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ARCHIVES
DES
SCIENCES PHYSIQUES ET NATURELLES
A BIBLIOTHÊQ^Î
i- ^ UOi'iSi:KYil-Cl_îE BOTANIQUE DE GEKBVB
VENDU EN 1922
Société générale d'imprimerie, successeur de Cii. Eggimaun & C'**,
18, Pélisserie, Genève.
BIBLIOTHÈQUE UNIVERSELLE
ARCHIVES
DES
mmm physiques et naturelles
CENT NEUVIÈME ANNÉE
TOME DIX-SEPTIEME
UlitAKY
GENEVE W^'-'
BUREAU DES ARCHIVES, RUE DE LA PÉLISSERIE, 18
PARIS LONDRES NEW- YORK
H. LE SOUDIER DULAU&C 0. E, STECHER
l74-176,Boal.SC&ôrmaiii 37, Soho Squ.ire 9, East 16ti> Street
Dépôt pour l'ALLEMAGNE, GEORG & C■^ a Balk
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SUR LA
RADIOACTIVITÉ DE L'ATMOSPHÈRE ET Dl) SOL
J. EliSTER et H. OEITEIi L »!••**«; Y
Professeurs an Gymnase de Wolfenbnttel 'VfcW VC-^'ÎIC
RÉSUMÉ PAR GAKDBri
H . OEITEIi.
Il y a deux ans, nous avons donné aux lecteurs des
Archives un résumé d'une série d'expériences sur la
radioactivité induite par l'air atmosphérique \ Dès lors
l'étude de ce phénomène a été poursuivie, soit par
d'autres auteurs, soit par nous-mêmes; et comme ces
recherches, malgré certaines divergences qu'elles pa-
raissaient offrir au début, ont fini par aboutir à des
résultats concordants, il semble que le moment soit
venu de les résumer de nouveau dans leur ensemble.
Rappelons d'abord le fait capital qui ressortait de
notre premier exposé qu'il est possible d'exciter sur un
conducteur électrique quelconque une radioactivité in-
cvj duite temporaire, en le maintenant quelques heures avec
^~ une charge négative à l'air libre, ou, mieux encore, à
i'. l'air d'une cave ou d'une grotte. L'effet ainsi obtenu est
^ > Archives des Sciences phys. et nat., 1902, t. XIII, p. 113.
6 SUR LA RADIOACTIVITÉ
le même, quoiqu'à un moindre degré peut-être, que
celui qui se produirait dans l'air qui aurait été en con-
tact avec des substsnces radioactives, comme de l'oxyde
de thorium ou du bromure de radium.
Pour abréger les considérations qui vont suivre,
nous adopterons une notion très simple et suggestive
introduite par M. Rutherford, et généralement admise
depuis, que les corps radioactifs sont le siège d'une
émanation, c'est-à-dire qu'ils émettent un gaz radio-
actif dont les molécules sont chargées positivement, et
qui se répand par diffusion comme d'autres gaz dans
l'air ambiant. Il adhère sur tous les corps avec lesquels
il arrive en contact, principalement sur ceux qui sont
chargés négativement, et y forme des couches superfi-
cielles radioactives.
Cette émanation est probablement le produit de la
décomposition des corps radioactifs; elle constitue en-
core une substance instable en état de décomposition
lente, qui par l'émission de rayons de Becquerel se
transformerait graduellement en corps inactifs. Pour
l'émanation du radium, par exemple, on sait par les ex-
périences de MM. Ramsay et Soddy, que c'est l'hélium
qu'il faudrait considérer comme constituant l'un de ces
produits stables.
Donc puisque l'air atmosphérique se comporte
comme s'il était le siège d'une émanation, on est évi-
demment amené à rechercher quel est le corps radio-
actif dont elle peut provenir.
Et ici on peut faire deux suppositions, ou bien que
ce corps radioactif est contenu dans l'air lui-même, et
dans ce cas la source de l'émanation serait inséparable
de l'air, ou bien qu'il existe en dehors de l'air, et dans
DE L ATMOSPHERE ET DU SOL. 7
ce dernier cas il faudrait établir par quelle voie l'éma-
nation y parvient. La première de ces deux hypothèses
est facile à contrôler par l'expérience \
Si l'air possède en lui-même le pouvoir de produire
d'une manière permanente une émanation, il devra se
faire lorsqu'il est enfermé, pendant un temps plus ou
moins long, en vase hermétiquement clos, à enveloppe
métallique par exemple, que la quantité d'émanation
qu'il contenait primitivement non seulement ne dimi-
nue pas, mais, plus probablement même, augmente
avec le temps, puisque la perte sous l'action des forces
électriques agissant dans l'air libre est exclue par la
protection des parois conductrices. Si, au contraire,
l'émanation provient du dehors, comme son activité
propre s'éteint en 10 ou 20 jours, il ne devra plus en
rester aucune trace dans le vase clos au bout d'un
mois.
Comme à cause de la faible teneur en émanation,
l'expérience faite sur un petit volume d'air manque-
rait forcément de netteté, il importait de la faire avec
un vase hermétiquement clos de grandeur suffisante.
Un ami, directeur d'une grande fabrique de machines
à Wolfenbuttel, voulut bien mettre à notre disposition,
à cet effet, une chaudière à vapeur toute neuve d'une
contenance de 23 mètres cubes.
Par deux petites ouvertures diamétralement oppo-
sées, percées dans la paroi de la chaudière, nous in-
troduisîmes dans celle-ci un fil d'aluminium que nous
tendîmes entre les deux ouvertures en fermant ensuite
celles-ci hermétiquement par des bouchons de caout-
^ Physikalische Zeitschrift, 1902, 3, p. 574.
8 SUR LA RADIOACTIVITÉ
chouc. Au bout de six semaines nous enlevâmes ces
derniers, et, à leur place, nous glissâmes autour des
deux extrémités du fil deux petits tubes d'ébonite qui
l'isolaient complètement des parois métalliques. Ce
même fil fut alors chargé à l'aide d'une pile à haute
tension et maintenu pendant deux heures à une charge
négative de 2000 volts, sans que l'air qui l'entourait
pût se renouveler.
Sorti au bout de ce temps, le fil d'aluminium se
montra absolument inactif. L'air, dans l'intérieur de la
chaudière, n'avait donc produit aucune émanation, et
il avait même perdu celle qu'il possédait primitive-
ment. Cette expérience montre clairement que la
source de l'émanation ne peut pas se trouver dans l'air
lui-même.
Si après cela on se reporte aux observations démon-
trant la teneur exceptionnellement grande en émanation
que présente l'air des caves ou des grottes, on sera con-
duit à la conclusion que cette dernière doit provenir des
parois ou du moins sortir par diffusion du sol environ-
nant. Cette conclusion a été pleinement confirmée par
l'expérience.
En effet, pour trouver de l'air riche en émanation on
n'a pas besoin de descendre dans des caves ou dans des
grottes; il suffit pour cela d'enfoncer un tube à un mètre
de profondeur dans le sol et de soutirer à l'aide d'un
aspirateur quelconque l'air qui s'y trouve. Comme des
expériences faites dans les lieux les plus divers l'ont
prouvé, celui-ci se montre toujours plus ou moins chargé
en émanation. C'est donc là évidemment la source de
la radioactivité des caves et des cavernes. C'est des cou-
ches voisines du sol que l'émanation pénètre dans les
espaces souterrains.
DE L ATMOSPHERE ET DU SOL. 9
On peut facilement se procurer un réservoir rem-
pli en permanence d'un tel air actif par l'emploi d'une
grande cloche métallique disposée sur le sol avec son
bord inférieur enterré de quelques centimètres. Une
tubulure toute simple disposée à son sommet, permet-
tra soit d'introduire un fil métallique isolé qui y ac-
querra une radioactivité très forte sous l'action d'une
charge négative, soit d'en extraire des échantillons d'air
à soumettre à une étude ultérieure. Nous avons installé
à cet efîet, dans notre jardin, auprès de notre maison
une cloche en fer contenant V« m'. Ce volume est suf-
fisant pour reproduire sur un morceau de Sidolblende
qui y aurait séjourné quelques heures sous une charge
négative de 2000 volts le phénomène de phosphores-
cence scintillante que l'on observe à l'aide d'une prépa-
ration de radium dans le dispositif de Crookes dit le
« spinthariscope' ».
On arrive ainsi à la conclusion qu'une partie assez
importante de l'atmosphère, c'est-à-dire celle qui se
trouve au-dessous de la surface de la terre, dans les
canaux capillaires du sol et dans les fissures des roches
contient normalement de l'émanation radioactive. Celle-
ci se répandra par diffusion dans l'air atmosphérique
partout où les pores de la surface du sol sont ouverts.
On en constatera une plus grande quantité lorsqu'une
chute du baromètre provoquera un appel de l'air con-
tenu dans le sol. En fait, après une chute du baromètre
l'atmosphère se montre particulièrement riche en éma-
nation. En revanche, sur mer où ces sorties de gaz du
sol font défaut l'émanation est beaucoup plus faible que
sur la terre ferme.
' Physih. Zeitschr, 1903, 4, p. 439.
10 SUR LA RADIOACTIVITÉ
Ces faits Indiquaient nettement qu'un corps radioactif
doit être contenu dans le soi. Il importait de le chercher
et si possible de l'isoler.
Evidemment cette conclusion repose sur l'hypothèse
que l'émanation ne peut être attribuée à aucune autre
cause qu'à l'action des substances primitivement radio-
actives, et en fait on ne connaît aucun cas dans lequel
une vraie radioactivité serait produite sous quelque
forme que ce soit par des substances reconnues comme
inactives.
A un moment donné on a pu croire il est vrai que ce
principe n'était pas valable pour l'émanation du sol.
D'abord MM. Pocchettino et Sella', plus tard M. J.-J.
Thomson et M. F. Himstedt' reconnurent que l'air qui a
été en -contact intime avec l'eau, comme celui qui
s'échappe d'un aspirateur à eau, contient aussi une
émanation active et possède à cet égard des propriétés
analogues à celles de l'air du sol.
Tandis que MM. Pocchettino et Sella expliquaient ce
résultat en admettant la présence d'une substance ac-
tive dans l'eau sur laquelle ils opéraient et qui prove-
nait d'une canalisation de la ville de Rome et par con-
séquent restaient fidèles au principe ci-dessus, M. J.-J.
Thomson et M. Himstedt' admirent tout d'abord que le
siège de l'émanation pouvait bien se trouver au con-
tact de l'air avec l'eau et étaient enclins à expliquer de
la même façon l'activité de l'air du sol. Si ce point de
vue était vrai il constituerait une notion fondamentale
' Rendiconti B. Ace. dei Lincei, 1902, ser. 5, vol. XI, p. 527.
- Phil. Mac/., 1902, ser. 6, vol. IV, p. 322.
■' Berichte der Naturf. Gesellsch. von Freiburg in Br., 1903,
t. XIII, p. 101.
DE l'atmosphère ET DU SOL. 1 1
tout à fait nouvelle dans l'ordre de faits qui nous
occupe.
Nous devons donc nous arrêter un instant à ces expé-
riences.
Ce qu'elles présentaient de surprenant et en appa-
rence de contradictoire avec l'explication de MM. Poc-
cliettino et Sella résidait dans le fait que M. Thomson et
M. Himstedt obtenaient aussi l'émanation dans l'eau
distillée dans laquelle ils avaient insufflé l'air sous pres-
sion ou qu'ils avaient répandue en pluie fine dans l'air
pour produire le contact intime entre eux. Il sembla
tout d'abord inadmissible que des corps radioactifs eus-
sent pu intervenir pour produire ce résultat.
Dès que nous avons eu connaissance du travail de
M. Thomson, nous avons répété ses expériences. Nous
reconnûmes aussitôt que l'air fourni par un aspirateur
à eau actionné par la conduite d'eau de la ville de
Wolfenbuttel contenait de l'émanation. Toutefois il ne
nous fut pas possible d'obtenir une action appréciable
avec de l'eau distillée et d'une manière générale avec
de petites quantités d'eau '. Comme nous n'avions pas
à notre disposition des pressions d'eau aussi fortes que
celles dont M. Thomson avait pu faire usage, nous ren-
voyâmes momentanément la publication de nos résul-
tats négatifs, nous réservant de reprendre ces expé-
riences avec des moyens plus puissants.
Dés lors cette question a été résolue de la manière
la plus simple. M. Himstedt qui, comme nous l'avons
dit plus haut, était arrivé tout d'abord à la même con-
^ M. R. Bôrnstein a obtenu le même résultat (Verhandl. der
deutschen physik. Gesellschaft. 1903, 5»" Jahrg ,, n" 22, p. 404).
I 2 SUR LA RADIOACTIVITÉ
clusion que M. Thomson, a établi de la manière la plus
évidente, dans un travail qui vient de paraître', que
l'on ne parvient à produire de l'air actif au contact de
l'eau que lorsqu'elle renfermait préalablement de l'éma-
nation. De l'eau qu'on a fait bouillir, ou qu'on a main-
tenue longtemps en repos, et de même l'eau distillée ne
produisent aucune action.
En revanche, les eaux provenant de sources pro-
fondes, surtout les eaux thermales, sont très riches
en émanation. Il en est de même du pétrole brut,
qui n'a pas été raffiné par distillation et qui est sou-
mis à l'observation peu de temps après son extraction.
II suffit donc que ces liquides aient été dans la profon-
deur du sol en contact avec l'émanation qui y est con-
tenue pour qu'ils deviennent actifs.
Comme M. Bôrnstein * le remarque à bon droit, on
s'explique facilement qu'un aspirateur à eau fournisse
de l'émanation en quantité notable par la rapidité avec
laquelle se renouvelle le courant liquide et avec lui la
teneur de l'émanation qu'il charrie.
Il est difficile de dire à quelle cause d'erreur on
peut attribuer les résultats positifs qui ont été obtenus
au début avec l'eau distillée. On peut soupçonner cepen-
dant qu'une infection des appareils par de l'émanation
de radium y a été pour quelque chose. Il est impossible
en effet de faire des expériences vraiment probantes
sur la radioactivité naturelle de l'air et de l'eau à l'in-
térieur d'un bâtiment qui contient du radium dans une
' Berichte der Naturf. Ges. von Freiburg i. Breisgau, 1903
XIV, p. 181.
^L. c.
DE l'atmosphère ET DU SOL. 13
pièce ou dans une autre. Pour ce motif, nous avons
depuis quatre ans complètement exclu ces préparations
de notre laboratoire.
Il vient de paraître un travail de M. P. Adams^ exé-
cuté dans le laboratoire Cavendish à Cambridge dirigé
par M. J. J. Thomson, qui est en concordance avec les
derniers résultats de xM. Himstedt et qui attribue l'action
de l'eau à la préexistence de l'émanation qu'elle a
acquise dans la source dont elle provient.
En résumé, l'action réciproque de l'eau sur l'air
dans le phénomène qui nous occupe peut se définir
comme suit : l'émanation radioactive, ainsi que l'a
reconnu M"'® Curie ^ se dissout en forte proportion dans
l'eau. De la même façon, les eaux gazeuses qui jaillis-
sent du sol se chargent de l'émanation qui y est conte-
nue et l'amènent à la surface. Par l'aération ou l'ébul-
lition on peut facilement expulser cette émanation de
l'eau qui l'a charriée et la recueillir'. Un temps suffi-
samment long après que l'eau est sortie du sol, l'éma-
nation qu'elle contenait a entièrement disparu. Très
intéressante est la découverte de M. Himstedt que le
pétrole possède un pouvoir d'absorption particulière-
ment fort pour cette émanation du sol.
Ce n'est donc pas l'air qui acquiert son activité au
contact de Veau, mais au contraire Veau qui prend à
Vair du sol Vémanation qu'il contient ou qui la reçoit
directement d'un corps radioactif répandu dans le sol.
Et ainsi nous nous trouvons ramenés à l'hypothèse
' Phil Magaz; 1903, sér. 6, t. VI, p. 563.
* S. Curie. Recherches sur les substances radioactives. Paris,
1903, p. 112.
^ Cf. J. J. Thomson. Nature, 88. p. 90, 1903.
1 4 SUR LA RAUIOACTIVITH
de l'existence dans la terre d'un corps possédant une
radioactivité primaire propre.
Déjà la grande conductibilité que nos recherches
antérieures nous avaient fait attribuer à l'air des caves
et des grottes nous avait amenés à une conclusion de
ce genre, mais il n'a été donné ni à MM. H. Ebert et
Ruf ' ni à nous-mêmes de reconnaître que les matières
dont étaient formées les parois de ces souterrains fussent
susceptibles d'émettre des rayons Becquerel.
La question fut rouverte par la constatation que
partout l'air contenu dans les pores de la terre est
radioactif. Contre toute attente, il se trouva que des
échantillons de terre pris en pleins champs, à la surface
même ou à quelques centimètres de profondeur, ioni-
sent l'air au contact duquel on les place, faiblement il
est vrai, mais cependant d'une manière très appré-
ciable ^
Les expériences furent exécutées avec un électros-
cope Exner de notre type, sous une cloche en verre ou
en métal, d'une contenance de 30 à 40 litres. Après
l'introduction dans celle-ci de i 50 gr. de terre., la con-
ductibilité de l'air superposé avait plus que doublé.
L'action est très marquée avec une terre formée d'ar-
gile calcaire, faible avec du calcaire pur, complète-
ment nulle avec du sable quartzeux ou avec de
l'humus.
Si on laisse la terre plusieurs jours sous la cloche,
la conductibilité de l'air superposé croît jusqu'à un
maximum; elle se charge donc en émanation exacte-
' Physik. Zeitschr., 1903, 4, p. 93.
- Phijsik. Zeitschr., 1903, 4, p. 522.
- DE l'atmosphère ET DU SOL. 15
ment comme elle le ferait en présence d'une substance
possédant une activité primordiale. Le résultat est le
même que la terre soit tirée fraîchement du sol ou
qu'elle ait été conservée longtemps, un an par exem-
ple, sèche et aérée. L'accroissement de conductibilité
constaté ici dans l'air superposé ne peut donc pas être
attribué à l'émanation qui adhérait à la terre au mo-
ment où elle avait été extraite du sol'.
Nous ne donnerons pas ici les nombreuses mesures
laites sur les échantillons de terre les plus divers ; le
résultat fut que c'est la proportion en argile qui déter-
mine le degré d'activité. Les effets les plus forts rap-
portés à des poids égaux de substance, se trouvèrent
être le 1/5000 environ de celui de la pechblende.
Si l'on considère combien est faible la quantité de
substance active que M. et M""^ Curie sont parvenus à
extraire de cette dernière substance par leur procédé,
on se convaincra que la chance de pouvoir extraire le
principe actif de l'argile ordinaire est infiniment petite
et qu'il faut, pour cette recherche, découvrir une
terre plus riche.
Or c'est ce que nous avons pu réaliser dans une cer-
taine mesure. Partant de l'idée que des exhalaisons
volcaniques pouvaient peut-être projeter au dehors des
substances radioactives provenant de l'intérieur de la
terre', nous étudiâmes à ce point de vue la terre dite
de Fango, une argile à base de chaux et de fer, qui
' Inutile de dire que pendant tout le cours de ces expériences
l'isolation de l'électroscope était soumise à un contrôle constant.
- C'est ainsi que sur un ancien sol volcanique, à Burgbrohl, au
bord du Rhin, une source naturelle d'acide carbonique s'est mon-
trée très riche en émanation.
16 SUR LA RADIOACTIVITÉ
sort d'une source chaude vers Battaglia, au sein des
Monts Euganéens, dans la Haute-Italie et trouve en
médecine un grand usage pour des bains et des appli-
cations.
Cette substance est environ quatre fois plus active
que l'argile la plus active que nous eussions rencontrée
jusque-là. La chance de pouvoir isoler la substance
active était donc bien plus favorable.
Sans entrer dans les détails des expériences, il suf-
fira d'indiquer ici le procédé' à l'aide duquel nous
sommes parvenus à extraire de cette terre spéciale de
petites quantités d'une matière dont l'activité est du
même ordre de grandeur que celle des sels d'urane,
tandis que par voie chimique on ne peut arriver à y
déceler que des corps inactifs.
Nous traitions 25 kilogr. de Fango bien desséché,
contenu dans un vase de bois, avec de l'acide chlorhy-
drique concentré, qui décomposait les carbonates de
calcium, de magnésium et de fer, avec un abondant
dégagement d'acide carbonique. Quand celui-ci avait
cessé, nous ajoutions un excès d'acide et laissions en-
suite plusieurs jours la masse ainsi traitée dans le fût
en agitant fréquemment celui-ci. Puis nous la filtrions
pour séparer du résidu solide la solution acide. L'addi-
tion à celle-ci de 1 à 2 grammes par litre de chlorure
de baryum dissout dans l'eau nous donnait alors un
précipité provenant de ce que dans le Fango il se trou-
vait de petites quantités de sulfates. Nous le laissions
se déposer à froid, décantions la partie claire de la
solution, puis chauffions le reste avec le précipité jus-
' Phys. Zeitschr.y 1904, 5, p. 11.
DE l'atmosphère ET DU SOL. 17
qu'à rébullition et filtrions. Le sulfate de baryum dé-
posé sur le filtre entraîne avec lui une grande partie
de l'activité de la dissolution et révèle à l'électroscope
une radioactivité a peu près égale à celle du sulfate
d'uranyle et de potassium.
Un second procédé a lieu par électrolyse. On intro-
duit dans la dissolution acide de chlorures tirée du
Fango, comme cathode, une feuille de platine de
80 cm' de surface, comme anode un bâton de charbon
et on fait passer pendant une ou deux heures un cou-
rant de 0,01 ampère par centimètre carré de la cathode
et de 20 volts de différence de potentiel.
La cathode sortie au bout de ce temps, lavée à l'eau
et séchée se montre radioactive. En répétant l'opéra-
tion sur une nouvelle dose de dissolution on augmente
cette action. Celle-ci arrive à être même plus forte sur
l'électroscope que celle des précipités du sulfate de
baryum. Comme avec une dissolution suffisamment
acide, la quantité de substance déposée sur la cathode
est excessivement petite son activité doit être sensible-
ment plus forte que celle des sels d'urane.
Tandis que l'activité des précipités de baryte paraît
diminuer lentement avec le temps et par conséquent
semble provenir, en partie du moins, d'activité induite,
les dépôts électrolytiques sur la cathode n'ont pas paru
jusqu'ici subir une diminution dans leur radioactivité.
L'essentiel dans ces expériences est la concentration
de l'action sur de petites masses; il est donc possible
qu'avec l'emploi de très grandes quantités de matières
brutes on arrive à isoler aussi chimiquement le corps
actif. Pour le moment ce n'est que. par voie indirecte
Archives, t. XVIL — Janvier 1904. 2
18 SUR LA RADIOACTIVITÉ
qu'on peut se faire une idée sur la nature de ce corps.
