

“ Tel est le principe fondamental sur lequel est basée l’analyse spectrale. Des corps solides ou liquides incandescents donnent un spectre continu d’autant plus étendu du côté du violet que leur température est plus élevée. Quant au spectre d’un corps gazeux porté à une haute température, il est discontinu et formé de raies brillantes. Si entre une source lumineuse solide ou liquide vient à s’interposer une matière gazeuse portée elle-même à l’incandescence, on voit dans le spectroscope apparaître des raies noires à la place des raies brillantes que donnerait le gaz s’il était seul. ”

“ Chaque fois qu'on aura à se servir du spectroscope, on devra, par cet essai, s'assurer si l'appareil n'a pas été dérangé.
Spectres d'absorption. — Lorsqu'une lumière blanche, susceptible de donner un spectre continu, itraverse un milieu coloré, certains rayons sont absorbés, et l'on obtient un spectre interrompu par une série de bandes obscures. La solution à examiner est introduite dans un récipient en verre à faces parallèles, qu'on interpose entre une flamme éclairante et la fente du tube collimateur. ”

“ On sait quel ferment nouveau la découverte de l’analyse spectrale a jeté dans les études d’astronomie physique. Depuis quinze ans, le soleil, les étoiles, les nébuleuses, les comètes et les bolides, ont été examinés presque chaque jour à l’aide du spectroscope par une foule d’observateurs habiles et sagaces : il suffit de citer les noms de MM. Janssen, Huggins et Miller, Lockyer, Seechi, Wolf et Rayet, Rutherfurd. ”

“ Le spectroscope s’adaptant au foyer des lunettes et des télescopes, de façon que l’on puisse concentrer sur sa fente, l’image fournie par l’objectif des astres que l’on veut analyser, on est ainsi parvenu à reconnaître dans le soleil la présence du fer, du nickel, du zinc, du cuivre, du carbone, du calcium, de l’hydrogène, etc... Dans bon nombre d’étoiles, la grande majorité, nous avons pu retrouver des éléments analogues aux substances solaires et terrestres. ”

“ Les variétés de configuration des nébuleuses se sont multipliées, et quand, par le spectroscope, chose inouïe, on a pu analyser si merveilleusement la composition chimique des corps célestes, on a constaté entre eux des dissemblances qui donnent lieu d’en affirmer de profondes entre les êtres qui les peuplent. ”

“ Résumé des manipulations relatives à l'analyse spectrale de la chlorophylle et en général des liquides colorés donnant des bandes dites d'absorption.
1° Disposition de l'appareil spectral e) (spectroscope à un prisme de M. Duboscq) ; source de lumière (2) à 1 mètre, concentrée par une lentille (lampe modérateur ordinaire ou bec à couronne) ; réglage de l'ouverture de la fente; mise au point du micromètre à l'aide de la raie du sodium (n° 40) ou celle du thallium (n° 60) ”

“ Lorsqu'on porte un corps à l'incandescence et qu'on observe sa lumière à travers un spectroscope, on aperçoit un spectre continu, si le corps incandescent est solide ou liquide. Si au contraire, il est gazeux, le spectre est discontinu et il ne contient plus que de fines raies brillantes qui sont toujours placées identiquement pour un même élément gazeux et dont les positions diffèrent, au contraire, pour d'autres éléments, si on produit leur spectre dans des conditions identiques. ”

“ Enfin, une précaution essentielle à prendre, consiste à éviter avec soin l'arrivée de toute lumière latérale dans
le spectroscope. Une sorte de grand chapeau circulaire, noirci en dedans et percé de trois ouvertures correspondant au collimateur, à la lunette et au micromètre, recouvre les prismes. Mais cela ne suffit pas, et il est nécessaire d'envelopper tout l'appareil de pièces d'étoffe de couleur noire.
Il est même préférable de faire les observations dans l'obscurité. ”

“ Pour examiner une matière au spectroscope, on l'introduit dans la flamme non éclairante de Bunsen; à cet effet, on se sert d'un mince fil de platine dont l'extrémité est contournée en œillet; dans cet œillet, on fixe la substance en question.
Pour régler un spectroscope, on détache d'abord du plateau la lunette astronomique l"L et on la met au point sur l'infini, en observant un objet très éloigné; on la remet ensuite en place.
On installe, à une dizaine de centimètres de distance de la fente du collimateur M, une flamme de Bunsen colorée en jaune au moyen d'un
sel sodique. ”

“ Longueur d’onde des principales raies ; par M. H. Becquerel 121 — Étude des radiations infra-rouges, au moyen des phénomènes de phosphorescence ; par M. H. Becquerel 1215 — Sur le déplacement des raies du sodium, observé dans le spectre de la grande comète de 1882 ; par M. Thollon et Gouy 371 — La distribution de l’énergie dans le spectre solaire et la chlorophylle ; par M. Timiriazeff 375 — Imitation des spectres de diffraction, par la dispersion ; par M. Ch.-V. Zenger 521 — Sur un spectroscope à fente inclinée ; par M. G. Garbe 836 — Spectroscope à vision directe très puissant ”

“ Si cette condition n'est pas remplie, les régions spectrales observées ne se correspondent pas exactement dans les deux spectres ; et comme l'absorption lumineuse varie souvent très rapidement d'une région à l'autre, il peut en résulter des erreurs grossières dans la détermination de l'intensité lumineuse restante. Les pièces dont l'ensemble délimite la fente du spectroscope doivent d'autre part être séparées de temps en temps de l'appareil, dans le but de débarrasser les bords de la fente des poussières qui s'y accumulent très rapidement. ”