Ici nous pouvons faire observer que des dissolutions
de sels indifférents se seraient comportés exactement
de la même manière que les dissolutions tirées du
Fango si elles avaient été additionnées delà plus faible
trace d'un sel de radium ou si elles avaient été en con-
tact avec une quantité infiniment petite de sulfate de
radium, pratiquement insoluble. Dans ces conditions,
et en présence de sulfates libres, des dissolutions primi-
tivement indifférentes donnent des précipités actifs avec
le chlorure de baryum ou un dépôt actif sur la cathode
par l'électrolyse. Les résultats des recherches par voie
chimique ne sauraient donc être en opposition avec
l'hypothèse que le radium est le principe actif du Fango
et probablement celui du sol en général.
Ce qui reste inexpliqué, c'est le rôle que l'argile
joue, dans l'activité des différentes terres. Le silicate
d'alumine pur, comme l'argile blanche des potiers, et
toutes les combinaisons pures d'aluminium sont inac-
tils, et pourtant nous n'avons trouvé aucune terre qui
fût active sans contenir une notable proportion d'argile.
D'autre part, il est vrai, l'argile pure inactive a la pro-
priété d'absorber l'émanation du sol et de devenir par
là active elle-même. Mais cette activité acquise n'est
que temporaire, elle disparaît avec le temps quoique
moins vite que l'émanation libre. La persistance de
l'activité du Fango et des terres argileuses en général,
ne semble donc pas, pour le moment, pouvoir s'expli-
quer autrement que par la présence en elles d'une
substance à activité propre.
Comme le traitement chimique du Fango ne nous a
pas permis de déterminer la nature de cette substance,
DE l'atmosphère ET DU SOL. 19
nous avons cherché à réussir en comparant les propriétés
physiques de son émanation avec celles de l'émanation
des deux éléments radioactifs les plus connus, le ra-
dium et le thorium.
On sait que iM. et M""** Curie ^ ont établi la loi suivant
laquelle la radioactivité induite par l'émanation du
radium sur différents corps diminue avec le temps.
Cette loi est donnée par la formule :
I = lo y/ (■ "i — ((1 —\^e
dans laquelle a, 6, et h^ sont des constantes numéri-
ques, lo représente l'intensité de la radiation induite à
l'origine c'est-à-dire à l'instant où le corps étudié est
sorti de la zone d'action du radium, 1 l'intensité au
temps t. Comme mesure de l'intensité on prend la
conductibilité de l'air qu'elle produit.
Avec cette formule on peut, pour une valeur quel-
conque de lo, déterminer l'affaiblissement de l'activité
avec le temps.
En mesurant, cà l'aide de notre appareil de disper-
sion, la diminution du rayonnement de différents fils
exposés avec charge négative, soit à l'air libre, soit en
vase clos, au-dessus d'un échantillon de Fango sec ou
de terre des champs, nous pouvions, pour ces ditïéren-
tes sources d'émanation, déterminer la rapidité avec
laquelle s'affaiblit l'activité des dépôts qu^elles détermi-
nent sur ces fils. Or, nous avons obtenu par là, dans la
limite des erreurs d'observation, une concordance très
satisfaisante avec la loi Curie pour le radium.
La radioactivité induite par le thorium, qui a été sur-
* s. Curie. L c, p. 110.
20 SUR LA RADIOACTIVITÉ
tout étudiée par M. E. Rutherford, se comporte tout
différemment. Tandis que dans notre cas, comme dans
celui du radium la radiation diminue à peu prés de
moitié pour chaque demi-heure écoulée, dans le cas
du thorium une réduction semblable exige à peu prés
une demi-journée.
Dans un travail déjà cité, et en accord avec nos ré-
sultats, M. Adams a obtenu, pour l'émanation de l'eau
des sources, qui est identique à celle du sol, une courbe
d'extinction qui présente la même concordance avec
celle du radium.
Si nous rappelons encore que, d'après M. Himstedt,
l'émanation de l'eau de source possède aussi la même
température de condensation que celle du radium
(— 150° C. environ'), l'identité de ces deux genres
d'émanation devient en quelque sorte évidente.
Cette concordance des lois d'extinction ne permet
d'attribuer le principe actif du sol au radium que dans
la mesure où l'on admet qu'un corps radioactif est ca-
ractérisé par la nature de son émanation.
Avec cette réserve, nous pensons être autorisés à
tirer de toute la série de nos recherches la conclusion
suivante :
Selon toutes probabilités, ce sont des traces infinité-
simales de radium, partout répandues, qui sont la
source de la radioactivité de Vair enfermé dans les
pores de la terre, comme aussi de l'air atmosphérique.
Ce qui nous empêche de donner à cette assertion
une forme plus absolue c'est la connaissance encore im-
parfaite que nous possédons des substances radioactives
autres que le radium et le thorium. Ces substances
' Celle du thorium, en revanche, ne coïncide pas.
DE l'atmosphère ET _ DU SOL. 21
toutes tirées de la pechblende n'ont pas, il est vrai,
donné du radium par voie chimique, mais n'ont pas
non plus jusqu'ici été caractérisées comme des éléments
nouveaux et ne sont peut-être que le siège passif d'une
radioactivité induite, particulièrement persistante.
Le fait de trouver si généralement répandu un élé-
ment qui était resté inconnu jusqu'en dernier lieu n'est
point ici le fait capital. C'est une conséquence toute
simple de la réaction ultra-sensible qui trahit la présence
des plus petites traces de radium. D'autres corps pré-
sentent des réactions qui permettent de les déceler dans
les composés les plus divers : pour le sodium, c'est son
spectre monochromatique; pour l'yttrium, celui de la
lumière qu'il émet par phosphorescence. Pour le ra-
dium, cette réaction est la ionialion que ses rayons pro-
duisent dans l'air. Le fait capital réside en ceci qu'avec
le radium partout répandu se retrouve partout aussi
l'action si puissante de ses râpons.
Ce sera la tâche de l'avenir de déterminer le rôle
de ces rayons dans l'économie générale. Un des élé-
ments de ce problème est déjà fixé, c'est la ionisation
de l'air.
Nous voudrions pour finir traiter encore brièvement
une ou deux questions qui s'imposent. Le radium, là
où il se rencontre dans l'état de plus grande concentra-
tion, se trouve toujours, sans exception, associé à de
l'urane en beaucoup plus grande proportion que lui-
même. Doit-on admettre que cet élément se trouve en
même proportion dans toutes les matières qui contien-
nent le radium même? Une analyse chimique faite sur le
Fango devrait éclaircir ce point.
Autre question : l'hélium est considéré comme pro-
22 SUR LA RADIOACTIVITÉ, ETC.
diiit final de transformation du radium. Il semble donc
qu'on doive le trouver dans les eaux de sources, riches
en émanation de radium. En fait on a déjà signalé cet
élément dans les gaz de différentes sources thermales.
Il serait intéressant d'étudier à ce point les exhalaisons
de Battaglia. D'une manière générale comme l'a déjà
indiqué M. Himstedt les produits d'origine volcanique
méritent un examen attentif au point de vue de leur
radioactivité probable.
En outre, il est naturel d'admettre que la radioacti-
vité du Fango, ainsi que la forte teneur en émanation
des eaux thermales doivent être en relation étroite avec
les propriétés curatives de ces substances. Nous avons
déjà nous-mêmes, dans notre communication antérieure,
émis en passant une hypothèse de ce genre sur l'action
physiologique de l'air des altitudes généralement très
ionisé '. Cette manière de voir trouve une certaine con-
firmation dans les observations systématiques entreprises
par M. Saake dans la vallée d'Arosa' et qui ont établi
pour l'air de cette station une teneur élevée en émana-
tion. A cela s'ajoute le fait que les rayons de radium
exercent une très forte excitation aussi bien sur l'épi-
derme que sur le système nerveux'. Mais il faudra de
la part des physiologistes des recherches suivies, minu-
tieuses, soumises à une critique impartiale avant qu'on
puisse prononcer un jugement sûr à l'égard d'une action
physiologique de l'émanation atmosphérique et ter-
restre.
Wolfenbutlel. fin décembre 1903.
' Archives des Sciences, 1. c, p. 124.
- Physikalische Zeitschrift, 1903, p. 626.
< M J. Danysz, C. J?., 1903,136, p. 461.
LA
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL
par Ch.-Éd. GUlIiIiA1JSI£
Directeur-iidjoinr, du Bureau international des Poids et Mesures.
Les propriétés que possèdent les alliages du fer avec
le nickel sont si inattendues et paraissent à première
vue si bizarres, qu'on a pu douter tout d'abord qu'il
fût possible de les rattacher, par une théorie générale,
à un petit nombre de faits primordiaux, dont les ano-
malies observées ne fussent que des conséquences
naturelles et logiques.
Ce qu'on observe en premier lieu, c'est qu'en effet
les propriétés essentielles du fer et du nickel ont dis-
paru de leurs alliages, et l'on est alors conduit à con-
sidérer ces derniers non point comme des mélanges,
mais comme de véritables combinaisons chimiques.
Cette idée se trouve singulièrement renforcée si l'on
remarque que les alliages correspondant à des formules
telles que Fe'Ni ou Fe'Ni ou encore FeNi" possèdent
des propriétés particulièrement nettes, constituant en
quelque sorte le maximum des anomalies constatées.
C'est donc dans cette direction des combinaisons défi-
nies que j'ai d'abord cherché à établir une théorie des
24 THÉORIK DES ACIEKS AU NICKEL.
iciers au nickel, dont j'aii donné une esquisse dans les
lerniéres pages d'un précédent mémoire'.
Cependant, cette théorie n'était pas en tous points
satisfaisante ; elle ne rendait compte qu'insuffisamment
le la continuité constatée dans la variation des proprié-
tés des alliages avec la teneur, et l'on pouvait espérer,
an cherchant dans une autre voie, trouver un accord
plus parfait entre les idées et les faits.
S'il est exact que, à première vue, les propriétés
essentielles des constituants n'existent pas dans les
alliages dont nous nous occupons, on reconnaît en re-
vanche, lorsqu'on examine les faits de plus prés, que
es propriétés qui avaient disparu se manifestent dans
les conditions particulières, considérablement défor-
mées, il est vrai, et surtout fortement déplacées dans
i'échelle des températures. En réalité, les divers états
du fer et du nickel se retrouvent dans leurs alliaf^es, et
l'on peut y saisir aisément le passage d'un état à l'autre
nais — et ceci est à retenir — dans des conditions
irés différentes de celles dans lesquelles s'effectue ce
passage dans les métaux isolés.
Partant de cette observation, on peut établir une
ihéorie complète des aciers au nickel, qui, malgré les
• quelques obscurités qu'elle laisse encore subsister, sem-
ble susceptible d'expliquer tous les faits connus. Pro-
posée d'abord par M. Le Chatelier et M. Osmond, cette
fhéorie allotropique m'a paru d'autant plus satisfaisante
•fuej'ai pu la mettre à l'épreuve sur un plus grand
nombre de faits disparates. D'ailleurs, tout en modifiant
' Reclierches sur le nickel et ses alliages. Archive>:. 4" série,
V, p. 318; 1898.
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 25
profondément, en certains de ses points, la théorie que
j'ai précédemment exposée, j'en conserverai une idée
qui me paraît essentielle ; c'est la coexistence, dans les
aciers au nickel, de deux phénomènes distincts, l'un
d'ordre physique, l'autre de nature plutôt chimique,
dont toutes les manifestations se superposent, ne lais-
sant apparaître que leur somme. C'est sur le genre des
transformations de nature chimique que porteront sur-
tout les différences entre la théorie que j'ai ébauchée
autrefois et celle dont je vais essayer d'exposer les traits
essentiels, renvoyant pour le détail à une étude plus
complète, récemment publiée '. Quelques allusions ont
été faites par avance à cette théorie au cours d'un pré-
cédent mémoire '.
Rappel de quelques propriétés des aciers au nickel
La description déjà donnée des propriétés des aciers
au nickel, me dispense d'en reproduire ici le détail. Je
pourrai me borner à les rappeler, en insistant surtout
sur les corrélations qui existent entre elles, et en fai-
sant ressortir l'unité de cause qu'elles permettent de
prévoir.
^ La théorie des aciers au nickel. {Revue générale des sciences,
15 et 30 juillet 1903). Voir aussi les développements donnés à
certains points de cette théorie par M. L. Dumas et M. F. Osmond
(Ibid., 15 et 30 août 1903). Un résumé de ce travail a été présenté
au Comité international des Poids et Mesures dans sa session
d'avri,! 1903.
' Les applications des aciers au nickel, Archives, mars 1903,
t. XV, p. 249; avril, p. 403; mai, p. 514; juin. p. 623; août, t. XVI,
p. 172; septembre, p. 273 : novembre, p. 501.
26
THEORIE DES ACIERS AU NICKEL.
Portons en abscisses (fig. I) les teneurs des allia-
ges en fer et en nickel. A l'extrémité gauche du dia-
gramme, nous représenterons le fer pur; à droite, le
nickel pur ; et, entre ces deux points, tous les alliages
du fer et du nickel, en compositions centésimales. En
800°
A
E
(-♦200'
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\c
20
VO 60
Nickel
Fig. 1.
80
100%
ordonnées, nous porterons les températures; les
courbes AB, AC, DE nous donneront alors les tempé-
ratures où le magnétisme apparaît ou disparait pour les
alliages dont lacomposition est définie parles abscisses.
Les courbes, telles qu'elles sont tracées au diagramme,
correspondent à des alliages industriels de fer et de
nickel, et non à des alliages purs; pour ces derniers,
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 27
très difficiles à préparer, la courbe AG devrait être un
peu remontée.
Nous voyons que, dans les alliages riches en fer, les
transformations sont données par deux courbes distinc-
tes : l'une, AC marque l'apparition du magnétisme à
température descendante, l'autre AB, indique sa dis-
parition à température ascendante. Entre ces deux
courbes, l'alliage est magnétique ou non magnétique
suivant que la région intermédiaire est atteinte en re-
montant des températures inférieures à AC, ou en des-
cendant de celles qui sont supérieures à AB.
Dans la partie droite du diagramme, au contraire,
le phénomène est régi, au moins en première approxi-
mation, par une seule courbe DE, à la traversée de
laquelle le magnétisme apparaît ou disparaît.
Ainsi que l'a montré M, Dumas, les courbes se tra-
versent de telle sorte, par exemple, qu'à droite du
point de croisement de AC et DE un alliage faiblement
refroidi perd son magnétisme en traversant DE de bas
en haut, tandis qu'il le conserve s'il a été refroidi de
manière à avoir atteint des températures inférieures à
AC. Je reviendrai plus loin sur ce fait intéressant.
Supposons maintenant que nous prenions, comme
troisième coordonnée, perpendiculaire au plan du
tableau, la valeur d'une des trois propriétés : suscep-
tibilité magnétique, allongement relatif d'une barre
d'alliage, et module d'élasticité. Nous pourrons alors
définir des surfaces qui donneront la valeur de chacune
de ces propriétés en fonction de la teneur et de la tem-
pérature. Pour nous représenter approximativement la
forme de ces surfaces, il suffira d'en faire des coupes
par des plans verticaux, perpendiculaires au plan de
la figure.
28
THEORIE DES ACIERS AU NICKEL.
En opérant ainsi, nous sommes conduits au tracé des
diagrammes (fîg. 2). Les températures sont portées ici
en abscisses, la valeur de la propriété considérée en
G>
F'
H'
ordonnées. Les courbes de gauche se rapportent à la
coupe MN, celles de droite à la coupe PO du précédent
diagramme.
Nous voyons d'abord que, si Ton refroidit un alliage
à faible teneur en nickel, le magnétisme apparaît à une
certaine température, augmente graduellement, et
THÉORIK DES ACIERS AU NICKEL. 29
atteint bientôt une valeur limite. Si l'on réchauffe, le
magnétisme- se conserve jusqu'à ce que, à une tempé-
rature élevée, il commence à baisser rapidement, pour
s'annuler un peu plus haut'. Les deux régions de trans-
formation ne peuvent être parcourues que dans un sens.
Le deuxième diagramme nous montre les variations
de longueur d'une barre de même alliage'. Partant
d'une température élevée, cette barre se raccourcit en
passant de D' jusqu'au point A'. Si l'on refroidit encore,
la barre s'allonge suivant A'B' ; puis, lorsqu'on réchauffe,
elle augmente le long de B'C, et, enfin, rejoint le point
D', en se contractant de nouveau le long de CD'. L'in-
clinaison de la ligne A'D' est de 18 millionièmes; celle
de B'C de 1 à '1 1 millionièmes. Si la transformation
est restée incomplète, c'est-à-dire si l'on s'est arrêté
le long de A'B' ou de CD', l'alliage pourra posséder un
coefficient de dilatation quelconque entre ces deux
valeurs extrêmes.
Conformément au troisième diagramme, l'alliage
éprouve, en se refroidissant, une augmentation du mo-
dule d'élasticité, jusqu'à ce qu'il atteigne une tempéra-
•ture définie par l'abscisse du point A"; à ce moment,
le module commence à baisser avec la température, en
suivant la courbe A"B"'. Le réchauffement fait passer le
module par B"C' et le ramène enfin à D".
' La forme des courbes magnétiques dépend de la valeur du
champ, et n'est pas aussi simple en réalité que semblerait l'indi-
quer la figure. La courbe définissant la transformation supérieure
est encore assez mal connue; mais, pour l'établissement d'une
théorie, il suffit de savoir que cette transformation existe.
- Recherches, etc., Archives, 4, t. V, pi. IV, fig. 3.
3 l&tT)., p. 36, et Les applications des aciers au nicke], Archives,
4, t. XV, p. 272.
30 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
La comparaison des trois courbes nous montre que
l'apparition du magnétisme est accompagnée de deux
phénomènes anormaux : une augmentation du volume
et une diminution du module d'élasticité au refroidisse-
ment. Les trois phénomènes semblent être simultanés;
ils constituent donc trois indices distincts d'une même
transformation.
Les trois propriétés étudiées sont définies par un
cycle qui n'est réversible qu'en dehors des régions de
transformation. Le long des courbes AB, CD, les phé-
nomènes ne sont pas réversibles ; et, comme cette par-
ticularité est commune à toutes les propriétés d'un
même alliage, on sera conduit, comme je l'ai fait, à
désigner les alliages à faible teneur en nickel sous le
nom à'alliages à transformations irréversibles ou plus
simplement d'alliages irréversibles.
Dans les alliages à plus forte teneur, les phénomènes
sont bien différents de ceux qui viennent d'être rappelés.
L'apparition et l'augmentation graduelle du magné-
tisme est représentée par une courbe telle que FG,
dont la forme diffère très peu d'un alliage à l'autre, de
telle sorte que, au moins en première approximation,
la valeur de la susceptibilité magnétique ne dépend que
de la distance, comptée en descendant sur l'axe des
températures, à laquelle l'alliage se trouve au début de
la transformation'.
Les courbes E'F'G[ et E"F"G" ne sont que la repro-
duction de celles qui ont été précédemment données '.
' E. Dumont. Recherches sur les propriétés magnétiques des
aciers au nickel. (Archives, 4, t. V, p. 361, 1898).
- Voir Archiver, 4, t. XV, p. 255 et 284. La forme générale de
ces courbes a été déduite uniquement du principe approximatif
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 31
Le degré d'intensité de l'anomalie est représenté par
la distance verticale entre ces courbes et les droites
EH', EH".
Ici tous les phénomènes sont représentés, en pre-
mière approximation, par une fonction bien définie de
la température, et les alliages de cette catégorie peu-
vent être caractérisés comme réversibles. Le début de
l'anomalie de dilatation ou d'élasticité semble coïnci-
der parfaitement avec la première apparition du ferro-
magnétisme ; comme pour les alliages irréversibles, nous
sommes donc conduits à envisager les trois ordres de
modifications simultanées que l'on observe, comme
étant des indices distincts d'une même modification
profonde de l'alliage.
En fait, la réversibilité n'est pas immédiate ; pour
ne parler que des phénomènes bien étudiés, nous
avons vu que l'invar et les alliages voisins, ramenés
d'une température élevée à une température basse, ne
prennent pas instantanément leur volume final, mais
augmentent lentement à température invariable pour
tendre vers une limite fixe. On observe sans aucun
doute, dans cette lente ascension, les derniers restes
du phénomène en vertu duquel l'alliage, au lieu de se
contracter suivant la droite E'H', suit la courbe qu'in-
dique l'expérience.
des états correspondants dans les aciers au nickel à diverses te-
neurs. Depuis qu'elles ont été publiées, la forme des courbes de
dilatation a été établie expérimentalement par MM. Charpy et
Grenet en concordance avec les prévisions de la théorie. {Bull, de
la Soc. d'encouragement, t. Cil, avril 1903).
32 théorie des aciers au nickel.
Parallélisme des propriétés réversibles et irréversibles
A première vue, la réversibilité ou l'irréversibilité
des transformations semble constituer un caractère
fondamental des aciers au nickel. Si l'on considère,
en effet, l'aspect immédiat des phénomènes, on voit
qu'il est extrêmement difrérent dans les deux catégo-
ries d'alliages, et que ce seul caractère classe en deux
groupes absolument séparés les alliages envisagés au
point de vue de leur emploi. Mais, si l'on y regarde de
plus près, on constate bientôt une évidente parenté
entre les changements réversibles ou irréversibles des
propriétés dont on vient de reconnaître l'allure.
Comparant deux à deux les figures placées côte à
côte dans le diagramme ci-dessus, nous voyons que,
dans le premier groupe, l'apparition du magnétisme
est accompagnée d'une augmentation réelle du volume,
mais que, dans le second, une diminution de la con-
traction à température descendante résulte de cette
même apparition dans les alliages réversibles. INous
avons bien à envisager ici une augmentation virtuelle
du volume, comme, dans les alliages de la première
catégorie, nous avons observé une augmentation réelle
et visible.
Pour l'élasticité, les changements sont encore plus
évidents. Dans les deux catégories d'alliages, le module
baisse au moment où le magnétisme commence à appa-
raître', et le phénomène ne se distingue, dans les deux
' L'apparition des propriétés anormales de la dilatation et de la
variation du module d'élasticité précède peut-être un peu celle
du magnétisme au refroidissement; nous en verrons plus loin la
raison.
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 33
cas, que par sa réversibilité ou son irréversibilité,
c'est-à-dire par le fait qu'il existe comme une fonction
bien définie de la température, ou comme une fonction
affectée d'hystérése thermique.
Ces considérations nous conduisent à envisager cette
hystérèse comme un caractère accessoire des phénomè-
nes, exactement comme, dans le fer doux ou l'acier, le
magnétisme est une fonction bien définie du champ
instantané, ou dépend des champs antérieurs'.
Comme complément à cette première conclusion, on
en tirera immédiatement une seconde : c'est que les
anomalies des alliages réversibles ou irréversibles sont
régies par une même modification interne, qui se pré-
sente sous deux aspects distincts, mais dont les consé-
quences sont exactement semblables, si l'on ne consi-
dère que la valeur des changements simultanés des
propriétés étudiées.
Propriétés du fer et du nickel
Il reste maintenant à caractériser la transformation
dont les multiples conséquences apparaissent dans les
propriétés d'exception des aciers au nickel ; mais, avant
de pouvoir le faire, il est nécessaire de nous rendre
' MM. Osmond et Cartaud (Sur les fers météoriques, G. B.,
t. CXXXVII, p. 1057, 15 décembre 1903) pensent même que l'irré-
versibilité disparaîtrait complètement si le refroidissement des
alliages était infiniment lent; ils considèrent la courbe des trans-
formations à température ascendante comme la courbe des états
stables de l'alliage. Des raisons indiquées dans l'exposé détaillé
de la théorie qui nous occupe m'engageraient plutôt à considérer
la courbe d'équilibre comme étant située très peu au-dessous de
la courbe des états observés pendant la chauffe.
AitCHiVES, l. XVII; — Janvier 1904. 3
34 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
compte des modifications qu'éprouvent le fer et le
nickel isolés l'un de l'autre.
Lorsqu'on laisse un morceau de fer pur se refroidir
à partir d'une température élevée, on observe, dans
la courbe de refroidissement, au moins deux arrêts,
dont l'un, assez brusque, se produit au voisinage de
890° (point A3 de M. Osmond) et dont l'autre, plus
adouci, commence à 755° (point A,), et se termine
beaucoup plus bas, sans limite bien nette. Cette pro-
duction de chaleur, à deux températures différentes,
est l'indice de deux transformations du fer, dont les
trois états distincts sont désignés, ainsi que l'a proposé
M. Osmond, par les lettres a, |3 et 7; ce dernier est
l'état naturel aux températures élevées, le premier
existe seul aux températures ordinaires.
Dans le fer pur, les transformations sont réversibles,
mais elles cessent de l'être lorsque le fer est mélangé à
un corps tel que le nickel, le manganèse ou le carbone.
De plus, les additions faites au fer pur abaissent les
points de transformation, et les rapprochent générale-
ment jusqu'à les amener à se confondre en un seul.
L'une des variétés du fer, le fer |3, semble alors avoir
disparu.
D'après M. Osmond, le fer contenant 4 Vo de
nickel ne possède plus qu'un point de transformation à
température descendante ; à 8 Vo' '^s deux transfor-
mations sont confondues aussi à température ascen-
dante.
Les propriétés du fer se modifient en général dans le
passage par les points de transformation' : Au-dessus
' La forme des cristaux de fer est différente à l'état y et aux
états inférieurs. (Osmond et Cartaud, Sur la cristallographie du
THEORIE DES ACIERS AU NICKEL.
35
du point le plus élevé A3, le fer est faiblement magné-
tique et suit les lois de Curie : sa susceptibilité magné-
500'
1000'
Fig. 3.
fer. Annales des mines 1900). Aux températures ordinaires, le fer
a, le fer y8 et le nickel, forment des cristaux semblables (cubi-
ques), ce qui est une condition nécessaire de leur isomorphisme.
36 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
tique est indépendante du champ, et elle est inverse-
ment proportionnelle à la température absolue. A l'état
|3, le magnétisme est plus prononcé, tout en restant
très faible ; il ne suit plus les lois ci-dessus énoncées.
Le fer a est le fer magnétique ordinaire, dont le ma-
gnétisme apparaît brusquement à 735° et augmente
ensuite lentement lorsque la température s'abaisse,
sans qu'on puisse assigner une limite à la transformation.
D'après les expériences de M. Le Chatelier, le pas-
sage du fer 7 au fer j3 est accompagné d'une brusque
augmentation du volume, tandis que le changement in-
férieur n'est marqué par aucune anomalie sensible dans
la courbe de la contraction.
On sait depuis longtemps que la formule quadratique
exprimant la dilatation du fer est afïectée d'un deuxième
terme relativement important. La dilatabilité vraie
augmente rapidement avec la température, et les me-
sures directes de M. Le Chatelier ont montré que cette
dilatabilité, qui est égale à '11,5 millionièmes envi-
ron aux températures ordinaires, atteint 17,5 millioniè-
mes ' vers 900°. L'inclinaison de la courbe est peu diffé-
rente dans les deux régions qui se rejoignent au point
A3 ; les deux courbes dans lesquelles finit le fer |3 ou
commence le fer 7 sont sensiblement parallèles, mais
se trouvent déplacées, dans le sens des ordonnées, de
3""° par mètre environ (fîg. 3, p. 35); c'est-à-dire
que la contraction linéaire qui se produit dans le pas-
sage du fer |3 au fer 7 est de 3 millièmes.
' D'après une publication récente de MM. Charpy et Grenet,
1 20 ,
loc. cit., p. 464, cette dilatation est voisine de , valeur qui
i-end mieux compte que celle indiquée par M. Le Chatelier des
dilatations trouvées pour les aciers-nickels non magnétiques.
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 37
Le nickel éprouve aussi, à 340°, une transformation
réversible, caractérisée par la disparition définitive du
ferro-magnétisme au réchauffement et par sa réappari-
tion au refroidissement. Le dégagement de chaleur
dans cette région de température, sans être très mar-
qué, est cependant sensible ; mais il ne semble pas que
le nickel éprouve, à aucune température, une variation
brusque de volume. Seulement la courbure de la ligne
représentant la dilatation en fonction de la tempéra-
ture est notablement moindre aux températures élevées
qu'aux températures basses, auxquelles le phénomène
est d'ailleurs si régulier qu'en extrapolant jusqu'à 250^
les résultats de mes propres expériences sur la dilata-
tion du nickel, on retrouve presque identiquement les
valeurs mesurées directement par MM. Holborn et Day.
On sait que l'addition au nickel d'un naétal non ma-
gnétique abaisse sa température de transformation et
finit par annuler son magnétisme aux températures
ordinaires, ou même à des températures très basses.
L'a dilatation du nickel à l'état non magnétique est sen-
siblement égale à celle qu'il subit à l'état magnétique
aux mêmes températures. J'ai trouvé ce fait vérifié à
la fois par l'étude du nickel-chrome, non magnétique
pour de faibles additions de chrome, et des alliages du
nickel avec de fortes proportions de cuivre, dont la di-
latation suit sensiblement la loi des mélanges, en admet-
tant pour le nickel la dilatation trouvée dans le métal
pur à l'état magnétique.
Causes des anomalies des aciers au nickel
Nous venons de voir que, des deux constituants des
aciers au nickel, le fer estde beaucoup celui qui éprouve,
38 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
par le changement de la température, les modifications
les plus importantes et les plus profondes. Nous savons
aussi que les anomalies des alliages riches en fer sont
extrêmement marquées, alors que celles des alliages
voisins du nickel sont difficilement appréciables. Ainsi,
tandis que les additions de nickel au fer successivement
poussées jusqu'à 30 pour 100 nous amènent, à travers
toutes les anomalies des alliages irréversibles, jusqu'à
celles des premiers alliages réversibles, une même ad-
dition de fer au nickel fait à peine apparaître les pre-
mières traces d'une anomalie négative de dilatation \
Cette simple remarque nous conduit à chercher dans
les transformations du fer la cause principale des
anomalies de ses alliages avec le nickel ; et cette pre-
mière indication de la nature des phénomènes étudiés
prend immédiatement un sens plus précis si nous en
rapprochons la constatation, faite par M. Osmond, d'une
réelle continuité entre les propriétés du fer et celles
des aciers au nickel, par l'abaissement progressif de la
région de transformation, par l'apparition de l'irréver-
sibilité, et par la réunion en une seule des deux trans-
formations qui, dans le fer pur, se produisent séparé-
ment aux points A3 et A^^.
Un autre argument en faveur de cette même idée
nous est fourni par les aciers au manganèse très bien
étudiés notamment par M. Hadfield '. Ce dernier métal
' Voir Archives, 4, t. XV, p. 257.
^ Si, comme il a été dit précédemment (note p. 32), les anoma-
lies élastique et de dilatation devancent un peu au refroidisse-
ment l'apparition du magnétisme, c'est qu'évidemment les points
As et A;f ne sont pas entièrement réunis.
^ Voir aussi L. Guillet, Aciers au manganèse (Bulletin de la
Société d'encouragement, t. Cil, p. 421, octobre 1903).
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 39
ajouté en petite quantité au fer, produit les mêmes
effets que le nickel, avec une énergie encore plus con-
sidérable pour une même addition centésimale; ainsi,
les aciers à 12 Vo de manganèse sont non magnéti-
ques et très dilatables.
Si nous examinons maintenant la question au point
de vue quantitatif, nous trouvons, d'une part, confor-
mément aux expériences de M. Le Chatelier et à celles
plus récentes de MM . Charpy et Orenet, que la contraction
totale d'une barre de fer pur, amenée d'une température
immédiatement supérieure au point A, jusqu'à 0°, tout
en conservant le coefficient de dilatation qu'elle pos-
sède aux températures élevées serait de ^^ environ plus
considérable que celle que l'on observe, comme l'in-
dique la droite A B de la figure 3. De cette quantité,
^ environ sont attribuables à la dilatation brusque
qui se produit dans le passage de l'état y à l'état |3, et
le reste au changement progressif du coefficient de dila-
tation en fonction de la température.
Or l'expérience a montré qu'un acier au nickel à
25 pour 100, amené aux températures ordinaires à
l'état non magnétique, puis transformé par le passage
à des températures basses, subit un allongement de
l'ordre de ^. On en conclut que, à l'incertitude des
expériences près, l'allongement constaté dans ce der-
nier alliage est parfaitement expliqué en supposant que
le fer y est conservé dans les aciers irréversibles jus-
qu'au début de l'apparition du magnétisme, et passe
alors rapidement à l'état a si la température de l'alliage
est encore abaissée.
La série des preuves qualitatives qui ont été précé-
40 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
demment indiquées, et cette dernière vérification quan-
titative sont donc bien d'accord pour faire attribuer au
passage du fer de l'état y à l'état a, passage considéra-
blement retardé par la présence du nickel, les anoma-
lies constatées dans les aciers au nickel irréversibles.
Comme les propriétés des alliages réversibles sont
évidemment liées à la même cause, on pourra en con-
clure que toutes les anomalies des aciers au nickel sont
dues à la transformation globale du fer, fortement dé-
placée dans l'axe des températures, et, de plus, consi-
dérablement étalée.
D'ailleurs, ici encore, la preuve quantitative est sa-
tisfaisante. Si, dans la figure 2 (p. 28), on prolonge
la droite E'F' par une ligne faiblement incurvée vers le
haut, de manière à représenter, en chacun de ses points,
l'inclinaison correspondant à la dilatation du mélange
de nickel, de fer a et de fer y dans les proportions indi-
quées par le degré de la transformation, on aboutit,
lorsque la transformation est achevée, à un seg-
ment à peu prés rectiligne, et parallèle à la portion
G' de la courbe réellement décrite par l'alliage.
Notre nouvelle courbe diffère de la courbe réelle E'F'G'
en ce que nous n'avons pas tenu compte du change-
ment positif du volume dans le passage de l'état y à
l'état a, et seulement de la variation graduelle de la di-
latation entre les deux variétés du fer aux températu-
res élevées et aux températures basses. La distance
verticale des deux courbes devra indiquer l'augmenta-
tion de volume de l'alliage correspondant à la transfor-
mation du fer qu'il contient. Les courbes du type pré-
cédemment indiqué (Archives, t. XV, p. 255), déter-
minées expérimentalement comme il a été dit par
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 41
MM. Cliarpy et Grenet, permettent de tracer le dia-
gramme qui vient d'être décrit. On trouve alors que la
dislance verticale des deux courbes parallèles corres-
pond bien à ce que la théorie permet de prévoir.
Les preuves qui précédent pourraient paraître irré-
futables ; cependant, les alliages des deux catégories,
tout en possédant une série de propriétés que nous
avons reconnues être très semblables, présentent aussi
certaines dissemblances qui pourraient encore faire
douter de la communauté d'origine de leurs singularités.
Il n'est donc pas inutile de chercher à appuyer d'une
expérience directe les conclusions tirées de la compa-
raison des résultats rappelés ci-dessus. Voici comment
cette expérience a pu être réalisée.
Un alliage contenant 30 pour 100 de nickel participe
déjà, aux températures ordinaires, à l'anomalie néga-
tive de dilatation ; mais, d'autre part, s'il est à peu
prés exempt de carbone, il peut subir, dans l'air liquide,
la transformation irréversible. Or, supposons que l'ano-
malie de dilatation soit liée à une autre cause que celle
qui produit la transformation irréversible ; comme cette
dernière est accompagnée d'un abaissement considéra-
ble de la dilatabilité de l'alliage, on devra s'attendre à
trouver, dans l'alliage transformé, la superposition des
deux causes d'abaissement, et l'anomalie de dilatation
de l'alliage sera exagérée. Mais supposons, au contraire,
que la transformation irréversible observée à très basse
température soit de même nature que la transformation
réversible, celle-ci n'en étant pour ainsi dire que le
prélude. Alors la transformation irréversible aura défi-
nitivement fixé les transformations dont l'alliage est
susceptible, et, lorsqu'on reviendra aux températures
42 THÉORIE DES ACIERS. AU NICKEL.
ordinaires, la cause d'abaissement de la dilatation sera
supprimée ou tout au moins fortement atténuée.
L'expérience, que j'ai pu faire grâce au bienveillant
concours que m'a prêté M. d'Arsonval, a décidé en
faveur de cette seconde hypothèse. Une barre de 1"',
d'un alliage contenant 30,4 pour 1 00 de nickel, a subi,
dans l'air liquide, un allongement permanent de 3°"", 9;
ramenée à la température ordinaire, elle a été trouvée
plus dilatable qu'avant la transformation.
Ce résultat est décisif; il nous montre, en concor-
dance avec nos premières conclusions, que toutes les
anomalies des aciers au nickel se ramènent à une seule
et même cause, la transformation allotropique du fer,
modifiée par la présence du nickel, abaissée dans
l'échelle des températures, généralement étalée, et
affectée ou non d'hystérése, suivant l'état de dilution
de la solution réciproque du fer et du nickel.
RÉVERSIBILITÉ ET IRRÉVERSIBILITÉ
Bien que n'étant qu'un caractère accessoire des trans-
formations des aciers au nickel, l'hystérése les difTèren-
cie nettement, et on peut se demander si elle n'a pas
des causes profondes dans la nature intime des transfor-
mations qui produisent les deux ordres de phénomènes.
A la suite d'une série de belles expériences, M. Du-
mas avait été conduit à conclure que toute addition
d'un métal étranger au nickel abaisse sa courbe de
transformation à peu prés proportionnellement à la
quantité de métal étranger, exactement comme l'addi-
tion d'un sel à un dissolvant abaisse sa température de
congélation. L'addition du fer, qui remonte d'abord la
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 4I-?
courbe de transformation fait seule exception à cette
règle. Au voisinage du nickel, la transformation est
toujours réversible. En revanche, si l'on incorpore au
fer des métaux étrangers, la transformation prend
presque toujours le caractère irréversible. M. Dumas
pensait pouvoir en conclure que la transformation
observée dans les alliages riches en fer est la transfor-
mation propre du fer, tandis qu'au voisinage du nickel,
on constate la transformation du nickel, modifiée par
la présence d'un autre métal en dissolution solide.
Cette idée est singulièrement renforcée par la considé-
ration du croisement des courbes de transformation
venant du fer et du nickel, dans la région des aciers à
25 W de nickel environ (fig. I).
Cette théorie si simple semblait rendre parfaitement
compte de toutes les manifestations magnétiques des
transformations, et pouvait être considérée, à ce point
de vue, comme extrêmement satisfaisante. Cependant,
comme M. Osmond l'a fait remarquer le premier, elle
explique assez mal les anomalies de dilatation, puis-
qu'aucune transformation du nickel ne se produit avec
un changement brusque de volume; et nous avons vu,
d'autre part, en examinant les indications fournies par
* le calcul de l'effet des transformations, qu'il ne peut
subsister aucun doute sur l'origine des anomalies cons-
tatées.
Il semble résulter de l'antagonisme des idées de
M. Dumas et de celles dont j'ai cherché à donner des
preuves nombreuses, une contradiction qu'il importe
de lever.
La solution de cette difficulté me paraît résider dans
une belle expérience de M. C. Maurain, dont voici en
44 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
deux mots la conclusion : Si l'on dépose une couclie
extrêmement mince de fer sur un support constitué par
un métal non magnétique, le fer est lui-même non
magnétique et ne prend des propriétés magnétiques
bien nettes que lorsque son épaisseur est suffisante.
Si, au contraire, le fer est déposé sur un métal ma-
gnétique, il est magnétique sous les plus faibles épais-
seurs.
Supposons qu'une couche mince de fer soit déposée
sur un support de nickel ; d'après ce qui vient d'être
dit, il devra être magnétique ou non magnétique en
même temps que son support; en d'autres termes, il
devra adopter sa température de transformation. Il en
est évidemment de même du fer extrêmement divisé ou
en solution dans le nickel. On comprendra dès lors
que le fer puisse, au point de vue de ses transforma-
lions magnétiques, être commandé par le nickel en
excès et se comporter comme lui ; mais, la transfor-
mation se produisant, il devra apporter à l'ensemble
du phénomène tous les caractères spécifiques des va-
riations de ses propriétés qui accompagnent son chan-
gement d'état \
L'action pour ainsi dire excitatrice du nickel sur les
transformations du fer étant ainsi caractérisée, on com-
prendra sans peine que le nickel continue à dominer
1 L'augmentation du volume au refroidissement, qui entraîne
des pressions locales, peut, sans aucun doute, modifier l'allure des
transformations, comme l'a indiqué M. HouUevigue ; c'est là un
détail dont il faudra tenir compte lorsqu'on voudra suivre la
théorie dans ses conséquences les plus délicates, mais dont il est
difficile d'évaluer l'importance.
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 45
le phénomène aussi longtemps que le fer reste à l'état
très disséminé.
A chaque température, l'équilibre s'établira de lui-
même par l'existence simultanée d'une certaine pro-
portion de fer et de nickel aux deux états possibles.
Le fer a, très peu abondant, et dont les cristaux très
petits sont complètement entourés de nickel (ou formant
avec ce dernier des cristaux mixtes) mélangé, aussi
longtemps que la transformation n'est pas complète, à
une certaine proportion de fer y, repasse en partie à ce
dernier état aussitôt que la température s'élève, exac-
tement comme la proportion d'un corps solide auquel
est superposé un dissolvant liquide diminue et tend
vers un nouvel équilibre lorsque s'élève la tempéra-
ture du bain.
Mais si le fer est en excès, le nickel disséminé dans
la masse n'est plus susceptible d'engendrer la dissolu-
tion aussitôt qu'une portion du premier a atteint l'état
naturel aux températures basses. Le passage à l'état y
ne peut plus alors se produire que lorsque la tempé-
rature est assez élevée pour que le fer ait une tendance
naturelle à l'atteindre, le nickel n'ayant plus alors
qu'un faible appoint à fournir à la transformation.
L'excès de fer a peut se produire de deux façons dif-
férentes. Pour les très fortes teneurs en fer, il existe
dès la première apparition du magnétisme. Au con-
traire, si la teneur est plus faible, il est nécessaire que
la transformation soit déjà accentuée pour ne plus être
susceptible de revenir en arrière aux températures où
elle s'est produite. L'alliage est alors réversible pour
de faibles transformations et irréversible pour un état
plus avancé. C'est ainsi que l'on peut tenter d'expli-
46 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
quer le passage, sous la courbe des transformations ré-
versibles, de celle qui marque le début des transforma-
tions définitivement fixées'.
Quelques conséquences de la théorie allotropique
DES aciers au nickel.
La théorie des transformations allotropiques du fer
dans les aciers au nickel, opposée à celle des combi-
naisons définies étant maintenant bien établie, nous
pouvons utiliser cette théorie pour l'établissement de
certains faits qui n'ont pu être soumis à l'examen
direct.
Puisque le fer a transporté ses propriétés sur ses
alliages avec le nickel, on peut réciproquement par-
tir de l'étude de ces alliages pour retrouver certaines
propriétés non encore constatées dans le fer, en raison
des difficultés expérimentales inhérentes aux tempéra-
tures auxquelles se produisent les transformations qui
nous occupent. Ainsi, les alliages du fer et du nickel
ayant montré que la transformation par abaissement de
la température est accompagnée d'une diminution du
module d'élasticité, on devra en conclure que, dans la
transformation qu'il subit à l'état isolé, le fer éprouve
aussi un changement de cette nature. On pourrait
hésiter à préciser celle des deux transformations du
fer au cours de laquelle s'opère ce changement de
module, puisque, dans les alliages à haute teneur en
nickel, les deux transformations sont réunies, alors
qu'elles sont séparées dans le fer pur. Cependant, le
' Cette image du phénomène m'a été indiquée par M. Potier.
THÉOHIE DES ACIERS AU NICKEL. 47
doute est facilement levé si l'on envisage le module
d'élasticité comme une fonction des distances des mo-
lécules, et si l'on rapproche de cette idée le fait que la
rapide variation de volume du fer se produit dans la
transformation supérieure. C'est donc dans le passage
par le point A3 que doit s'effectuer le changement très
rapide et de sens anomal du module dont l'existence
AE
Fig. 4.
nous est révélée par l'étude des aciers au nickel ; le
diagramme (fig. 4) donne ainsi, en regard des dila-
tations mesurées dans le fer, l'allure hypothétique des
changements du module.
Dans les aciers au nickel, l'intensité des anomalies
devra nécessairement être proportionnelle à la quan-
tité de fer présent dans l'alliage. Ce n'est pas à dire
que l'écart entre la dilatation normale et la dilatation
vraie doive être, au maximum, proportionnel à la te-
neur en fer, car la vitesse de transformation ou, plus
48 THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL.
exactement la loi de l'équilibre en fonction de la
température, qui n'a pas encore été établie, peut
intervenir pour modifier le phénomène; mais ce que
la théorie permet de fixer avec sûreté, c'est la dis-
tance entre les deux courbes prolongées qui repré-
sentent les dilatations en dehors de la région de trans-
formation Ces deux courbes seront très voisines dans
les alliages riches en nickel, et atteindront le maximum
de leur écarlement dans les alliages les plus riches en
fer, susceptibles d'être refroidis assez pour effectuer
toute leur transformation réversible sans arriver dans la
région des transformations irréversibles. Elle sera exa-
gérée dans les aciers au nickel fortement carbures, à
la condition que les températures réalisables permettent
d'atteindre la complète transformation.
L'intensité de l'anomalie en chaque point, c'est-à-
dire la différence entre la dilatabilité constatée et celle
qui devrait se produire si elle n'était pas modifiée par
la transformation, est évidemment d'autant plus mar-
quée que l'anomalie s'achève dans un intervalle de
température plus restreint.
Or, ainsi que l'a indiqué M. Osmond, la transforma-
tion étudiée par le développement de chaleur au re-
froidissement, ou par l'augmentation graduelle du
magnétisme, est assez brusque au voisinage de la
température maxima de la transformation, c'est-à-dire
pour les alliages correspondant au maximum de la
courbe DE (fig. 1), et va en s'étalant de part et d'au-
tre de ce maximum. Donc, bien que l'alliage corres-
pondant au maximum ne contienne qu'un tiers de fer
environ, il devra posséder, sur un intervalle de tempé-
rature restreint, voisin de 550°, une dilatabilité ren-
THÉORIE DES ACIERS AU NICKEL. 49
versée. Vers les fortes teneurs en fer, l'effet du ralen-
tissement de la transformation devra contrebalancer en
partie celui de l'augmentation du corps actif, et on
pourra observer au plein de la transformation des dila-
tabilités peu différentes les unes des autres pour des
alliages de teneurs diverses. La dilatabilité minima se
produira pour chaque alliage à des températures qui
iront en s'abaissant à mesure que diminuera la teneur
en nickel; et on possédera, grâce à cette propriété
particulière de la transformation de ces alliages, des
corps métalliques de très faible dilatabilité dans une
région quelconque de l'échelle des températures, entre
certaines limites étendues.