“ II. — La transformation d'un spectroscope en spectrophotomètre, selon Vierordt, comporte en principe peu de modifica-
Fig. 31.
tions (fig. 31) . Supposons en effet que nous placions la solution colorée devant la moitié seulement de la fente du collimateur : nous verrons dans l'oculaire deux spectres juxtaposés, l'un avec les teintes ordinaires, l'autre avec les teintes modifiées par l'absorption. Pour que nous puissions réduire l'intensité du premier, il suffira que nous puissions modifier les dimensions de la partie
de la fente par où passe le rayon qui le forme. ”

“ Si l'on examine au spectroscope la solution fluorescente, on y voit une bande un peu à gauche de l'union du bleu et du vert. Mais la réaction de fluorescence est plus sensible que la réaction spectrale et, dans un tube d'épaisseur donnée, la fluorescence est déjà nettement apparente, alors que la bande d'absorption n'est pas encore visible.
Dans les fèces, La recherche s'opère d'une manière très analogue.
On traite quelques centimètres cubes de matières fécales par une trentaine de centimètres cubes d'alcool amylique ou de chloroforme. L'examen spectroscopique montre la bande d'absorption. ”

“ Tout corps translucide, qui laisse passer d'autres rayons que les rayons rouges, doit être mis de côté ou modifié quant à son épaisseur, jusqu'à ce qu'il ne laisse voir dans le spectroscope que les seuls rayons rouges. ”

“ Lorsqu'on chauffe un corps, il émet des radiations lumineuses dont l'œil perçoit les premières traces, au travers du spectroscope, dans la région spectrale du vert et du jaune, sous forme d'une bande grise et brumeuse. ”

“ Présentez au feu d'une lampe à alcool ou d'un bec de gaz, un fil de platine retenant à son extrémité une parcelle du corps qu'il s'agit d'analyser, recevez la flamme qui se dégage de la combustion de ce corps dans une lunette appelée spectroscope, cette flamme vient aboutir à un prisme et à un microscope, dit analysateur. ”

“ Un très-grand nombre de substances médicamenteuses peuvent être étudiées au spectroscope, soit qu'elles existent à l'état liquide, soit qu'elles puissent se dissoudre dans des liquides appropriés. Mais je n'examinerai ici que celles qui sont employées à l'état liquide. Les unes m'ont donnédes bandes d'absorption qui les caractérisent parfaitement. Les autres, et c'est le plus grand nombre, ne présentent pas de bandes spéciales. Leurs spectres sont continus et plus ou moins étendus, suivant l'intensité de la coloration. Il sera donc plus difficile de distinguer entre eux ces produits ”

“ Les spectroscopes sont des appareils qui ont pour but de rechercher quelles sont les différentes bandes d'absorption des corps qui sont à la surface de la terre, et, ces bandes une fois connues, de rechercher ces substances. ”

“ 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. ”

“ Nous avons déjà mentionné; d'autre part (p. 119) , la statistique des protubérances au bord, d'après les observations visuelles effectuées au spectroscope à fente large, commencée peu après la découverte de Janssen et Lockyer par les spectros-
copistes italiens et publiées jusqu'à ces dernières années par l'Observatoire d'Arcetri-Florence. ”

“ L'exposition de M. Duboscq comprenait les principaux modèles qu'il construit.
Le plus simple, et celui qui engendre les autres, est le spectroscope à un prisme représentéplanche 175, figure 9, 10. G G' sont deux becs de Bunsen à courant d'air intérieur, le gaz vient par la tige creuse et l'air entre par un orifice latéral qu'on ferme plus ou moins pour régler la chaleur. S'il y a beaucoup d'air, les raies sont peu brillantes ; s'il y en a peu, la flamme, moins éclatante, bleuit et ne donne plus de spectre ; mais si, maintenant, on introduit le sel métallique, le spectre du métal apparaît. ”

“ En outre, un coup d'œil jeté sur la figure montre que deux rayons tels que o' et o", voisins avant leur entrée dans l'appareil, se trouvent séparés dans le collimateur. Cette circonstance facilite singulièrement l'installation de la cuve d'absorption devant le spectroscope. On sait combien il est impor-
tant, dans l'emploi de l'appareil de Vierordt, de faire coïncider exactementla surface horizontale du cube en flint avec la ligne de séparation des deux spectres. ”

“ FIG. 42. - Microspectroscope.
Demi-grand. natur. (Zeiss) .
FIG. 13. — Tambour avecmécanisme réglant la fente. G-ranr1. natur. (Zeiss) .
vices dans cette voie de recherches. Malheureusement leur emploi est compliqué et quelque peu délicat ; aussi exige-t-il une assez grande habitude de l'instrument et en même temps une connaissance suffisante des pratiques et des données de l'analyse spectrale. Il est certain que l'on gagnera beaucoup à étendre ces
applications et qu'on retirera de grands avantages de l'emploi judicieux de ces instruments. ”

“ Note de M. Crestin 734 — Observations de M. Edm. Becquerel sur une Note de M. Laborde présentée dans la séance du 28 juin et relative à la description d’un phosphoroscope électrique 33 — Communications de M. Zöllner relatives à un nouveau spectroscope et à quelques résultats d’analyse spectrale 421 — Sur la graduation des galvanomètres ”