On pourrait déduire diverses autres conséquences
particulières de la théorie exposée ci-dessus : celles
qui viennent d'être indiquées montrent suffisamment la
direction dans laquelle elles peuvent être cherchées ;
mais je voudrais en faire ressortir encore une d'un
ordre plus général. L'existence d'alliages à très faible
dilatation est liée à celle d'un métal susceptible d'é-
prouver des transformations avec changement anomal
du volume, et à la possibilité d'étaler ces transfor-
mations et de les ramener dans la région des tem-
pératures où elles peuvent être utilisées. Or, parmi
les métaux usuels, le fer et l'étain sont seuls dans ce
cas; les alliages non dilatables doivent donc contenir une
forte proportion de fer ou d'étain. Mais s'il est vrai que
les propriétés magnétiques des constituants de l'alliage
doivent jouer, dans l'équilibre à toute température, le
rôle qu'il a semblé naturel de leur assigner, on devra
penser que les transformations auxquelles est dû l'abais-
sement de la dilatation ne se produiront que si le fer
Archives, l. XVII. — Janvier 1904. 4
50 THKORIK DES ACIF.RS AU NICKEL.
est mélangé à un métal magnétique dont la température
de transformation est inférieure à la sienne.
D'ailleurs, si même il était possible d'obtenir, par la
voie de la dissolution solide, un équilibre entre les
deux variétés de l'étain — la variété grise dont la den-
sité est 5,8 et de la variété blanche dans laquelle elle
s'accroît jusqu'à 7,3 — il est infininiment probable,
d'après ce qu'on sait des conditions accompagnant cette
transformation, qu'elle aurait lieu à température très
basse, avec une forte hystérése, et ne fournirait que des
alliages pulvérulents.
L'anomalie de la dilatation et l'anomalie d'élasticité
conduisant à des résultats pratiquement utilisables ne
devraient pas, dés lors, être cherchées ailleurs que dans
les aciers au nickel.
SUR
iji mmm méthode électrotheriiioue
MESURER LA PUISSANCE MOYENNE DES COURANTS
DE FRÉQUENCE ÉLEVÉE
<;ii.-Eii;;. GUTE et Alpli. BERNOU»
Lorsqu'il s'agit de mesurer la puissance d'un cou-
rant alternatif dans un circuit sans réaclance, les pro-
cédés de mesure sont sensiblement les mêmes qu'avec
les courants continus ; en particulier la détermination
de la puissance peut être ramenée à la mesure d'une
intensité et d'une différence de potentiel.
La phase du courant coïncide alors, comme on sait,
avec celle de la différence de potentiel et cela pour
chacun des harmoniques.
Quelle que soit la relation périodique qui unit le
courant ou la force électromotrice au temps, la puis-
sance moyenne s'obtient donc en multipliant l'intensité
efficace par la différence de potentiel efficace.
La première de ces quantités se mesure générale-
ment avec un électrodynamométre ou un ampèremètre
thermique ; la seconde, avec un voltmètre sans self-
o2 SUR UNE NOUVELLE METHODE
induction appréciable, construit le plus souvent sur
un principe analogue, ou encore à l'aide d'un voltmè-
tre électrostatique si les différences de potentiel ne sont
pas trop faibles.
Mais lorsque le circuit renferme des self-inductions,
des capacités, ou que le courant doit traverser des mo-
teurs, des électrolytes ou des arcs, cette méthode n'est
plus applicable, car il existe des retards de phase entre
les divers harmoniques du courant et les harmoniques
correspondants de la force électromotrice.
Dans ce cas la puissance a pour expression :
T
P = __ / eidt
-^
et celte valeur est plus petite que le produit de l'inten-
sité par la différence de potentiel efficaces :
Si l'on pose :
T
-— / eidt = El cos tp
cos (p représente le facteur de puissance.
I. Principales méthodes pour mesurer la puissance
des courants variables.
Nous classerons les méthodes qui permettent de dé-
terminer la puissance consommée dans un appareil
électrique, en trois catégories suivant quelles utilisent :
ÉLECTROTHERMIQUE. 53
des instruments électrodynamiques,
» » électrostatiques,
» » électrothermiques.
Pour abréger, nous appellerons les premières mé-
thodes électrodynamiques et nous emploierons des ex-
pressions analogues pour les deux autres.
A. Méthodes électrodynamiques. Le wattmètre est
l'instrument principal employé dans ces méthodes de
mesure.
Avec cet appareil, les corrections de self-induction
et surtout celles relatives à la capacité, sont difficile-
ment accessibles au calcul.
En effet, si les forces électroraotrices et les intensi-
tés renferment des harmoniques importants de fré-
quence élevée, les phénomènes de capacité dans les
bobines bifilaires du wattmètre introduisent d'autres
causes d'erreur malaisées à apprécier.
Ces erreurs augmentent encore quand il se déve-
loppe des courants de Foucault dans les masses métal-
liques qui entrent dans la construction de l'appareil.
Il est cependant possible d'effectuer les corrections
relatives à la dérivation, si l'on connaît la forme du
courant et de la tension aux bornes. Ce sera le cas si
ces quantités sont des fonctions périodiques simples. Les
indications de l'instrument doivent alors être multipliées
par un facteur de correction dont la valeur numérique
est variable dans chaque expérience'.
Mais cette nécessité de multiplier les indications d'un
wattmètre par un facteur de correction, est de toute
façon une source d'erreurs.
' Pour un wattmètre dépourvu de capacité, cette valeur dépend
de la self -induction de la dérivation et du décalage entre le cou-
54 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
Aussi a-t-on cherché à s'affranchir de celle obliga-
tion soit en ramenant ce facteur à l'unité, comme l'a
fait Reisz, soit par tout autre procédé.
L'un des dispositifs employés dans ce but est celui
décrit par Ernst Danielson'.
Entre les bornes PP, du circuit à fil fin du watt-
mètre, il dispose une résistance non inductive PQ con-
nectée en série avec deux circuits montés en parallèles.
L'un des circuits comprend la bobine à fil fin du watt-
mètre et une résistance non inductive en série; l'autre
est composé de deux bobines identiques à la bobine de
fil fin montées en série et orientées de telle façon qu'il
n'y ait aucune induction mutuelle entre elles; elles
sont également en circuit avec une troisième résistance
non inductive. Les trois résistances non inductives sont
déterminées de façon à ce que les résistances ohmi-
ques des trois tronçons principaux du circuit PP, soient
égales.
Mais ce sont là des cas particuliers très spéciaux et,
rant et la tension. Le facteur île correction a, comme on le sait,
pour expression :
COS 'f
K = ' ;
COS a. COS ('^-7.1
où a désigne le déphasage dans le circuit étudié et le déphasage
propre de la dérivation à fil fin.
M Gœrner a également calculé la valeur de la puissance dans
un cas particulier, celui oîi les courbes de tension et de courant
sont représentées par des triangles équilatéraux. Elle a pour
expression :
TT 71 /
' Ernst von Danielson. Méthode de compensation de la self-
induction d'un enroulement à fil fin de wattmètre.
ELECTROTHERMIQUE. OO
d'une façon générale, on peut dire que les méthodes
électrodynamiques laissent toujours une incertitude sur
la valeur réelle de la puissance consommée si les va-
riations de régime sont très rapides et si la capacité
entre en jeu.
B. Méthodes éleclroslatiques. Parmi celles-ci, il faut
citer surtout la méthode de Potier. Nous renvoyons le
lecteur pour sa description détaillée, à l'excellent traité
de M. Armagnat sur les Mesures électriques.
Rappelons seulement que la puissance mesurée a
pour expression :
_ (/. — d,
2 XR
dans laquelle d, et d^ sont les déviations observées à
l'électromètre, R une résistance sans self-induction,
N une constante qui dépend de la construction de l'élec-
tromètre. La méthode de Potier nécessite comme on
voit deux lectures successives si l'on ne dispose que
d'un seul électrométre. Mais par l'emploi de leur
électrométre-wattmétre, MM. Blondiot et Curie ont ré-
duit la mesure de la puissance à une seule lecture. Cette
méthode est, à notre avis, une des plus élégantes.
Mais les méthodes électrostatiques ont l'inconvénient
d'exiger des appareils généralement délicats, surtout
si leur sensibilité a été exagérée.
En outre, sauf lorsqu'il s'agit d'instruments symétri-
ques du type de l'électromètre de Blondiot et Curie,
dans lequel les couples perturbateurs sont éliminés par
la symétrie de l'instrument, ces appareils nécessitent
un étalonnage préalable.
Enfin, il convient de mentionner qu'avec des appa-
reils électrostatiques, la capacité de l'instrument peut,
56 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
suivant les expériences, altérer les conditions du ré-
gime. C'est le cas avec les fréquences très élevées.
C. Méthodes électrothermiques. Nous choisirons
comme type de ces méthodes, la méthode dite des trois
voltmètres d'Ayrton et Sumpner, car notre nouveau
procédé en dérive.
Dans cette méthode, la résistance R et le circuit r
sont placés en série et trois voltmètres E, E,, E, don-
nent les différences de potentiel efficaces aux bornes
de R et r.
La puissance moyenne est alors donnée par :
P = ^(E''-E.'-E,^)
Si c est l'erreur relative commise dans chaque lec-
ture, l'erreur absolue sera :
dP E* + E,^ + E,'
P E* — E,'^— E,^
expression qui sera minimum pour E^ = E, (voir
Armagnat loc. cit.)
Cette condition s'obtient en choisissant R convena-
blement. Cependant il est nécessaire que R augmente
en même temps que la différence de phase entre e et i
et même dans les conditions les plus favorables l'erreur
relative est encore :
c/P 2 -f- cos cp
cos
9
D'autres corrections sont encore nécessaires ; il faut
diminuer P de la puissance consommée dans le volt-
mètre E, et tenir compte de la variation de R quand
E.2 est mis en dérivation.
ÉLECTROTHERMIQUE. 57
Fleming a modifié la méthode en plaçant la résistance
R en dérivation et en remplaçant les trois voltiftètres
par trois ampèremètres.
On a alors :
mais les mêmes causes d'erreur subsistent comme dans
la méthode précédente \
IL Principe de la méthode nouvelle.
Toutes ces méthodes, lors même qu'elles sont utili-
sées avec des instruments très bien étalonnés, ont un
défaut commun quand il s'agit de déterminer la puis-
sance électrique moyenne absorbée.
Supposons, par exemple, que l'on ait à étudier le
fonctionnement d'un appareil alimenté par des courants
d'intensité variable, présentant une grande instabilité,
les wattmétres et autres instruments de mesure suivent
les fluctuations du courant, et la valeur moyenne des
' Ayrton a proposé une méthode dans laquelle on emploie un
voltmètre et deux ampèremètres.
La résistance R et le circuit dans lequel est consommé l'éner-
gie sont connectés en parallèles.
L'un des ampèremètres est placé dans la dérivation R, l'autre
dans le circuit principal ; le voltmètre est aux bornes de r.
Si Al, A-i et V sont les valeurs en ampères et en volts des lec-
tures, l'expression de la puissance est :
- = fW--''-{i
)1
58 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
lectures peut ne pas fouruir la vraie valeur de la puis-
sance, expérimentalement impossible à déterminer.
Ce sera le cas quand il faudra mesurer la puissance
consommée dans des arcs fonctionnant dans la zone
d'instabilité; ou bien, si l'on veut estimer la puissance
absorbée dans un interrupteur électrolytique, alors que
la température de l'électrolyte et les dimensions de
l'ouverture (interrupteur Simon) sont des causes de
perturbations et de variations continuelles.
En d'autres mots, indépendamment des variations
très rapides correspondant à la fréquence du courant,
variations dont l'action est le plus souvent éliminée par
l'inertie même des pièces mobiles des appareils et des
index, il peut se produire des changements de régime
continuels et plus lents qui rendent les lectures prati-
quement impossibles.
Cette incertitude augmente encore quand il est né-
cessaire (comme dans la méthode des trois voltmètres
ou des trois ampèremètres) d'eflfectuer simultanément
plusieurs lectures. Alors l'opérateur, quelle que soit son
habileté, ne peut plus noter les valeurs instantanées et
simultanées des lectures d'instruments qu'il doit relever.
Il était intéressant de rechercher une méthode qui,
tout en conservant le principe irréprochable des mé-
thodes électrothermiques exposées plus haut, rendit
possible l'intégration de la puissance pendant la durée
d'une expérience.
Nous nous sommes arrêtés au dispositif suivant, qui
présente sur la méthode dite des trois ampèremètres
l'avantage de n'exiger que deux séries de lectures prin-
cipales, la troisième mesure ne servant qu'à effectuer
une correction secondaire.
ÉLECTROTHERMIQUE. 59
On sait que dans la méthode des trois ampèremètres
le travail consommé a pour expression :
fT T T
o o o — '
R étant la résistance de la dérivation sans self-induc-
tion ;
i le courant total,
i, le courant utilisé,
i, le courant dérivé par R,
T la durée de l'expérience.
Supposons que l'on remplace les trois ampèremètres
par trois résistances r, r, , i\ parfaiteFuent égales et de
résistance indépendante de la température (fil de cons-
tantane) et que l'on mesure la quantité de chaleur 0,
dégagée par le courant total i, d'une part, et la quan-
tité Q, dégagée par les courants i, et i, d'autre part, on
a alors :
_ T T T
T[j""-(f""^f ''"")]
Pour arriver à la connaissance des quantités de cha-
leur 0, et 0,, il suffit de placer les résistances r, r,, r,,
traversées par les courants, dans des calorimètres.
Dans cette méthode, la résistance R traversée par le
courant total i est placée dans un premier calorimètre,
les résistances 7\ et r, traversées par les courants i, et
i, sont placées ensembles dans un second calorimètre.
Les différences des indications des calorimètres, tou-
tes corrections faites, donnent la différence des chaleurs
dégagées 0,— Q,-
60 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
De l'équation (2) on tire alors :
T T T
fi\it - (^Ji.Ht ^Ci,Ht^ = (Q, -Q.
^^
et en remplaçant dans l'équation (I) on a en définitive :
W= ^(0.-Qa^=AcO, -Q,) (I)
W représente ici le travail absorbé; en divisant W par
le temps T durant lequel le courant a passé dans les
calorimètres et les instruments, on a la puissance
moyenne absorbée P.
Nous voyons que cette puissance absorbée est pro-
portionnelle à la différence des chaleurs dégagées dans
les calorimètres. Elle peut se déduire de deux mesures
seulement. Nous verrons plus loin dans les applications
quelles sont les corrections à effectuer et quel est leur
ordre de grandeur.
III. Dispositif et détail des expériences.
Chaque calorimètre était formé d'une petite cuve
d'argent d'une capacité de 200 ce. environ.
Cette cuve, placée à l'intérieur d'un double cylindre
de laiton rempli d'eau, était recouverte d'un disque de
bois percé de deux ouvertures circulaires ; l'une laissait
passer le thermomètre, l'autre un agitateur en argent.
La valeur en eau de ces deux objets était 6,5. L'agi-
tateur, actionné par un petit moteur électrique, fonc-
tionnait très régulièrement. La quantité d'eau des calo-
rimètres était la même dans chaque expérience ; elle
était mesurée au moyen d'un flacon paraffiné à l'inté-
ÉLECTROTHERMIQUE. 61
rieur, ce qui évitait toute perte d'eau par adiiésion aux
parois du flacon.
Les thermomètres permettaient d'apprécier au
moyen d'un viseur l'espace correspondant à une varia-
tion d'un millième de degré. Ils avaient été comparés
l'un à l'autre et trouvés identiques à moins de Vioo ^^
degré prés.
Au couvercle même du calorimètre était fixé un croi-
sillon de mica sur lequel s'enroulaient bifilairement
quelques spires d'un fil de constantane. Dans l'un des
calorimètres plongeait la spirale r, dans l'autre les spi-
rales r, et 7\ superposées sur le même croisillon sans
contact.
Ces trois spirales avaient été mesurées et leurs ré-
sistances étaient parfaitement égales et de valeur
5J, 18.
La résistance R, sans self-induction ni capacité,
était constituée par une lampe à incandescence, préa-
lablement remplie d'huile afin de diminuer les varia-
tions de température et par conséquent les variations
de résistance aux divers régimes.
Sa résistance a été mesurée pour diverses intensités
de courant.
En construisant une courbe continue avec ces don-
nées, on pouvait connaître pour chaque intensité de
courant la valeur de la résistance R ; cette courbe a été
utilisée plus tard pour la correction des expériences.
Dans un appareil définitif, il serait avantageux, pour
éviter toute correction de cette nature, d'employer un
plus grand nombres de lampes en série et en parallèle,
afin de diminuer dans de plus larges limites d'intensité
les variations de résistance dues à l'échaufïement, va-
62 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
rialions qui modifient quelque peu la valeur de la
constante A de l'appareil aux divers régimes (équa-
tion I).
Mais notre but étant avant tout de rendre la mé-
thode indépendante autant que possible des effets de
self-induction et de capacité, nous n'avons pas employé
de résjstance métallique pour H.
En utilisant une lampe, nous rendions la constante
de temps très petite, et nous supprimions les effets de
capacité qui ne manquent pas de se produire dans des
bobines bifilaires lorsque les variations de la force
électromotrice sont très rapides. Nous avons donc pré-
féré effectuer la correction parfaitement calculable que
nécessite l'emploi de la lampe, plutôt que d'introduire
des résistances dont la self-induction et surtout la ca-
pacité auraient fait reparaître les incertitudes des autres
méthodes.
Les mesures du travail consommé pouvant durer
plusieurs minutes, il est nécessaire d'effectuer la cor-
rection du refroidissement des calorimètres.
A cet effet la durée de l'expérience est divisée en
trois périodes que nous appellerons : la période anté-
rieure, la période principale et la période postérieure.
Pendant la période antérieure le circuit électrique
est ouvert et nous lisons les températures des calori-
mètres de minute en minute. Soit t^ et go la première
et la dernière de ces lectures, et p leur nombre.
Au moment où la température Qo est lue, on ferme le
circuit; immédiatement l'eau des calorimètres s'é-
chauffe. Puis au bout d'un laps de temps déterminé
(trois, cinq minutes), on interrompt le courant. La tem-
pérature de l'eau monte encore jusqu'à une valeur 0„à
ÉLECTROTHERMIQUE. 63
partir de laquelle elle redescend réguliéremenl. L'en-
semble des lectures de 9o à 9„ constitue la période prin-
cipale et Bn — ôo est l'accroissement de température
qu'il s'agit de corriger.
A partir de 6„ , les lectures des thermomètres sont
poursuivies pendant quelques minutes jusqu'à une tem-
pérature tn et soit r le nombre de ces lectures. De 0„à
tn nous avons la période postérieure.
Celle méthode dite de Regnault-Pfaundler, conduit à
la formule de correction suivante :
r = iir
V
H ,; *'6 )
iv représente la perte ou le gain de chaleur du calo-
rimètre (positif ou négatif); c'est la quantité dont nous
devons augmenter ou diminuer l'expression 6 — ô,,'-
' Nous donnons ci-dessous la signification de 6, 'y, v, v' etc. :
n = nombre des intervalles de temps (minutes) pendant la pé-
riode principale.
V = perte de chaleur par minute pendant la période antérieure.
fin — to
V =
p
v = perte de chaleur par minute pendant la période posté-
rieure.
"n — tn
r
9 = température moyenne du calorimètre pendant la période
antérieure :
g _ ^o -f- ^o
~~ 2
9' = température moyenne du calorimètre pendant la période
postérieure :
9n -f- tn
n-l
2"! 9 = 6t 4- 92 + 03 -f- ■ •• 9„-i
c'est-à-dire la somme des températures lues à intervalles d'une
64 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
L'élévation de la lempéralure dans un calorimètre est
donc donnée par l'expression :
E = 9« — 9«-f ït?
et la chaleur dégagée s'obtient en multipliant E par la
valeur totale en eau des calorimètres.
Cette valeur dans les expériences était de 200.
Par conséquent :
Q = E. 200
Les lectures des deux thermomètres ne pouvant être
simultanées, elles furent expérimentalement décalées
de trente secondes. Afin de les rendre contemporaines
dans les calculs, nous avons déterminé par interpola-
tion les lectures de l'un des thermomètres.
V. Expériences préliminaires.
Afin de connaître exactement le degré de précision
que permet d'atteindre cette méthode, nous avons
procédé à quelques expériences préliminaires.
Ces expériences consistaient à faire passer à travers
les spirales r, r, , r,, des courants dont le rapport des
intensités était connu et à observer si les chaleurs me-
surées correspondaient bien à ces intensités.
minute pendant la période principale, en exceptant le dernier
intervalle.
En outre nous avons représenté dans les corrections, l'expres-
sion :
— ^4- 2-, 6 pari"
et l'expression :
— -- — -f 2:16 — w 9 par /\
ÉLECTROTHERMIQUE. 65
Ainsi r placé en série avec r^ ou r, dans des calori-
mètres différents, devait céder à l'eau la même quantité
de chaleur que l'une ou l'autre de ces deux résistances ;
les deux thermomètres devaient donc indiquer, toutes
corrections faites, des élévations de température égales.
Si l'on connecte r, r, . 7\, en série, la première spi-
rale étant placée dans un calorimètre, les deux autres
spirales ensemble dans le second, la chaleur mesurée
dans ce dernier calorimètre doit être double de celle
mesurée dans le premier, etc.
?'
r
i
Ta
Tb
Te
15,040
15,073
15,073
048
080
076
056
080
080
060
084
082
064
088
086
073
093
090
/ 079 9o
260
( 093 %
429
660
l 460
5' ] 819
16,043
g, ) 15,851
\ 16,214
420
\ 16,231
/ 592
800
610
1 946
'!7,008
990
17,000 9n
16,998
17,008 e«
16,984
983
003
978
972
16,991
960
960
977
954
948
966
952
935
954
935
941
Archives, t. XVII. — Janvier 1904.
66
SUR UNE NOUVELLE METHODE
Le tableau précédent montre la marche complète
d'une expérience dans laquelle r est placé en série avec
i\. Les colonnesTa et 16 contiennent les lectures tandis
que Te contient les lectures de Tb interpolées.
Dans le premier calorimètre, l'élévation de tempé-
rature est de r943 (toutes corrections faites) dans le
second elle est de r946. Les chaleurs dégagées étant
proportionnelles aux élévations de température, il est
inutile de multiplier ces résultats par 200, valeur en
eau totale du calorimètre.
Le tableau suivant donne les valeurs numériques des
corrections de refroidissement qui entrent dans la for-
mule II.
Ta
Te
e =
15,059
15,083
V =
— 0,006b
— 0,0033
6' =
16,967
16,974
v' =
0,011
0,011
sre -
81,000
81,142
% -{- 6w
1 2 ~
16,039
16,050
V
A- •
97,039
97,192
ïiÔ =
90,354
90,498
A =
6,685
6,694
n c =
— 0,030
— 0,0195
v' — V =
0,0175
0,0143
6' — e =
1,908
1,891
le =
0,022
0,031
ÉLECTROTIIERMIQUE. 67
Nous résumons ci-après les résultats de ces expérien-
ces préliminaires dont le but était de rechercher le
degré de précision de la méthode.
ExpÉRiEN'CE I (?■ et r, en série)
liT calorimètre. -'me calorimètn'.
6„-eo = 1:921 6«-eo = L91o
Ir = 0.022 Sr = 0,031
E, = r.943 E, = r.946
Expérience il {r et r., en série").
1er calorimètre. 2ine calorimètre.
e«-6o = i.467 6«-8o = 1,483
Si- = 0,088 Ir =^- 0.089
E., = r,55o Kl = 'l°.o72
Exi'ÉniE-N'CE III (r et r, r.^ en parallèles).
1er cnlorimètie. 2me calorimètre.
en-Ôo = 0.998 8«-6o = 1:999
Xc = 0.017 Xr = 0,038
E, = |o,OI5 E, = 2°, 037
Expérience IV {r et /-, r.^ en série).
1er calorimètre. 2me calorimètre.
e«-eo = 2.943 e«-eo = 1,478
Ir = 0:095 Ir = 0,0324
Ej = 3°,040 E, = 10,310
Groupons ces résultats de façon à déterminer l'erreur
maximum dans chaque mesure. A cet effet, nous sup-
poserons que le premier de chacun de ces résultats
doubles est juste et nous calculerons les différences des
élévations de températures E^ — E,.
Exp.
Expérience
El — Eî
Théorie
E, —El
Erreur
absolue
Erreur relative
en ° 00
' I
0.003
0.000
0,003
1946 " '•'^ /oo
II
0,017
0,000
0,017
" _ 10 0/
1572 ' " ' uo
III
L022
1,018
0,004
* — i 0'
1018 * ' tO
IV
1,330
1,320
0,110
15î!0 — " /oo
68 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
Nous pouvons donner aux deux premières expérien-
ces une autre signification et supposer, par exemple,
qu'elles sont relatives à la mesure de la puissance
nulle d'un courant sinusoïdal décalé de 90° par rapport
à la tension également sinusoïdale. Nous aurions alors
pour les décalages réels et les décalages trouvés expé-
rimentalement les valeurs suivantes ;
Décalage réel.
Décalage observé
I
90°
89° 54' 42"
II
90°
89° 22' 50"
On voit que dans ces conditions la méthode s'appli-
que bien aux courants fortement décalés; c'est dans
cette occurence que les autres méthodes et particuliè-
rement celle du wattmétre deviennent d'un emploi
douteux.
En résumé, ces expériences préliminaires nous mon-
trent que la méthode est capable de donner d'excellents
résultats, même lorsque les dégagements de chaleur
dans les deux calorimètres sont très différents, dans le
rapport de 2 à 1 par exemple. Les corrections, en par-
ticulier celles du refroidissement, sont assez exactes
pour ne pas fausser d'une façon appréciable l'estima-
tion des chaleurs dégagées Q, et Q,.
Il convient de remarquer en outre, que dans les ex-
périences où les chaleurs dégagées Q, et Q, sont très
voisines l'une de l'autre, la précision des mesures est
encore très grande, car les calorimètres étant construits
d'une façon identique et se trouvant symétriquement
disposés, on élimine dans la différence Q, — Q, la
plupart des erreurs systématiques qui ont dû affecter
autant l'un que l'autre des deux calorimètres.
ELECTROTHERMIQUE.
69
V. Exemples d'application.
Nous présentons ici deux exemples d'application de
la méthode nouvelle à la mesure du travail consommé
dans un appareil.
Dans l'un des cas, nous avons déterminé le travail
absorbé par l'aimantation alternative d'un électro-
aimant; dans l'autre, le travail consommé par un
interrupteur électrolytique Simon.
Dans ces deux mesures, le courant employé était
celui de la ville de Genève, dont la tension est de '125
volts et la fréquence 47 à 50.
A. — Mesure du travail et de la puissance absorbée
par l'aimantation alternative d'un électro-aimant. Le
schéma de la mesure est le suivant :
^
-o— 1
S
A B
70 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
E représente l'électro-aimant dont les deux bobines
sont couplées parallèlement.
/ est la lampe de résistance calibrée.
a est un ampèremètre qui permettra de trouver la
résistance de la lampe / par la connaissance de l'inten-
sité du courant qui la traverse. Il est alors possible
d'effectuer la correction dont il a été parlé plus haut.
La résistance de cet ampèremètre est de 1,01 ohm,
entre et un ampère.
ft' est une résistance linéaire de i",01 également.
Au moyen d'un commutateur, l'ampèremèlre a et la
résistance œ peuvent être substitués l'un à l'autre sans
changer le régime.
A et B sont les bornes du courant de la ville et S un
rhéostat.
Dans cette mesure la résistance R de la formule :
W=^CQ.-Q3) ri)
se compose de la résistance de la lampe, variable avec
l'intensité du courant, et des résistances de la spirale
de constantane r^ et de l'ampèremètre a. La somme de
ces deux résistance est :
i2 i2 Q
1,01 + 5,18 = 6,19
Appelons la résistance de la lampe r'g quand le cou-
rant que la traverse est i^ , la valeur de H sera :
R = ,-^ -1-6,19
Dans la formule (I) nous aurons à remplacer R par
cette valeur, J par 4,19 et r par 5,18. Mais cette va-
leur W ne mesurera pas seulement le travail consom-
ÉLECTROTHERMIQUE. 71
mé dans rélectro-aimant, mais encore celui qui a été
absorbé dans la spirale ?', et dans l'ampèremètre ou sa
résistance équivalente. Dans le cas particulier de ces
expériences il faudra diminuer W du travail consommé
dans ces deux appareils, si l'on veut obtenir le travail
consommé dans l'électro-aimant seul.
Appelons it le courant qui passe par l'électro-aimant
et soit T la durée de la mesure. La valeur du travail
consommé dans la spirale et l'ampèremètre ou son
équivalent est :
= rt <i,19T
Par conséquent la vraie valeur du travail consommé
dans l'électro-aimant est :
R T
\V„ = W _ ic = —— (Q, — Q^^ — ,% 6J9 T
Nous présentons dans les tableaux suivants les résul-
tats de mesure du travail et de la puissance absorbés
dans l'électro-aimant.
Comme nous l'avons dit, les colonnes Ta et T6 don-
nent les températures lues au thermomètre. Te repré-
sente les lectures T6 après l'interpolation qui les rend
contemporaines des lectures de Ta. La colonne I con-
tient les valeurs de ?e et de ù ainsi que celle de R.
Dans ces mesures, les lectures à l'ampèremètre
n'offrent pas de difficulté ; d'ailleurs les erreurs qui
peuvent se produire de ce chef ne portent que sur des
corrections, ce qui rend leur importance relativement
moindre. Ainsi quand l'intensité du courant dérivé par
72 SUR UNE NOUVELLE MÉTHODE
la lampe varie de 0"""^, 70 à 0,93, la résistance de
cette lampe varie entre 1 39 et 1 38 ohms. Dans cette
région, pour commettre une erreur de 1 7o ^^^^ ''es-
timation de la résistance de la lampe, il faudrait faire
une erreur de plus de 25 7o dans la lecture de l'ampé-
remétre.
En ce qui concerne la diminution de la puissance ou
du travail consommé dans l'électro-aimant par le fait
de la présence de l'ampèremètre et de la spirale r, , on
voit d'après les tableaux suivants que, dans le cas
particulier, l'expression :
i\ 6,19 T
est plus petite que la dixième partie de l'expression :
-|f(Q.-0.)
Par conséquent une erreur possible de 2 7o ^^^^ '^
lecture de it donnerait une erreur de 4 % sur les cor-
rections, soit une erreur inférieure à 4 7oo sur le ré-
sultat final.
Cette erreur sera d'autant plus petite, d'ailleurs, que
la puissance ou le travail consommés par l'ampèremè-
tre et la résistance r, seront plus petits, relativement
au travail où à la puissance à mesurer.
ELECTROTHERMIQUE.
73
Travail absorbé par V aimantation alternative (Tun
électro-aimant fermé par son armature.
Ta
1.
Tb
Te
20,060
20,991
20,991
072
991
991
82
ie = 0,92
991
991
85
991
991
90
it = 0,98
991
991 Go
/ 20,100 00
21,340
, 21,770
1 560
22,200
l 22,650
^ » 21,080
Ve = 138
23,100
5' ; 23,520
^' \ 600
. 940
j 24,345
[ 22,100
24,750
[ 25,170
\ 600
25,240
240 0«
671 On
R = 138 + 6,19
180
155
653
132
105
639
= 144,19
85
60
613
600
w„
Ôn-ôo = 2,571
}> = 0.053
bn-bo = 4,249
Sv =0,211
E, = 4». 460
Ej = 2°, 62 4
144 19 4 19
' ■ ' ^4,460— 2,624)200— (0,98^^6,19. 300
5,18
P =
300
21 414 — 1783,44
19630,56 joules
65.43 walls
74
SUR UNE NOUVELLE METHODE
Travail et puissance absorbés par ^aimantation alter-
native d'un électro-aimant fermé par son armature.
Ta
I
Tb
Te
19,334
19,334
19,327
343
ie = 0,93
345
340
358
360
355
371
it =0,99
372
366
380
19,790
/ 19,380 00
/ 391 00
20,090
\ 20,240
, \ 860
7-e = 138
21,595
^ j 21,135
^' 1 20,380
22,067
f 22,010
' 940
•
043
060 bn
984 e«
R==138 + 6,19
030
035
980
016
020
978
= 144,19
22,000
008
974
21,988
21 ,995
971
\\v
bn.bo = 1,593
Iv = 0,010
Eg = 1«,583
144,19. 4,19
2. 5.18
Wy
180
bn-bo = 2,680 .
ID = 0,020
E, = 2<';700
(2,700 — 1,583)200—^0,99)^6,19.180
13028 — 1090,8
11937,2 joules
66.31 watts
ÉLECTROTHERMIQUE.
75
Travail et puissance absorbés par Vaimanlalion aller
native d'un électro-aimant privé de son armature.
Ta
I
Ib
1
T.
21,312
308
300
300
1 300 00
\ 662
4' < 22,080
/ 481
i 904
960 e«
940
910
880
le = 0,90
it = 0,95
Te = 138
R = 138 + 6,19
= 144,19
21,540
540
540
540
840
22,700
23,400
950
24,520
480
460
420
400
21,540
540
540
540
1 540 Ôo
l 22,270
4' ' 23,050
/ 625
1 24,480
520 6«
470
440
410
390
365
850
830
.
380
350
w.
p =
e«-eo = 1 ,660
Su = 0,083
Ej = 1°,743
144,19. 4,19
2. 5.18
(3,074-
240
1 5523 —
14183,80 joules
59.10 watls
Ôn-Ôo = 2,980
So = 0,094
E, = 3°,074
1,743)200— (0,95)^6,19.240
— 1339.20
B. Mesure du travail et de la puissance absorbés
par un interrupteur électroly tique Simon. Pour exé-
cuter cette mesure, il suffit de remplacer l'électro-
aimant de la mesure précédente par l'interrupteur élec-
trolytique. Tous les autres appareils conservent leurs
76
SUR UNE NOUVELLE METHODE
positions respectives. Il vaut mieux ne pas faire durer
la mesure plus de deux minutes, car la température
de l'électrolyte croît très rapidement; de même l'ou-
verture pratiquée dans le verre s'agrandit, ce qui
change constamment les conditions de l'expérience.
Néanmoins la méthode fournit exactement les puis-
sances et travaux moyens absorbés, quelle que soit la
complexité des conditions.
Le tableau ci-dessous fournit les résultats d'une lec-
ture de deux minutes.
Travail el puissance absorbés par un interrupteur
électroly tique Simon.
Ta
I
T6
Te
18,930
18,948
18,944
934
ie ^ 0,24
960
954
940
960
960
942
it = 0,73
970
965
943
;980
975
/ 550 00
19,101
/ 18,985 00
1 19.125
420
1 19,261
., ) 327
Te = 162"'
710
., ) .565
^ 530
20,042
876
740
350
[ 20,196
\ 940
534
\ 510
960 on
R=162 + 6,19
534
534
954
534
534 Gn
943
-168,19
521
527
940
520
521
935
929
ÉLECTROTHERMIQUE. 77
w„ =
p =
e^.e,, = 1 ,1
010
bn-Qo = 1 ,549
2o = 0,009
Vp ^ 0,006
E, = 1°,
019
E, = 1°,5o5
'I68J9. 4,19
2. 5,18
(1,555 — 1,019)200— (0,73)^6,19.300
7292 — 989,59
=
6302,41 joules
300
21 vvuLts
CONCLUSION
En résumé, la nouvelle méthode électrothermique per-
metde mesurer le travail et lapuissance moyenneconsom-
més dans un appareil électrique, quelle que soit la forme
des courbes de l'intensité et de la différence de potentiel.
Dans cette méthode plus que dans tout autre, les
effets de la self-induction et de la capacité sont élimi-
nés presque totalement, puisque les appareils où se
produisent ces effets perturbateurs se réduisent à la
lampe à incandescence et aux quelques spires de fil
enroulées bifilairement. L'emploi de ce nouveau pro-
cédé de mesure ne nécessite que deux séries de lec-
tures et une lecture d'intensité ; l'influence de cette
dernière est secondaire et ne s'exerce que sur les termes
de correction du résultat. Tout ceci peut constituer dans
certains cas un avantage important sur les méthodes
dites des trois voltmètres ou des trois ampèremètres
qui, elles, exigent la lecture simultanée de trois po-
tentiels ou de trois intensités.
Nous croyons donc que cette méthode électrother-
mique pourra s'appliquer dans le laboratoire à la me-
sure de la puissance consommée par des courants très
fortement décalés ou de fréquence élevée, c'est-à-dire
dans des conditions où les autres instruments et mé-
thodes introduisent des éléments d'incertitude.
SUR
QUELQUES CARBAZOLS
PAR
E. I>EIiÉTRA et F. UliLMANUr.
Le carbazol et ses dérivés immédiats n'ont guère été
obtenus jusqu'à présent que par voie pyrogénée ; l'une
de ces synthèses, effectuée par Graebe et Ulimann \
part du phénazimidobenzène qui, chauffé vers 360°,
perd deux atomes d'azote et se transforme ainsi pres-
que intégralement en carbazol :
H
I
/ I 1 m — >■
i\=N— \y
D. Kohan, un élève de F. Ulimann, ayant montré
qu'on pouvait aisément obtenir par cette méthode des
chlor- et des naphtocarbazols', il nous a paru intéres-
sant de poursuivre cette étude et d'examiner si diffé-
rents dérivés du phénazimidobenzène pouvaient être
convertis avec la même facilité en carbazols correspon-
dants. C'est ce qui a été prouvé par l'expérience ; nous
1 Ann. 291. 16.
2 Thèse de doctorat, Genève. 1899.
SUR QUELQUES CABBAZOLS. /9
avons pu ainsi préparer des carbazols métiiylés, aminés
ou nitroéthylés.
La plupart des dérivés phénazimidés ont été obtenus
par condensation de Vacide d.nitro-i.chorohenzoïque^
avec une aminé aromatique, puis réduction du groupe
nitro, etdiazotation, d'après le schéma général :
NH.;
L'acide nitrochlorobenzoïque lui-même a été obtenu
à partir de la p.toluidine par transformation en p.
chlorotoluéne, puis en acide p.chlorobenzoïque qui
est nitré à son tour.
1. ['réparation de l'orDiomélhijkarbazol.
CH,
On condense 20 gr. d'acide 3.nitro-4.chloroben-
zoïque avec 40 gr. d'o.toluidine en présence d'acétate
de sodium anhydre (4 gr.), en faisant bouillir le mé-
lange pendant 6-7 heures; l'excès de toluidine est
éliminé par de l'acide chlorhydrique, puis le produit
brut de condensation est transformé en sel sodique qui
est décomposé à son tour par l'acide chlorhydrique.
' Hubner, Zeitschrift, 1866. 615.
80 SUR QUELQUES CARBAZOLS.
Nous avons réduit l'acide o. tolylphény lamine- 2' nitro-
4' carbonique ^ :
CHg. C^Hj. NH. CfiHg. NO^. COOH
(2) (2') (4')
ainsi obtenu (F. 212°) en en introduisant peu à peu
13 gr. dans une solution aqueuse bouillante de sulfure
de sodium ; la réduction s'achève en faisant passer à
chaud un courant d'hydrogène sulfuré, puis on filtre
le soufre et on précipite par un acide. On obtient
ainsi V acide o.tolylphény lamine - 2'amino - 4' carbo-
nique ûe Heidensleben, fusible à 167°; il est dissout
à chaud dans une solution de carbonate de soude, dia-
zoté à raison de 0,5 gr. de nitrite par gr. d'acide, coulé
dans de l'acide sulfurique dilué et refroidi, puis le pro-
duit brut est cristallisé dans le toluène.
V acide oAolylazimido-4'henzoïque :
CH3. C,H,-'^f "^C,H3. COOH
est en petits cristaux transparents, aciculaires, fusibles
à 204°, insolubles dans l'eau bouillante, solubles dans
l'acide acétique et l'éther, très solubles, surtout à
chaud, dans l'alcool et le benzène.
Analyse :
0,1 6o7 gr. Sbst. 24,2 cm" \ {]&\1S0 mm.)
C„ H, , Ng O2. Calculé : N 16,60. Trouvé : 16,35.
Vo.méthylcarbazol s'obtient en partant du dérivé
phénazimidé précédent qu'on mélange intimement avec
» Voir aussi Heidensleben, Ber. 23. B. 3452.
SUR QUELQUES CABBAZOLS. 81
deux fois son poids de chaux vive et qu'on chauffe au
bain de métal dans un ballon à distiller; il se forme
en même temps, par retournement du noyau méthylé,
un peu d'acridine qu'on élimine avec de l'acide chlor-
hydrique :
CH3. C,h/ 1 XHg. COOH *-^ CH3. C,H3^ >CeH,
Le méthylcarbazol est purifié par transformation en
son picrate, aiguilles rouges, fusibles à 143° après
cristallisation dans l'alcool, solubles dans l'alcool et le
benzène. Enfin l'acide picrique est éliminé par ébulli-
tion avec l'ammoniaque.
Vo. méthylcarbazol :
CH3. CgH3 CgHj
(2)
recristallisé dans la ligroïne se présente sous forme de
cristaux tabulaires blancs, fondant à 120° et colorant
en vert l'acide sulfurique concentré. Il est insoluble
dans l'eau, soluble dans l'acide acétique, très soluble
dans î'alcool, l'éther et le benzène, peu soluble dans
la ligroïne.
Analyse :
0^1680 gr. Sbst. 0,5358 gr. CO^; 0,0947 gr. HjO.
0,1 i 87 gr. Sbst. -8,3 cm^ i\ (1 8°, 71 8 mm.)
C,3 H„ N. Calculé : C 86,20 Trouvé : 86,97
H 6,08 6,26
N 7,72 7,62
ARcmvES. t. XVII. — Janvier 1904. 6
82 SUR QUELQUES CARBAZOLS.
Analyse du picrate :
O.HOT gr. Sbsl. 13, :i cm^ X cKi.T^M mm.)
C, H,4 Xi 0, Calculé : N 13,66. Trouvé 13,50
II. Préparation du paraméthjlcarbazol :
NHn
Une ébullition d'un quart-d'heure suffit pour con-
denser Tacide nitrochlorobenzoïque avec la paratolui-
dine si l'on a soin d'ajouter un excès d'acétate (5 gr.
pour 10 gr. d'acide) ; l'acide p.tolylphénylamine-
2' nilro-i' carbonique s'obtient ainsi plus facilement que
par la méthode de Schœpfï' ; il est bien cristallisé en
aiguilles rouges et fond à 257°. Nous l'avons réduit en
introduisant dans sa solution chaufïée avec de la soude
caustique, de la poudre d'aluminium jusqu'à décolo-
ration de la liqueur ; l'ébullition avec de l'acide chlorhy-
drique précipite le chlorhydrate qui est décomposé par
ébullition avec 3 fois son poids d'acétate de sodium en
solution aqueuse.
Vacide p. tolylphénylamine-2'amiHO-d' carbonique :
CH3. CeH». NH. CfiHg. NHj. COOH
(4) (2') (4')
recristallisé dans l'alcool est en jolies aiguilles inco-
lores, lancéolées, fusibles à 183°. Il est presque inso-
luble dans l'eau, soluble dans J'acide acétique et
l'alcool, peu soluble à froid, davantage à chaud dans
' Ber. 22. 3288.
SLR QUELQUES CARBAZOLS, 83
l'éther et le benzène, peu soluble dans la ligroïne ; la
solution éthérée est douée d'une fluorescence violacée.
Analyse :
0,1481 gr. Sbsl. lo.^cnia \ i^18\733 mm.)
C,4 H,» X, Oj. Calculé : X 11,57. Trouvé : 11,45.
La diazotation du dérivé aminé peut s'effectuer
directement à partir de son chlorhydrate qui est dissout
à chaud dans une solution de carbonate de soude ; la
liqueur est refroidie, additionnée de la solution de
nitrite ('/, gr- par gr. d'acide), et coulée sur un mé-
lange de glace et d'acide sulfurique. Le produit brut
est purifié par décomposition de son sel sodique et
cristallisation dans le xylène ou le nitrobenzéne.
Le point de fusion de V acide p.tolylazimido-4'
benzolque :
CH3.
CsH,
/r
^aH3.
COOH
(i)
N =
= X/
(4')
est à 267° ; ce corps, très peu soluble dans l'eau bouil-
lante, est peu soluble dans l'éther et la ligroïne, solu-
ble dans l'acide acétique, l'alcool et le benzène.
Analyse :
0,11-26 gr. Sbst. 16,4 cm' N (15°,740 mm.)
Ci4 H,, X3 Oj. Calculé : X 16,60. Trouvé : 16,59
La distillation de cette azimide sur la chaux vive
donne une masse solide jaunâtre et amorphe , qui
représente le p. méthylcarbazol brut ; on le purifie par
cristallisation dans l'alcool ou l'acide acétique.
Le p. méthylcarbazol :
CH3. CgHs CgHi
84 SUR QUELQUES CARBAZOLS.
cristallise en jolies écailles blanches et brillantes, fusi-
bles à 203°, et colorant temporairement l'acide sulfu-
rique en un beau vert; l'adjonction d'acide nitrique
fait réapparaître cette coloration en l'intensifiant. Ce
corps est peu soluble dans la ligroïne, soluble dans
l'acide acétique, l'alcool, l'élher et le benzène; ces
trois dernières solutions, quoique incolores, présentent
une fluorescence violette.
Analyse :
0,1834 gr. Sbst. 0,5803 gr. CO^. 0,1027 gr. H,0
0,1378 gr. Sbsl. 9,8 cm^ N (17°,738 mm.)
C,3 H„ N. Calculé : C 86,20. Trouvé : 86,30
H 6,08 6,22
N 7,72 7,99
Le picrate est en aiguilles rouge-vif, fondant à i 80°,
solubles dans l'alcool et le benzène.
Analyse :
0,1190 gr. Sbst. 14,2 cm' N (13°,730 mm.)
C.9 H.4 N» 0, Calculé : N 13,66. Trouvé : 13,54.
III. Préparation de Vorlhoparadiméthylcarbazol :
CH,
Nous avons chauffé pendant une demi-heure 20 gr.
d'acide nitrochlorobenzoïqiie avec 60 gr. de m. xylidine
et 10 gr. d'acétate, puis éliminé l'excès de xylidine
par l'acide chlorhydrique, purifié le résidu par décom-
position de son sel sodique et cristallisé dans l'alcool ou
le benzène.
SUR QUELQUES CARBAZOLS. 85
L'acide m. xylilphény lamine- 2' nitro-i' carbonique :
(CH3),. CeHs. NH. CeHa. NO,. COOH
(2-4) (2')- (4')
est une poudre cristalline rouge-vif, fusible à 213°,
difficilement soluble dans l'eau bouillante, peu soluble
dans la ligroïne et l'éther, soluble dans l'alcool et le ben-
zène, facilement soluble dans l'acide acétique.
Analyse :
0,U83 gr. Sbst. 13 cnij X (16°,723 mm.)
C,5 H,4 X, 0,. Calculé : N 9,79. Trouvé : 9,71.
Ce composé, réduit par la poudre d'aluminium,
fournit l'acide m. xylilphénylamine- 2' amino- 4' carbo-
nique en petites masses cristallines grisâtres, fusibles
à 1 79°. La solubilité dans l'eau bouillante et la ligroïne
est très faible, faible dans l'éther et le benzène, forte
dans l'acide acétique et l'alcool.
Analyse :
OJ0I9 gr. Sbst. 14,6 cm» N (17',735mm.)
C,5 H, 6 N, 0,. Calculé . X 10,94. Trouvé : 10 J8.
En diazotant, on obtient V acide m. xylilazimido-i'
benzo'ique :
(CH3),. C/H3 I ^aH3. COOH
(2-4) N=X/ (4')
qui, recristallisé dans le nitrobenzène,se présente sous
{orme de prismes transparents et rosés, fusibles à 230°.
L'eau bouillante et la ligroïne le dissolvent mal,
l'éther et le benzène médiocrement, l'acide acétique
et l'alcool assez bien.
86 SUR QUELQUES CARBAZOLS.
Analyse :
0.1 145 gr. Sbst. 15,6 cm'' N (17°,740 mm.)
C,5 H,3 Ng 0,. Calculé : N 15,73. Trouvé: 15,40.
En chauffant cette azimide sur la chaux, l'azote se
dégage et il distille un liquide rouge-brun, se concré-
tant lentement, et formé d'un mélange de diméthyl-
carbazol et de p. méthylacridine. On élimine ce pro-
duit secondaire en dissolvant le tout dans l'éther et en
épuisant avec de l'acide chlorhydrique et de l'eau. Le
diméthylcarbazol cristallisant difficilement de sa solu-
tion éthérée, nous avons chassé l'éther, ajouté de
l'alcool, et transformé en picrate; ce sel est décomposé
par le procédé ordinaire et le résidu brut est décoloré
dans la ligroïne avec du noir animal; la liqueur con-
centrée abandonne Vo. p. diméthylcarbazol :
(0113)2. CgH Cfi H4
(2-4)
en poudre cristalline blanche, fusible à 95°, colorant
l'acide sulfurique en vert ; il est insoluble dans l'eau
bouillante, soluble dans l'acide acétique et la ligroïne,
extrêmement soluble dans l'éther, l'alcool, l'acétone
et le benzène.
Analyse :
0,1518 gr. Sbst. 10,1 cm' N (19°,737 mm.)
C.4 H,3 N. Calculé : N 7,18. Trouvé : 7,41.
Le picrate, recristallisé dans l'alcool, est en aiguilles
rouges, fondant à 188°, assez solubles dans l'alcool et
le benzène.
Analyse :
0,1230 gr. Sbst. 13,8 cm' N (15°,737 mm.)
Cjo H,6 N4 0,. Calculé : N 13,21. Trouvé: 12,75.
SUR QUELQUES CARBAZOLS. 87
/*. mélhylacridine :
Le chlorhydrate de cette base est décomposé par la
soude caustique ; après cristallisation dans la ligroïne,
ce sont des aiguilles jaunâtres, brillantes, fusibles
à 1 32°.
Analyse :
0,0450 gr. Sbst. 3 cm^ N. (ir,737 mm.)
Cu H,, N. Calculé : N 7,25. Trouvé : 7,60.
IV. Préparalion du paraminocarbazol :
NHn
La méthode de préparation est différente, en ce sens
que nous sommes partis directement d'un dérivé de la
diphénylamine, la 2-4. dinitrodiphénylamine ; nous
avons réduit le groupe orthonitré avec le sulfure de
sodium d'après les indications du brevet allemand
N° 85388 ', ce qui conduit à la Samino-initrodi-
phénylamine. Nous avons trouvé que ce corps pur,
cristallisé en aiguilles brunes, fondait à 1 34° alors que
le brevet indique 1 1 6°-1 1 T et Nietzki 1 25° '.
Analyse :
0,0934 gr. Sbst. 15,1 cm^ N (19°.742 mm.)
C,j H,, N3 0.,. Calculé : N 18,34. Trouvé : 18,13.
1 Friedlànder 4.78.
2 Ber. 28. 2971.
88 SUR QUELQUES CARBAZOLS.
Le chlorhydrate de cette base a été diazoté en sohi-
tion acétique; la liqueur chauffée à l'ébullition avec
passablement d'acide acétique, abandonne Vazimido-
4nitrophénylbenzène ' en jolies aiguilles grisâtres fu-
sibles à 168°. Après avoir en vain essayé de prépa-
rer un p.nitrocarbazol en distillant cette nitrazimide,
nous l'avons convertie en phénylazimido-4amino-
henzène^ par réduction du second groupe nitré au
moyen du chlorure stanneux et de l'acide chlorhydri-
que ; le sel double d'étain et d'acide chlorhydrique qui
se forme est décomposé par l'eau bouillante, et la
liqueur précipitée par la soude caustique. Cette aminé
se décompose sous l'influence de la chaleur ; il nous a
donc été impossible de la distiller à feu nu ou sur de
la chaux, et nous avons été obligés de la mettre en
suspension dans de l'huile de paraffine afin d'éviter
une oxydation trop rapide. En chauffant cette émulsion
vers 320°- 330° dans un ballon à distiller plongeant
dans un bain de métal, l'azimide se transforme norma-
lement en aminocarbazol ; après refroidissement, on
dissout l'huile de paraffine dans de la ligroïne et on
transforme le résidu impur en chlorhydrate d'amino-
carbazol qui est dissout dans l'eau chaude, filtré et
précipité par l'ammoniaque; il est bon de recristalliser
dans le xylène.
Ce p. aminocarbazol :
NH,. CeH3^ ^C^H,
Ci)
» Nietzki, loc. cit., qui indique comme P. F. 107", probablement
une faute d'impression pour 167°.
=■' Nietzki. Ber. 28. 2972.
SCR QUELQUES CARBAZOLS. 89
qui se présente en écailles transparentes et incolores,
fond à 254'; il communique à l'acide siilfurique une
coloration bleu-azur que l'acide nitrique fait virer au
pourpre. Il est soluble dans l'acide acétique, l'éther et
l'alcool, ces deux dernières solutions étant douées d'une
fluorescence violacée très accentuée. La ligroïne et le
benzène le dissolvent mal à froid, mieux à chaud.
Analyse :
0,1397 gr. Sbst. 0,4042 gr. CO,. 0,0708 gr. H,0.
0,0901 gr. Sbst. 12,3 cm3 N(I8\740 mm.)
C,j H,o Xj. Calculé : C 79,12. Trouvé : 78,91
H 5,50 5,63
y 15,38 15,35.
>'ous avons aussi préparé le sulfate et le picrate du
p.aminocarbazol; ce dernier sel est en rosettes trans-
parentes qui. séchées à 100°, deviennent jaunes et
opaques: il est soluble dans l'alcool, très peu soluble
dans le benzène, et fond en se décomposant vers 220%
Analyse :
0,1000 gr. Sbsl. 14.6 cm' N (17\745 mm.)
C,8 H,3 Nj 0,. Calculé : X 17.03. Trouvé : 16,6i.
L'acélt/l-p. aminocarbazol :
COCHs-X'H.CeHj -Ce H,
s'obtient très facilement par l'action de l'anhydride
acétique sur l'arainocarbazol. Ce sont de jolies écailles
brillantes et argentées, fondant à 217', insolubles
dans l'eau bouillante, peu solubles dans l'éther et le
benzène, facilement dans l'acide acétique et l'alcool.
Analyse :
0,1472 gr. Sbst. 16,2 cm' X (;i8\746 mm.)
C,4 H,3 Nj 0. Calculé : X 12,50. Trouvé : 12,47.
90 SUR QUELQUES CARBAZOLS.
L'aminocarbazol est diazotable : copule avec le
/3 naphtol par exemple, il fournit une matière colorante
rouge correspondant bien à la formule :
/NHv
C, E,^ >Ce H3 . N = N. C,„ He. OH.
ainsi que le montre l'analyse :
0, M oo.gr. Sbst. f2 cm^ N (16%736 mm.)
C,4 H, 5 N3 0. Calculé : N 11,64. Trouvé : 11,73.
V. Préparation du paranitroéthylcarbazol.
CjHj
Nous avons obtenu la 3-4. dinitroéthyldiphényl-
amine :
(NO,),. CeH3. NC,H,. C.H,
(2-4)
en chauffant quelques temps 20 gr. de 2-4. dinitro-
chlorobenzène dissouts dans 60 cm* d'alcool avec
1 5 gr. d'éthylaniline et 1 7 gr. d'acétate ; après avoir
évaporé l'alcool et laissé quelques heures au bain-
marie, il s'est déposé une couche huileuse rouge; on
ajoute de l'eau et de l'acide chlorhydrique et on
refroidit à -10°; l'huile se solidifie; on décante le
liquide et on dissout la masse solide lavée à l'alcool
dans passablement d'alcool chaud ; il se dépose par
refroidissement l'éthyldiphénylamine dinitrée avec un
rendement de 60 "/«•
La 2-4. dinitroélhyldiphény lamine forme de super-
bes cristaux lancéolés rouge-corail, fondant à 9 7°, 5 et
SUR QUELQUES CARBAZOLS. 91
colorant l'acide sulfarique en rouge-foncé; elle est peu
soluble dans l'eau bouillante et l'éther, soluble dans
l'acide acétique, l'alcool et la ligroïne, très soluble
dans le benzène.
Analyse :
0,2233 gr. Sbst. 0,4812 gr. CO^. 0,0947 gr. Hj
C,4 H,3 N3 O4. Calculé : C 38,53. Trouvé : 58,77.
H 4,53 4,70.
La réduction du groupe orthônitré de cette base est
délicate ; elle se fait de préférence par le sulfure d'am-
monium, en dissolvant dans l'alcool ammoniacal et en
traitant à chaud pendant plusieurs heures par l'hydro-
gène sulfuré; on chasse l'hydrogène sulfuré et on pré-
cipite en même temps le soufre par une cohobation
prolongée. La liqueur filtrée et fortement concen-
trée est reprise à l'ébullition par de l'acide chlorhy-
drique dilué et filtrée à chaud ; le chlorhydrate qui se
forme est dissout dans l'alcool chaud et additionné
d'ammoniaque étendue; il se dépose ainsi des flocons
rouges qui sont cristallisés dans un mélange de ligroïne
et de benzène.
La 5 ammo-initroéthyldiphénylamine :
NH,. NO,. aH3. NC,H,. C^H,
(2) (^4)
forme de beaux cristaux pennés rouge-sombre, fusibles
à 86°, 5 et colorant l'acide sulfurique en un magnifique
rouge. Elle est insoluble dans l'eau, peu soluble dans
la ligroïne, facilement soluble dans l'acide acétique,
l'éther, l'alcool et le benzène.
92 SUR QUELQUES CARBAZOLS.
Analyse :
0,1774 gr. Sbst. 0,4225 gr. CO^. 0,0980 gr. H,0.
0,1073 gr. Sbst. 15,8 cnv\ N(18%732 mm.)]
C,4 H,5 N3O2. Calculé : C 65,36. Trouvé : 64,90.
H 5,84 6,13.
N 16,34 16,36.
Le sulfate de cette base est en plaques brun-doré,
fusibles à 98°.
Nous avons obtenu le p. nitroéthylcarbazol :
/NC,H,x
NO,. C^Hal 1C,E,
(4)
par diazotation du sulfate de la base précédente ; ce
sel de diazonium, chauffé en présence de cuivre métal-
lique en poudre, perd sa chaîne diazoïque et se trans-
forme en nitroéthylcarbazol brut qu'on dissout dans
l'acide acétique et qu'on précipite par l'acétate de
soude.
Le p. nitroéthi/lcarbazol est une poudre cristalline
rouge, fusible à 108° et se décomposant au-delà; il
communique à l'acide sulfurique une coloration rouge-
violacé intense ; il se dissout très facilement dans l'acide
acétique et le benzène tout en étant peu soluble dans
l'éther et l'alcool. Il ne forme pas de picrate.
Analyse :
0,2367 gr. Sbst. 0,6083 gr. CO,. 0,1077 gr. HoO
0,1229 gr. Sbst. 13,6 cma N (19°,714 mm.)
C,4 H,2 N2 0,. Calculé : C 70,00. Trouvé : 70,09.
H 5,00 5,05
N 11.67 11.98
SUR
LA VARIATION DIURNE
DE LA
fléperillM le l'électricité flans l'atmiisplère'
PAR
Albert GOCKEL
(Avec la planche I.)
L'essai décrit ci-dessus de déterminer la variation
diurne de la déperdition de l'électricité dans l'atmos-
phère, est fondé sur plus de 600 paires d'observations
que j'ai faites pendant les deux dernières années, à
Fribourg (Suisse), ainsi qu'au mois d'août 1901, dans
les oasis de Biskra et de Tougourt, en septembre de la
même année sur la côte tunisienne, en mars 1902,
dans la vallée de Zermatt, en septembre 1902 et 1903
sur le Rothhorn de Brienz. En même temps, j'ai dé-
terminé l'intensité du champ électrique du globe, celle
du rayonnement du soleil, de même la température, la
pression atmosphérique, l'humidité absolue et relative.
Pour fixer la variation diurne de la déperdition, je n'ai
pris en considération que les observations effectuées
' Extrait d'un mémoire qui sera publié in extenso ultérieure-
ment.
94 VARIATION DIURNE DE LA DÉPERDITION
les jours de beau temps; je n'ai pourtant pas exclu
une série d'observations faites en hiver pendant qu'un
brouillard léger couvrait le sol. Comme ces brouillards
se présentent régulièrement en hiver à Fribourg dans
la matinée, l'image de la variation diurne se trouble-
rait si on n'en tenait pas compte. Les mesures de la
déperdition ont été faites avec l'instrument imaginé par
MM. Elster et Geitel. Le corps dispersant était entouré
d'un cylindre-abri en toile métallique à mailles de deux
centimètres; rarement on a travaillé sans se servir de
ce cylindre.
La déperdition de l'électricité est en moyenne 1 ,5 fois
plus grande quand on ôtele cylindre-abri. A Fribourg,
l'appareil était installé sur le balcon d'une maison située
hors de la ville ; au Rothhorn, sur l'arête, à l'altitude
de 2,300 m.
Pour les observations faites à d'autres endroits, je
renvoie à un travail antérieure
Les observations faites à Fribourg conduisent aux
conclusions suivantes :
1 . La variation de la déperdition électrique ne change
pas essentiellement au cours de l'année. La déperdition
est plus faible dans la saison froide, mais l'allure de la
courbe reste stationnaire.
2. La variation de la déperdition présente une oscil-
lation double, avec deux minima avant le lever et le
coucher du soleil, et deux maxima, à 4 heures et à
10 heures du soir. (Voir pi. I, fig. L)
3. On remarque une faible dépression de la courbe
entre midi et 3 heures du soir.
' Luftelectrische Untersucluingen . Freiburg (Schweiz), 1902.
DE l'Électricité dans l'atmosphère. 95
4. Le minimum du soir est très accentué pour la dé-
perdition a+ d'une charge positive ; c'est pourquoi
le rapport q := — ^ atteint son maximum à l'heure
du coucher du soleil.
En général, dans la plaine, le rapport q ne dépasse
pas de beaucoup l'unité ; sa variation diurne présente
une oscillation double, avec deux maxima vers 8 h. du
matin et après le coucher du soleil, et deux minima à
4 h. du matin et 5 h. du soir. Il ne faut pas oublier
que les courbes représentées à la fig. I donnent chaque
fois la moyenne de 6 mois. L'image véritable se trou-
ble par là, que les moments où les points topiques sont
atteints, se déplacent dans le cours d'une période de
6 mois.
Pour déterminer la loi générale de la variation
diurne, il faut poser la question suivante : Est-ce que
l'allure générale de nos courbes reste partout la même,
ou est-ce qu'il existe des différences caractéristiques
pour certaines localités ?
Par rapport à la chute du potentiel, M. Chauveau a
démontré que les divergences locales s'accentuent dans
le voisinage du sol, et que la loi véritable de la varia-
tion diurne est représentée par les chiffres obtenus
dans les hauteurs; voilà pourquoi il est d'un très grand
intérêt d'examiner si la courbe reste la même pour les
endroits situés plus haut.
Pendant mon premier séjour sur le Rothhorn, le
sommet n'était que rarement dégagé de brouillards;
par contre, lors de mon dernier séjour, j'ai profité d'une
série de six beaux jours, la Suisse se trouvant alors
sous un régime de haute pression atmosphérique. Le
96 VARIATION DIURNE DE LA DÉPERDITION
matin le ciel était serein, par contre dans l'aprés-midi
se formaient des cumulus. Deux fois, dans la soirée,
des orages ont passé à une distance d'à peu près vingt
kilomètres; je n'ai pas tenu compte dans la discussion
suivante des observations effectuées à ce moment-là.
Les résultats sont représentés par la fig. III.
Comme on le voit, la déperdition de l'électricité
présente un minimum au milieu du jour, des maxima
vers 6 heures du matin et dans la soirée. M. Saake' a
été conduit au même résultat par des mesures effec-
tuées dans le mois d'avril à Arosa. M. Le Cadet' a
trouvé une autre allure de la courbe sur le Mont-Blanc
(voir la même figure), .le discuterai plus loin la cause
de cette divergence.
Pendant que je séjournais à Zermatt, le temps était
variable. Les observations effectuées les jours de beau
temps présentent le type suivant : aussitôt que les
rayons du soleil atteignaient le sol, ce qui avait lieu
vers 9 heures, le coefficient de déperdition commençait
à croître, restait alors stationnaire pendant le jour et
tombait très vite aussitôt que le soleil avait disparu
derrière les montagnes.
Dans les oasis de Biskra et de Tougourt, le minimum
du soir de la déperdition, particulièrement de celle
d'une charge positive, était très accusé. La quantité
a+ tombait à cette heure à une valeur de 1 Vo ^^
au-dessous, tandis qu'elle s'élevait en moyenne à 77o';
aussi dans les premières heures de la matinée la dé-
1 Saake, Phys. Zeitschrift, IV, 626, 1900.
-' Le Cadet, Comp. rend., 135, 886, 1900.
3 On a travaillé sans se servir du cylindre-abri.
DE L ÉLECTRICITÉ DANS l'aTMOSPHÈRE. 97
perdition était faible. A part ces deux moments, le
coefficient de déperdition restait stationnaire pendant
tout le jour. A Hammam et Lif, sur la côte tunisienne,
je n'ai pu constater de même aucune variation diurne
de la déperdition électrique.
A Innsbruck, M. Czermak' a effectué des observa-
tions qui ont montré que la variation diurne y présente
un minimum très accentué entre I I heures et midi et
un maximum entre i et 5 heures du soir. A mesure
que la saison avance vers l'hiver, ce dernier maximum
se rapproche davantage de midi, et disparaît quand il
gèle ou quand le sol se couvre de neige. On voit bien
l'accord entre cette variation et les courbes dressées
par moi.
Evidemment la courbe représentative de la déper-
dition a une allure semblable à celle de l'humidité re-
lative. Au maximum d'humidité relative, qui se produit
dans la matinée, correspond le minimum de la déper-
dition, au minimum de l'humidité relative dans l'après-
midi, le maximum de la déperdition.
M. Pochettino', M.Elster' et d'autres savants, ont
déjà signalé que la conductibilité apparente de l'air di-
minue avec l'augmentation de l'humidité relative. Je ne
pouvais pas affirmer ce résultat par mes expériences
antérieures. De même, je n'ai trouvé aucune relation
entre la vitesse de la déperdition et l'humidité, lorsque
j'ai dressé une table des observations faites par le doc-
> p. Czermak, Phys. Zt., IV, 271, 1903.
- Pochettino, Reyid. délia B. A. dei Lincei, 10, 104, 1901 ; Met.
Zt. XVn, 510, 1901.
3 Elster, Phys. Zt. II, 116, 1900.
Akchives. l. XVII. — Janvier 1904. 7
98 VARIATION DIURNE DK LA DÉPERDITION
leur Cuomo, à Capri\ M. Saake a été conduit an
même résultat par ses recherches faites à Arosa'.
Cependant une observation fortuite me montra la
cause de cette non-concordance. Pendant que je pro-
cédais à des mesures à Fribourg, sur le balcon de la
maison, j'observai que l'élévation de la chute de poten-
tiel se produisait au moment où une brume légère se
formait à tleur de sol, tandis que l'hygromètre, placé à
7 mètres au-dessus du sol, indiquait une humidité re-
lative de 50 7o- En même temps la déperdition des
charges positives diminuait de la valeur de 2,56 à 1,46.
Il paraît donc qu'une légère brume suffit pour paraly-
ser la mobilité des ions négatifs, même dans une cou-
che de 5 à 7 m. au-dessus du sol. De même, j'ai ob-
servé à différentes reprises dans la montagne que,
aussi dans le milieu du jour, la valeur q augmentait
sur les hauteurs quand les vallées étaient remplies de
brouillards. L'observation mentionnée me paraît très
instructive, car elle montre que les variations du
coefficient de déperdition sont déterminés par des pro-
cédés qui ont lieu dans le voisinage immédiat du sol.
C'est pourquoi j'ai efïectué des mesures de la dé-
perdition dans les mois de juin, juillet et août sur le
balcon de la maison, pendant que je mesurais en
même temps dans le jardin la température et l'humi-
dité au moyen d'un psychromètre de M. Assmann,
installé à un mètre au-dessus du sol. Voici la table des
résultats :
' Cuomo, Gottiuyer Nachrichten, niatli.-phys. Klasse, 1908,
Seite 104.
- Saake, Fhys. Zt., IV. 029, 1903.
DE l'Électricité dans l'atmosphère. 99
Humidité relative 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89 90-99 «/o
a— 7,57 6,62 6J9 5,51 4,42 3,96 3,35
a ^ 6.49 5,65 4,86 4,50 4,06 3,98 2 65
Nombre des g 16 28 31 21 9 7
observations
La concordance entre la marche des coefficients de
déperdition et l'humidité relative est frappante.
Le fait que ce qui se passe dans le voisinage du sol
influence la conductibilité de l'air, est aussi signalé par
l'observation de M. Czermak', que la vitesse de la dé-
perdition diminue quand il gèle ou que le sol se cou-
vre de neige. Peut-être peut-on tirer de ces faits la con-
clusion qu'une partie des ions contenus dans l'air libre
prend son origine dans le sol, surtout parce que l'air
qui sort du sol contient des matières radioactives.
La relation qui existe entre la conductibilité de l'air
et l'humidité relative montre pourquoi sur le Rothhorn
le coefficient de déperdition baisse au cours de la jour-
née. Tandis que la température restait assez stationnaire
pendant tout le jour, la quantité de vapeur d'eau aug-
mentait à partir du matin jusqu'au soir, et c'est pour-
quoi l'humidité relative augmentait de même. Dés
qu'au coucher du soleil, le courant d'air ascendant
enlevant des vapeurs d'eau vers le haut cessait, l'hu-
midité relative diminuait et le coefficient de déperdi-
tion augmentait.
Evidemment le courant d'air ascendant au milieu
du jour, n'atteignait plus à la fin d'août le sommet du
xMont-Blanc; c'est pourquoi M. Le Cadet n'observait
pas la diminution de la vitesse de la déperdition pen-
dant le jour. A l'heure du coucher du soleil, le sol, se
' Czermak, l. c.
100 VARIATION DIURNE, ETC.
refroidissant, se couvre de brume et de rosée, et les
coefficients de déperdition tombent à des valeurs très
basses.
Il reste encore douteux que les variations diurnes
des valeurs a_ et a+ soient dues seulement au chan-
gement de la mobilité ou à celui du nombre des ions.
J'ai essayé de résoudre cette question au moyen de
l'appareil construit par M. Ebert, cependant je n'ai pas
réussi parce que l'isolation de mon appareil manquait
pour les hauts degrés d'humidité.
Fribourg (Suisse), septembre 1903.
COMPTE KENDU DES SÉANCES
SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE ET D'HISTOIRE NATURELLE DE GENÈVE
Séance du 19 nommbre 1903.
C.-E. Guye et A. Fornaro. Variation résiduelle du deuxième module
d'élasticité de l'invar. — C. Sarasin. La klippe des Annes. —
A. Jaquerod et E. Wassmer. Points d'ébullition de la naphtaline,
du biphényle et de la benzophénone. — T. Tommasina. Scintilla-
tion du sulfure de zinc en présence du radium.
MM. Ch.-Eug. Guye et A. Fornaro. Détermination de la
variation résiduelle du deuxième module d'élasticité d'un fil
d'invar, soumis à des changements de tem^pérature.
Les applications importantes auxquelles les aciers nickel
ont donné lieu, nous ont engagé à commencer l'étutie
expérimentale de la variation résiduelle du module d'élas-
ticité de ces alliages sous l'influence des changements de
température. Il nous a paru intéressant de rechercher si
les variations du deuxième module suivent une loi analogue
aux variations résiduelles de dilatation mentionnées par
M. Ch.-Ed. Guillaume (Rapports du Congrès international
de Physique).
Comme ces variations résiduelles sont toujours petites,
nous avons employé une méthode très sensible, basée sur
l'observation des coïncidences de deux fils identiques,
oscillant sous l'action de la torsion ; et nous avons recher-
ché avant tout dans le dispositif expérimental à éliminer
les causes pertubatrices qui auraient pu masquer l'effet à
mesurer.
102 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
Soient deux systèmes dont les durées d'oscillation sim-
ples sont respectivement t et t' à une température initiale
donnée ; et soit n le nombre des oscillations simples de
l'un des systèmes, entre deux coïncidences successives*
nous aurons :
nz = (/i + 2)t' (1 )
Portons l'un des fils pendant un certain nombre d'heu-
res à une température plus élevée et après l'avoir ramené
à la température initiale, observons à nouveau les coïnci-
dences avec l'autre fil (dit fil de comparaison); la tempé-
rature de ce dernier fil ayant été soigneusement maintenue
constante pendant toute la durée de l'expérience.
Si le module du premier fil a été altéré par le recuit,
cette seconde expérience fournira une deuxième relation :
d'où
Cette relation montre que la sensibilité^ peut être très
grande, à la condition que la durée d'oscillation du fil de
comparaison soit restée rigoureusement la même.
Cette sensibilité est en réalité limitée par le fait que la
moindre variation de la durée d'oscillation z du fil de com-
paraison peut introduire une erreur du même ordre que la
variation résiduelle qu'il s'agit de mesurer.
C'est pour diminuer autant que possible cette erreur
que les deux fils ont été choisis identiques ; ils ont été cou-
pés à la suite l'un de l'autre dans la même bobine; en ou-
tre ils étaient disposés symétriquement chacun à l'intérieur
d'un manchon à double enveloppe; les deux manchons
pouvant être parcourus par le même courant d'eau. Dans
ces conditions, les causes extérieures et particulièrement
une petite différence de la température du courant d'eau
' Nous avons adopté pour la définition des coïncidences, celle
donnée par M. Bichat. Journ- de Phys., t. lH, p. 369.
n^z = {II, + 2)t"
(2)
z n(n^ + 2)
z" n.On + 2)
(3)
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 103
dans les deux expériences, n'entraîne qu'une erreur né-
gligeable sur la variation résiduelle relative du module
exprimée par la relation :
Substituons, en effet, à la relation (l), par exemple, l'expres-
sion :
w'(T + e) = (w'-h2) (T -f £) [l'J
, e étant la variation très petite de la durée d'oscillation (la
même pour les deux fils) dues aux causes perturbatrices exté-
rieures agissant symétriquement sur les deux fils, on a, tout calcul
fait, r)our le rapport —
^^ (2)
[:^J.
T' 2e (m 4- 2)
T wiT in' -{- 2)
Le premier terme étant très voisin de l'unité, le second très
petit et se réduisant approximativement à
2e
(w' -\- 2)r
comme nous le verrons plus loin.
Si l'on substitue dans (4) la valeur |3]i, on obtient, en négli-
geant des termes très petits :
di = d
/ r \ 4e
\ t" / («' -I- 2)r
Dans nos mesures n' et n étaient environ 500. D'autre part ,
e était égal à 0,0003 r pour une différence de température de 1°
entre les deux expériences. La plus grande différence constatée
* Dans nos expériences la valeur de n était environ 500; si l'on
fait wi =^ 502, ont voit qu'une différence d'une oscillation double
n'entraîne qu'une variation très petite du rapport — j lequel devient
0.999984.
104 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
étant de U",2, l'erreur absolue sur d résultant de ce fait était
approximativement :
0,00024
^ = 0,0000048.
500
Or la plus petite valeur de d était 0,000554.
Le fil de comparaison a été tenu à la même température
pendant toute la durée des expériences au moyen d'un
courant d'eau. La plus grande variation accidentelle cons-
tatée a été de 0°.5. D'autre part, grâce à un thermostat
soigneusement étudié, la température n'a jamais varié de
plus de 0°.2 pendant toutes les mesures de coïncidences.
Nous avons etîectué avec ce dispositif une première
série d'expériences qui nous a permis de nous rendre
compte de la sensibilité de la méthode. Nous reviendrons
ultérieurement sur les résultats numériques obtenus.
M. Ch. Sarasin rend compte d'une étude détaillée qu'il
a entreprise pendant l'été 1903 de la Klippe des Annes.
Il montre que celle-ci. formée essentiellement de Trias
et de Lias, paraît reposer sur toute sa périphérie sur les
schistes beaucoup plus récents du Flysch du synclinal du
Reposoir. De plus, contrairement à la manière de voir de
Maillard, les formations secondaires de la Klippe se super-
posent en série normale sur leur soubassement tertiaire
sans interposition d'aucune série renversée.
Le massif des Annes se divise en deux élémeuts tecto-
niques distincts séparés l'un de l'autre par une ligne de
chevauchement; ce sont le massif de Lâchât qui forme
au-dessus du Flysch une nappe peu ondulée mais présen-
tant pourtant un double plongement. et le massif d'Almet
qui chevauche sur le précédent. La chaîne d'Almet est
formée par un vaste synclinal de Lias, dirigé à peu près
de l'E à rw et déjeté vers le N, dont le flanc normal est
fortement laminé et chevauche sur un soubassement de
Flysch avec écailles de Crétacique supérieur. Vers le S ce
synclinal se relie à un anticlinal écrasé et tordu de Trias
et de Rliétien qui est repoussé sur le Lias de Lâchât.
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE 105
Les écailles de Crétacique supérieur qui s'intercalent
soit dans le Flysch sous-jacent à la Klippe, soit dans la
Klippe elle-même, ont été considérées comme appartenant
exclusivement au type préalpin et comme devant avoir
une origine lointaine. En réalité elles présentent une tran-
sition très intéressante du type préalpin ou type haut-
alpin et peuvent fort bien être à peu près en place.
La chaîne des Vergys, qui borde au N le synclinal du
Reposoir et la Klippe des Annes, est traversée dans le voi-
sinage de celle-ci par tout un réseau de fractures, dont
plusieurs sont évidemment dues à une poussée exercée
par la Klippe sur la chaîne voisine et dont une se poursuit
jusque dans le soubassement de Flysch de la pointe de
Lâchât. Comme des dislocations analogues ne se retrou-
vent plus ni au NE, ni au SW, il faut admettre que la
Klippe des Annes avait au moment de la surrection de la
chaîne des Vergys une extension voisine de son extension
actuelle; elle ne pourrait donc pas être un lambeau de la
nappe préalpine admise par divers auteurs.
M. Sarasin conclut qu'il n'y a dans la tectonique de la
Klippe des Annes aucun argument absolu en faveur de la
théorie du lambeau de recouvrement préalpin. Si cette
hypothèse reste possible, il est peut-être aussi justifié,
sinon plus, d'admettre un pli préexistant aux plissements
miocènes et orienté obliquement par rapport aux plis al-
pins, qui aurait été écrasé lors de la surrection de ces
derniers.
L'étude de l'auteur sera du reste exposée en détail dans
le numéro de décembre 190.3 des Archives des Sciences phy-
siques et naturelles de Genève.
M. A. Jaquerod présente les résultats d'un travail
effectué en collaboration avec M. Wassmer, sur les points
d'ébullition de la naphtaline, du biphényle et de la benzo-
phénone, sous diverses pressions. Ces déterminations ont
été faites au moyen d'un thermomètre à hydrogène, à vo-
lume constant et couvrent tout l'intervalle de température
compris entre 190° et 310°.
106 SOr.lÉTÉ DE PHYSIQUR
Le thermomètre employé était tout à fait semblable à
celai décrit par Travers et Jaquerod ^, moins la jaquette à
circulation d'eau froide entourant le manomètre, la tem-
pérature de la salle où se faisaient les mesures étant très
constante.
Le coefficient de la dilatation de l'ampoule (d'un volume
de 66 ce. environ) a été déterminé entre 0-100 et entre
0-216 au moyen d'un thermomètre à poids construit avec
le même verre ; la valeur de ce coefficient entre 0-300 a
été calculée par extrapolation.
Le thermomètre a été rempli d'hydrogène pur et sec,
préparé au moyen du palladium (a. à volume constant =
0.00366254), à quatre pressions initiales différentes, afin
de varier autant que possible les conditions d'expérience ;
la lecture des pressions se faisait au Vioo de millimètre.
Le point était déterminé après chaque série de points
d'ébullition, en entourant l'ampoule thermométrique d'un
vase de verre pouvant contenir 4 kil. de glace fondante.
Les chiffres obtenus dans les différentes séries sont très
concordants.
L'appareil à ébullition se composait d'une jaquette en-
tourant l'ampoule du thermomètre construite entièrement
en verre soudé, de façon à éliminer l'emploi du bouchon
de caoutchouc nécessaire dans l'appareil de Ramsay et-
Young. Son extrémité supérieure, munie d'un réfrigérant
à eau chaude (les corps employés fondant entre 47°-80°)était
reliée à un manomètre donnant la tension des vapeurs du
liquide bouillant au Vi» de millimètre, et à une trompe à
eau permettant de faire varier à volonté la pression.
Les mesures ont été effectuées pour chacun des trois
corps étudiés, sur deux ou trois échantillons différents,
purifiés soigneusement par distillation et cristallisation
dans l'alcool.
Voici quelques chiffres qui donneront un idée de la pré-
cision obtenue dans ces mesures; ils se rapportent à dif-
férents échantillons et à diverses pressions initiales dans
le thermomètre à hydrogène; dans la dernière colonne
1 Trans. Boy. Soc. London. A. 200, p. 111, 1902.
ET D HISTOIRE NATURELLE DE GENEVE.
07
figurent les températures calculées d'après la moyenne
des déterminations.
Naphtaline.
Pression
696.1
730.7
■SI i . 7
Bensophénone.
412.7
727.2
806 . 4
Biphényle.
706.5
758.1
Teitipéiatnie
trottvét)
213.86
216.00
220 . 63
277.68
303.29
308 . 26
251.61
254.84
Température
calculée
213.89
215.99
220.57
277.70
303.35
308.32
251.62
254.81
On voit que les différences ne dépassent pas en général
0°.02 à 0°.03
Les résultats définitifs peuvent se résumer dans le
tableau suivant :
Pression
Températures
. lie m'jrcnre
Naphtaline
Biphényle
Benzophénone
800
219.94
257 . 37
307.92
760
217.68
254.93
305.44
700
214.13
251.21
301.50
600
207.52
244.43
294.26
500
199.95
236.6
286.1
400
191.05
227.4
276.4
300
—
216.65
264.35
Crafts* a donné comme points d'ébullition de la naphta-
line et de la benzophénone, sous 760 mm. 21 8°. 06 et
306°. 08; les différences avec les chiflres ci-dessus sont
donc 0°.38 et 0".64 respectivement. Mais comme Crafts
lui-même ne garantit pas ses mesures à plus de 0°.5 et
comme d'autre part il ne mentionne pas le coefficient de
dilatation de l'hydrogène employé dans les calculs, ces
différences n'ont rien de surprenant.
' BuUetin Soc. chim. (2), 39, p. 282.
I 08 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
M. Tli. ToMMASiNA communique une note sur la scintil-
lation du sulfure de zinc phosphorescent, en présence du
radium, revivifiée par les décharges électriques. M. Henri
Becquerel, dans la conclusion de sa note parue dans le
« C. R. de l'Acad. des Se. de Paris ». du 27 octobre : Sur
la phosphorescence scintillante que présentent certaines subs-
tances sous l'action des rayons du radium, disait : Ces faits
établissent sinon une démonstration, du moins \me grande
présomption en faveur de l'hypothèse qui attribuerait la scin^
tillation à des clivages provoqués irrégulièrement sur l'écran
cristallin par l'action plus ou moins prolongée des rayons a.
Comme les résultats de ses expériences confirment cette
hypothèse, M. Tommasina croit utile de signaler quelques
faits nouveaux qui semblent élucider davantage ce qui
doit se passer dans ce curieux et très intéressant phéno-
mène découvert par Sir William Crookes.
M. le prof. Rutherford. de passage à Genève au mois de
juin dernier, eut l'amabilité de préparer sous nos yeux,
dit M. Tommasina, la spinthariscope de Crookes et de me
donner ensuite les deux petits écrans au sulfure de zinc
phosphorescent. M. Rutherford appelait ce phénomène la
scintillation du zinc; avant son départ, je lui ai annoncé que
j'avais obtenu la même scintillation, bien que moins bril-
lante, sur un écran au platino-cyanure de baryum, et que
l'on pouvait revivifier par les décharges électriques la
scintillation des écrans qui avaient été placés entre deux
lames minces en verre.
Après quelques jours d'observation, les écrans, envelop-
pés dans le même papier, l'un collé sur verre du côté
actif et l'autre nu, mais retourné contre le verre du pre-
mier, ont été renfermés dans une armoire obscure. Tout
récemment on les a replacés sous le microscope et l'on a
constaté que :
1° L'éclat de la phosphorescence était presque identique
sur les deux écrans et semblait n'avoir point diminué.
2° L'écran collé contre verre ne présentait plus aucune
scintillation et sa phosphorescence semblait distribuée
également sur toute la surface.
ET d'hISTOIRK naturelle DE GENÈVE. 109
3" L'écran nu présentait plusieurs points noirs et un
seul brillant, mais sans scintillation.
L'on a entrepris la revivification parles décharges, sim-
plement au moyen d'un bâton de résine et d'un bâton de
verre, frottés, et l'on a reconnu que :
1° La revivification avait lieu, soit par les décharges
positives, soit par les négatives ; des décharges successi-
ves alternativement de signe contraire semblaient l'accé-
lérer davantage.
2' L'écran nu avait encore les points noirs, mais avait
acquis une scintillation beaucoup plus intense que l'autre
écran, comparable à celle qu'il possédait au commence-
ment lorsqu'on avait écrasé sur le sulfure phosphorescent
de minuscules fragments de chlorure de barium et de
radium. Ces faits peuvent être attribués : soit à l'action
purement mécanique due aux attractions et répulsions des
corps électrisés qu'on présente, lesquelles, en agissant sur
les fragments plus mobiles des sulfures, les dérangent et
mettent à jour de nouvelles facettes encore intactes ; soit
à l'électrisalion que les cristaux reçoivent et aux petites
décharges qui en résultent et produisent le renouvellement
partiel et irrégulier des clivages.
En effet, il a été facile de reconnaître, en fixant leur po-
sition dans le champ de la loupe et à la lumière du jour,
que les points noirs correspondaient à des cavités ou inter-
ruptions plus ou moins profondes de la couche cristalline.
En outre, des observations successivement alternées à la
lumière et dans l'obscurité ont permis d'établir que la
mise au point exacte pour voir toute la scintillation se
trouve être celle qui permet la vision nette des arêtes plus
proéminentes des cristaux de la couche supérieure.
Cette dernière constatation et la précédente delà nature
des points noirs ou obscurs montre que dans l'intérieur
de la couche, entre les cristaux, il n'y a point de scintilla-
tion; l'action est donc limitée à la surface et semble indi-
quer l'origine électrostatique du phénomène lumineux,
lequel consisterait en une production irrégulière de peti-
tes décharges là où se produisent les modilications des
clivages.
'I 1 SOCIÉTÉ ])E PHYSIQUE
Cette explication donnerait la raison des intermittences
qui caractérisent la scintillation, intermittences trop len-
tes pour être de l'ordre de grandeur des actions électroni-
ques directes, si l'on compare les dimensions de ce qu'on
voit, avec celles extrêmement petites, que le calcul attri-
bue aux électrons. // faudra donc admettre que chaque pe-
tit cristal ne devient suffisatnnient électrisé. pour produire
une décharf/e disruptive et modifier sa forme, qu'après avoir
reçu un nombre très (jrand de chocs par les particules cons-
tituantes des rayons a. Probablement ces particules, rebon-
dissant après le choc, constituent la substance même qui rend
Iwnineuses les petites décharges dans la scintillation du
spinthariscope.
Séance du 3 décembre.
Arnolil Pictet. ^'ariations chez les papillons.
M. Arnold Pictet présente quelques notes complémen-
taires sur les variations des papillons provenant de l'humi-
dité.
Au 86™« Congrès de la Société Helvétique des Sciences
naturelles, à Locarno. M. Pictet a montré quelles peuvent
être, dans certains cas, les variations des papillons sous
l'influence de l'humidité {Archives des Sciences physiques et
naturelles, 15 nov. 1903. p. 585). 1° Lorsque des chenilles
de Vanessa Urticœ et Polijchloros mangent, pendant une
dizaine de jours, des feuilles constamment humides, les
papillons qui en proviennent ont les ailes parsemées de
dessins noirs, très marqués, qui ne se rencontrent pas
chez les normaux. 2» Les chrysalides de Vanessa Urticœ
qui sont mises, pendant huit jours, dans une atmosphère
saturée d'humidité, donnent naissance à des papillons
dont les nervures sont fortement marquées en noir, et
dont la bordure, complètement noire également, a envahi
d'une façon sensible les taches bleues; celles-ci sont donc
très petites, mais d'une intensité extraordinaire. 3" Les
chenilles qui sont dans la période de mue transitoire entre
l'état larvaire et lu nymphose et qui ont subi, sous cette
forme, les eflets de l'humidité, donnent, au contraire, des
ET D HISTOIRE NATURELLE DE GENEVE. I I I
papillons clairs, ayant une large bande jaune traversant
l'aile supérieure et se continuant, à l'aile inférieure, sous
forme d'un triangle plus ou moins allongé. Il résulterait
donc, de ces deux premières expériences, que l'humidité.
ainM que cela a été observé chez d'autres espèces du
règne animal, serait un facteur de mélanisme partiel.
Ces expériences ont été faites avec des chenilles de la
plaine. Depuis, M. Piclet les a répétées, dans les mêmes
conditions, avec des chenilles de la montagne, prises dans
le Valais, à 1600 m. d'altitude; les résultats obtenus ont
été sensiblement les mêmes, mais beaucoup moins mar-
qués. Pourquoi donc cette différence entre les individus
de la plaine et ceux de la montagne? Pourquoi l'humidité
influence-t-elle les uns et non pas les autres? Pour éluci-
der cette question, il faut se rendre compte de ce qu'est
l'humidité telle que M. Pictet l'a donnée, dans ses expé-
riences, et l'on verra (jue, nous cette joDiie, elle est beau-
coup plus fréquente dans les montagnes que dans la
plaine; une période pluvieuse, de huit à dix jours consé-
cutifs, est, dans la plaine, chose relativement rare, tandis
que, à une certaine altitude, un oas semblable est plus
fréquent, lorsque des brouillards couvrent toutes les feuil-
les d'une infinité de gouttelettes d'eau que les chenilles
absorbent en se nourrissant; ces brouillards déposent
aussi sur les chrysalides et les chenilles en suspension
une humidité plus ou moins constante. M. Pictet en con-
clut donc que les chenilles des montagnes, habituées,
depuis de longues générations, à l'humidité, ne sont plus
influencées par elle, tandis que tel n'est pas le cas pour
celles de la plaine.
L'auteur a observé des exemples semblables au cours
de ses nombreuses expériences sur les changements d'ali-
mentation. Des chenilles d'Ocneria Dispar élevées avec du
noyer, au lieu de chêne, donnèrent, à la première et à la
seconde génération, des aberrations albinisantes très cu-
rieuses, qui étaient encore plus marquées à la troisième
génération. Mais, déjà à cette troisième génération, parmi
les éclosions. quelques exemplaires étaient retournés
au type primitif, montrant ainsi qu'ils s'étaient accou-
1 I 2 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
tumés au changement de nourriture et que celle-ci avait
cessé de les influencer. Celte accoutumance aux milieux
ambiants peut servir à expliquer une foule de cas natu-
rels, dont on ne connaît pas encore la cause. Ainsi
les chrysalides, accoutumées aux basses températures
des montagnes, donnent très facilement des variétés mé-
ridionales, dès qu'elles ont reçu, des rayons du soleil,
et de par le fait de leur exposition spéciale, une chaleur
suffisante ; c'est la grande différence qui existe entre la
température ambiante et la chaleur momentanée qui en
est la cause. C'est ainsi que M. Pictet a parfois trouvé,
dans le Valais, les variétés Graeca. Occidentalis et Méri-
dionalis. de MeUtaea Didyma, et qu'il ne les a jamais ren-
contrées dans la plaine. Ces variétés sont donc constantes
dans leur pays d'origine et accidentelles dans les Alpes.
Au contraire, il y a des espèces chez lesquelles les chan-
gements d'alimentation ne produisent des efllels qu'au bout
de deux générations (Ahraxas Grossulariata, nourries avec
de VEconymus).
Pour terminer, M. Pictet montre des papillons d'Hyber-
nia DefoUaria qui, sous l'etîet de l'humidité, sont devenus
complètement bruns, sans dessins. Il a du reste souvent
remarqué, qu'après des périodes pluvieuses d'une certaine
importance, on rencontrait, dans la nature, un grand
nombre de variétés mélanisantes, surtout parmi les
noctuelles.
Séance du i7 décembre.
J. Briquet. Du genre Hyperaspis. Pétioles pourvus de coussinets de
désarticulation chez les Labiées. — C.-E. Guye. Observations sur la
lampe à arc au mercure.
M. Briquet fait une communication sur l'organisation
florale du genre Hyperaspis, nouveau type générique de
Labiées, découvert au pays des Somalis par l'expédition
Kuspoli-Keller^
V Hijperaspis Kelle^i est un arbrisseau à rameaux âgés
' Voy. Briquet in Bull. Herb. Boiss., 2« se. vol. III, p. 975 et
976. ann. 1903.
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 113
pourvus d'une écorce grise et lisse, à jeunes rameaux et à
feuilles couverts d'un fin tomentum de poils étoiles. Les
fleurs sont disposées en verticillastres 6-flores, groupés en
spicastres terminaux. Les bractées sont ovées, atténuées à
la base en un court pétiole, à poils étoiles moins denses,
de couleur rose; elles sont plus courtes que les fleurs
adultes et d'ailleurs plus ou moins caduques. Les pédi-
celles érigés sont recourbés au sommet, de sorte que la
fleur est dirigée vers le bas. Les parties dorsales tournées
vers l'axe deviennent ainsi en apparence ventrales (orien-
tées vers l'extérieur), ce qui donne à l'inflorescence une
apparence assez bizarre, réalisée fréquemment d'ailleurs
dans les Ocimoïdées. — Vu de l'extérieur, on n'aperçoit
du calice qu'une pièce arrondie, en forme de bouclier,
mesurant lors de son entier développement environ 5 X
5 mm. de surface. Ce bouclier, couvert d'un épais tomen-
tum, est en général + replié vers l'extérieur, donc à sur-
face un peu concave. A la face interne de ce bouclier est
fixé un petit sac, entièrement enveloppé aussi dans un
épais manteau de tomentum. Ce petit sac est globuleux,
un peu plus long que large, et inséré excentriquement au
sommet recourbé du pédicelle. La cicatrice d'insertion,
au lieu d'être placée à la base même du sac, est en effet
située un peu latéralement, ce qui rend le sac légèrement
gibbeux à la base. Le sac est toujours clos. Il est divisé à.
son sommet en 4 dents, très courtes et presque égales,
dont les latérales sont ovées et brusquement mucronées,
tandis que les médianes sont plus étroites et plus rappro-
cbées. Ces dents sont conniventes à tomentum enche-
vêtré. — A l'intérieur du sac calicinal. se trouve la corolle
en forme de ballon ellipsoïdal. Elle comporte 5 lobes ovés
dont les deux supérieurs connés plus hautement, tous
repliés les uns sur les autres et couverts extérieurement
de poils rameux. — Les étamines au nombre de 4 sont
' La cleistogamie est connue chez les Labiées, chez diverses
formes du genre Salvia, mais elle coexiste à côté des deux autres
états sexuels : hermaphrodite et femelle. Voy. Briquet, Labiées
des Alpes maritimes, ann. 1895.
Archives, t. XVII. — Janvier 1904. 8
1 I 4 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
insérées sous les sinus séparateurs des lobes coroUins. Au
début, elles présentent deux sacs anthériens assez dis-
tincts, mais plus tard les deux sacs confluent au sommet
de façon k former une anthère réniforme à ligne de déhis-
cence unique. Cette anthère est portée par un très court
filet nu, presque triangulaire en section longitudinale. —
Le style esl aminci et pointu à sa base el à son sommet, un
peu renflé entre les deux extrémités. Il ne comporte ni
branches stigmatifères. ni différenciations d'aucune sorte.
Normalement gynobasique, il domine 4 loges ovariennes
qui ne présentent d'ailleurs rien de spécial. L'ovaire est
placé sur un petit torus en forme de socle, à renflements
alternes avec les nucules. le postérieur un peu plus déve-
loppé que les autres.
Au point de vue morphologique, le nouveau genre Hy-
peraspis présente le plus grand intérêt. La pièce impaire
postérieure du calice développée en bouclier établit une
transition remarquable entre le labre décurrent des Oci-
mwn et le développement en tunique de cette pièce dans
le genre Er y throclilamys. D'autre part, toutes les fleurs
que nous avons analysées, à divers degrés de développe-
ment, nous ont montré des organes sexuels complètement
enfermés dans une double enveloppe : le sac calicinal el
ballon corollin. Les anthères conniventes autour d'un
style réduit viennent avec les caractères précédents à l'ap-
pui de l'hypofhèse qne VHyperaspis Kelleri se reproduit
normalement par cleistogamie. Si cette hypothèse est con-
firmée par des recherches ultérieures, nous aurions là
le premier exemple d'une reproduction purement cleisto-
gamique normale dans la famille des Labiées '. Quant aux
fonctions du bouclier calicinal, il est difficile de s'en faire
une idée sans avoir vu la plante en fruits. Il nous paraît
cependant probable que la large aile clipéale qui entoure
le sac calicinal peut rendre des services comme appareil
de vol et jouer son rôle dans la dissémination.
Dans une seconde communication, M. Briquet fait part
à la Société de la découDerte qu.'i\ a faite de pétioles pourcus
de coussinets de désarticulation chez les Labiées.
La morphologie des Labiées présente, en ce qui con-
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. I I 5
cerne le mode d'insertion des feuilles sur les tiges, une
très grande uniformité. Le plus souvent le pétiole (quand
il existe) est aplati ou canaliculé à sa face supérieure et
cette disposition reste la même jusqu'à la base de l'organe,
lequel, une fois séparé de la tige, laisse sur celle-ci une
cicatrice de même forme que la section transversale du
pétiole. On ne sait d'ailleurs rien, ou à peu près rien, sur
la façon dont s'opère la chute de la feuille et sur la ma-
nière dont la plaie se cicatrise, ce qui présenterait cepen-
dant un certain intérêt, surtout quand il s'agit de feuilles
et de rameaux persistants.
\ous avons tout d'abord découvert les singuliers orga-
nes qui font l'objet de cette note chez un Plectranthm nou-
veau, originaire du Transvaal. que nous avons appelé
Plectranthus arthropodus '. Mais un examen ultérieur de la
série des P/ecfraH?/H/A' de l'Herbier Delesssert nous a fait
retrouver une organisation analogue chez une autre espèce
austro-africaine de ce genre, le P. petiolaris E. Mey, et
aussi, mais à un moindre degré, chez le P. saccatus Benth.
ainsi que chez les autres espèces de la section Germanea
(P. fruticosus L'Hérit. et P. ciliatus E. Mey).
Chez les P. saccatus Benth., fruticosus Benth. et cilia-
tus E. Mey., le pétiole ne repose pas à proprement parler
sur un coussinet. Mais, au lieu de se séparer de la tige au
plan d'insertion de la feuille, il se produit un cadre de
déhiscence situé au-dessus de cette base, de sorte que le
pétiole laisse sa partie basilaire sur la tige après la chute
de la feuile.
Dans \e P. petiolaris E. Mey., le pétiole est véritable-
ment pourvu d'un coussinet basilaire. Il est renflé en
forme de poire à sa base même. Ce coussinet pyriforme
laisse très rapidement apercevoir dans sa région équato-
riale une ligne de déhiscence circulaire. Le coussinet se
divise ainsi perpendiculairement à son axe en deux par-
ties, dont l'une apicale fait corps avec le pétiole et tombe
avec la feuille, tandis que l'autre basilaire reste attachée
à la tige. La partie basilaire est haute d'env. 1,5 mm. ;
' Voy. Briquet in Bull. Herb. Boiss., 2e sér-, vol. III, p. 1073,
ann. 1903.
116 SOCIETE DE PHYSIQUE, ETC.
elle offre une cicatrice plane, de contour circulaire, avec
un étroit sillon à la partie supérieure, mesurant 2-3X2-3°""
de surface. On distingue très facilement à l'œil nu sur cette
cicatrice les faisceaux disposés en forme de croissant.
Enlin, chez le P. arlhropodus, le coussinet est plus
petit, mais peut-être encore plus différencié. Sa forme gé-
nérale est presque sphérique. Après la chute de la feuille,
l'hémisphère basilaire présente l'apparence d'une cupule
haute de 1-2 mm., à cicatrice de contour circulaire mesu-
rant à la lin 2, 6X2, 5""™ de surface. Les faisceaux sont
disposés en un croissant dont les deux extrémités se tou-
chent presque.
Les feuilles à pétioles pourvus de coussinets de désarti-
culation basilaires des Plectranthus de la section Germanea
ouvrent dans la morphologie des Labiées un chapitre nou-
veau. Jamais jusqu'à présent, en effet, on n'avait observé
d'organes de ce genre dans la famille. D'une façon géné-
rale, la désarticulation du pétiole au-dessus de sa base est
même un phénomène rare chez les Dicotylédones et que
nous ne voyons guère signalé dans la littérature que chez
quelques types à feuilles composées (diverses Légumineu-
ses, Rosacées et Oxalidacées).
Quel peut-être le rôle biologique des coussinets de dés-
articulation? C'est une question à laquelle, pour le mo-
ment du moins, nous ne pouvons donner aucune réponse.
Peut-être l'étude de ces plantes curieuses dans leur milieu
d'origine fournira-t-elle ultérieurement quelques éclair-
cissements à ce sujet, dont l'intérêt actuel reste purement
morphologique.
M. C.-E. GuYE fait une communication sur le fonctionne-
ment de la iampe à arc au mercure dans le vide et les expé-
riences d'Aron sur l'arc voltaïque entre amalgames. Cette
communication se termine par quelques considérations
théoriqnes sur la force électromotrice de l'arc voltaïque.
considérations qui ont engagé l'auteur à entreprendre une
étude plus détaillée du sujet, étude qui fera l'objet d'une
communication ultérieure.
COMPTE REINDU DES SÉANCES
DE LA
SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE
Séance du l'2 nocembre 1903.
C. Graebe et Studer. Antiarul. — F. Ullmann et Dieterle. Dérivés
de la phénazone. — H. Decker et 0. Klauser. Action de la soude
sur les hydrates quaternaires de la papavérine. — A. Pictet et
E. Khotinsky. Dérivés halogènes des pyrrols.
M, le prof. Gkaebe décrit divers produits d'oxydation
du pyrogallol et de ses éthers méthyliques. Il annonce
ensuite qu'il a, en collaboration avec M. Studer, préparé
l'amide de l'acide triméthylgallique et transformé celle-ci,
au moyen de l'hypobromite de sodium, dans l'éther tri-
méthylique de l'aminopyrogallol. Ce dernier a fourni par
diazotation un oxytriméthylpyrogallol qui s'est montré
identique avec Vantiarol de Kiliani.
M. F. Ullmann a fait avec M. Dieterle des recherches
dans le groupe de la phénazone. Lorsqu'on fait bouillir
l'o-dinitrobiphényle (I) avec une solution de sulfure de
sodium, on obtient l'oxyde de phénazone (II), lequel, par
réduction au moyen du chlorure stanneux, fournit avec un
excellent rendement la phénazone elle-même (III).
I I I >0 I II
I II III
En remplaçant le dinitrobiphényle par ses produits de
substitution (dinitrobitolyles, dichlorodinitrobiphényles,
118 SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE.
dinitrobenzidines, dinitroanisidines. etc.). les auteurs ont
obtenu les phénazones substituées correspondantes.
Ces mêmes phénazones prennent aussi naissance dans
la réduction électrolytique des dinitrobiphényles. lorsqu'on
opère en solution alcoolique avec une cathode en nickel
et en présence d'une petite quantité d'acétate de soude.
M. H. Decker communique quelques observations,
faites en collaboration avec M. 0. Klausek, sur les hydra-
tes d'ammonium dérivant de la papavérine. Ces hydrates
(formule I) sont transformés à froid par la soude (proba-
blement avec formation intermédiaire des carbinols II) en
corps bien cristallisés, qui renferment une molécule d'eau
en moins et sont identiques aux alcoylidène-papavérines de
Claus; leur constitution répond vraisemblablement à la
formule III; traités par l'eau ils régénèrent les hydrates
primitifs.
CH,.C«H3(OCH3), CH,.CsH3(OCH3), CH.C,H3(OCH3
I. II. III.
M. E. Khotinsky a étudié, à l'instigation de M. le
prof. PiCTEï. l'action du chlore et du brome sur quelques
déricés du pijrrol.
Le N-méthylpyrrol, dissous dans le tétrachlorure de
carbone bouillant, donne avec le chlore des produits
mono- et disubstitués.
La raéthylamide N-mélhylpyrrol-a-carbonique, traitée
en solution acétique par le brome, fournit des dérivés
mono, di et tribromés. Par saponification au moyen de la
potasse alcoolique, ceux-ci se transforment dans les acides
bromes correspondants.
L'amide pyrrol-a-carbonique fournit de même des déri-
vés mono- et dibromés (mais pas de dérivé tribroraé.
SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE. 119
même en présence d'un excès de brome). L'amide dibro-
mée donne par saponification l'acide correspondant, qui
fond à i 58°.
Ces acides bromes sont très stables; ils ne perdent pas
d'anhydride carbonique lorsqu'on les chauffe, ni de brome
lorsqu'on les soumet à l'action des réducteurs.
Séance du 40 décembre.
I. Goldberg. Nouveau mode de formation des acides sultiniques. —
E. Khotinsky. Phénylpyrrolidine . — F. Ullmana et R. vou ^\'urs-
temberger. Dérivés du biphénylène-diphénylméthane.
W^^ I. GoLDBERG parle de l'action de l'acide sulfureux
sur les dérivés halogènes des combinaisons organo-
magnésiennes. Cette action donne naissance aux acides
sulfiniques :
R-MgBr + 80, = R-SO-OMgBr
R-SO-OMgBr + H^O = R-SO-OH -h MgBrOH
L'auteur a préparé de cette manière les acides sulfini-
ques du benzène, du toluène, du méthane et de l'éthane.
M. E. Khotinsky annonce qu'il a pu convertir directe-
ment le i\-phénylpyrrol, CjoHgX, en Nphémjlpyrrolidine,
CjoHjgN, en le réduisant au moyen de la poudre de zinc
dans une solution formée d'un mélange par parties égales
d'acide acétique et d'acide chlorhydrique. La phénylpyr-
rolidine est un liquide incolore, qui s'oxyde rapidement à
l'air en prenant une teinte rouge. Elle bout à 253-254° ;
elle fournit un chlorhydrate très hygroscopique, un chlo-
roplatinate fusible à 153°, un picrate huileux, et un sel de
mercure fusible à 137^
M. F. Ullmann a étudié avec M. R. von Wurstemberger
certains dérivés du biphénijiène-diphénylméthane. Les au-
teurs ont transformé la fluorénone(I) au moyen du bromo-
benzène et du magnésium en biphénylène-phénylcarbinol
1 20 SOCIÉTÉ DR CHIMIE DE GENÈVE.
(II). En chauffant ce dernier en solution acétique avec le
chlorhydrate d'aniline, ils ont obtenu le biphénylène-
aminodiphenylméthane (III).
<H.
L'aniline peut être remplacée dans cette dernière réac-
tion par d'autres aminés aromatiques. En réduisant le
carbinol II par le zinc et l'acide acétique on obtient le
biphénylène-phénylméthane (point de fusion 14o°).
A. P.
BULLETIN SCIENTIFIQIE
PHYSIQUE
J. DE KowALSKi \ Sur les décharges glissantes. C. R. Ac.
des se, 28 décembre 1903, Fribourg.
Beaucoup de savants, comme MM. Du Moncel, Rosetti,
Berline M. Tœpler^ et autres ont trouvé que, si la surface
d'une plaque isolante, opposée à la surface sur laquelle
nous produisons la décharge glissante, est couverte d'une
couche conductrice, la décharge glissante se produit plus
facilement et est accompagnée d'un phénomène plus bril-
lant. On remarque, d'autre part, qu'en employant un con-
densateur industriel pour des courants alternatifs de haute
tension, on obtient des décharges de rupture de ces con-
densateurs dans la direction parallèle aux surfaces iso-
lantes, et il est très probable qu'il faut l'attribuer aux
décharges glissantes.
Il a donc paru intéressant d'étudier ce phénomène au
point de vue quantitatif dans des conditions se rapprochant
autant que possible de celles qu'on trouve dans les appli-
cations industrielles des condensateurs.
Voici comment on opérait :
On lançait dans un petit transformateur, ayant un rap-
port de transformation égal à 1 : 438, un courant alterna-
tif à travers une résistance, de manière qu'on pût régler
la différence de potentiel aux bornes de l'enroulement
primaire du transformateur de 30-110 volts; le courant
' En partie avec M. Lietzau.
- E. Mascai-t. Electricité statique, vol. II, § 713 et suiv.
^ Ann. de Wiedernann, vol. LXVI, p. 1061.
\2'2 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
alternatif employé avait une fréquence de 54 volts par
seconde. Des bornes secondaires du transformateur par-
taient des conduites bien isolées à deux électrodes munies
de pointes en platine. Au moyen d'un interrupteur à pen-
dule intercalé dans le circuit primaire, on pouvait limiter
le temps pendant lequel se produisait la décharge à V20 de
seconde.
1 . Une plaque en verre ayant une surface de iO""" X iO'^'"
et une épaisseur de 0'=",25 était couverte d'une feuille
d'étain sur une de ses surfaces, l'autre surface était minu-
tieusement polie et nettoyée. On réunissait la feuille
d'étain avec un des pôles du circuit secondaire, la pointe
de l'autre pôle étant placée au milieu de la plaque. De
cette façon on pouvait produire le phénomène connu sous
le nom de l'ose de Lichtenherfj . La plaque étant posée ver-
ticalement, on pouvait facilement photographier le phéno-
mène et mesurer la relation entre l'étendue de la rose et
la tension des décharges. Voici les résultats d'une grande
série d'expériences :
P = 43^""^ S = I8,834^<'i" r = 40"""
P = 68 S = 29,784 r = 82
p = 90 S = 39,4-20 ?■ = 110
P = 110 S = 39,420 r = 140
Le rayon de la rose de Lichtenbery est sensiblement fro-
portionnel à la différence du potentiel employé pour la pro-
duire.
2. D'autres expériences ont été exécutées pour prouver
que la décharge à la surface de l'isolant suit exactement
le chemin tracé sur la surface opposée de la plaque par le
conducteur qu'on y appliquait.
Les expériences ont été exécutées de la façon suivante :
sur une des surfaces de la plaque on collait des bandes
découpées dans une feuille d'étain et ayant des largeurs
et des formes différentes (zigzags, carrés, triangles, etc.) ;
sur l'autre surface on disposait les électrodes en pointe de
platine, de façon qu'elles touchaient le verre dans des
points opposés à la bande conductrice. Les photographies
PHYSIQUE. 123
des phénomènes correspondants démontrèrent que les
décharges prenaient de préférence le chemin tracé.
3. Les expériences furent exécutées d'une manière ana-
logue aux expériences de la série 2. mais on recouvrait l;i
surface de la plaque opposée à la décharge, après y avoir
appliqué la bande d'étain, d'une forte couche de paraffine.
Le phénomène des décharges glissantes ne se produisait
plus : une tension relativement basse, une de 'I3.500''°"\
suffisait déjà pour percer la plaque de verre. Notons
encore un détail intéressant : nous obtenions la rupture
du verre toujours aux bords de la bande. Le même phéno-
mène se répétait dans d'autres conditions encore, que
voici : Une des surfaces de la plaque en verre était munie
d'une feuille d'étain d'une forme carrée ayant 20"^'" X 20^'"
d'étendue. Elle était, de plus, recouverte complètement
d'une couche épaisse de paraffine. Nous disposions sur
l'autre côté de la plaque en verre, bien nettoyée, les deux
électrodes en pointe dans la direction de la diagonale du
carré. Il se produisit une décharge glissante sur le verre
jusqu'aux pointes opposées aux bords du carré en étain,
et c'est là que le verre fut percé.
4. Enfin une série de mesures ont été effectuées pour
trouver les longueurs des décharges qui se produisaient
dans trois cas différents : a, entre deux électrodes sur la
surface d'une plaque de verre, dont la surface opposée
était couverte d'une feuille de platine; b, entre deux élec-
trodes disposées sur la surface d'une plaque en verre non
recouverte de platine; e, dans l'air libre.
Les résultats ont montré que les décharges se produisent
le plus facilement dans le cas où la surface opposée est
conductrice.
CHIMIE
W. Kelhofek. Une curieuse réaction du tannin. Schwei-
zerische Wochenschrift, 41, 457. Wàdenswil.
Lorsqu'on fait bouillir quelques gouttes de vin ou de
cidre avec environ 10 ce. d'acide chlorhydrique ou sulfu-
124 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
rique concentrés, il se produit une coloration violette.
Celle-ci est due. selon l'auteur, au tannin contenu dans le
liquide. Le tannin du chêne et celui du kino donnent la
même réaction, mais pas celui de la noix de galle et du
café. Peut-être pourra-t-on baser sur celte réaction un
procédé de dosage colorimélrique du tannin dans les vins.
F. Seiler et A. Verda. L'acide phosphomolybdiqle comme
RÉACTIF DU GROUPE -\H2 DANS LES SUBSTANCES ORGANI-
QUES. Chemiker-Zeitung, 27, 1121. Lausanne.
Toutes les aminés organiques qui renferment le groupe-
ment NHj donnent avec l'acide phosphomolybdique un
précipité bleu ou vert, qui se dissout dans l'ammoniaque
avec une coloration bleu pur. Les amides et les anilides
ne donnent pas cette réaction. Parmi les alcaloïdes, la
morphine seule la fournit, bien qu'elle ne contienne pas
de groupe XHj. Cette réaction pourra donc avoir une im-
portance dans la recherche des alcaloïdes, et servir à les
distinguer des ptomaïnes. dont la plupart sont des aminés
primaires.
1'25
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
L'OBSERVATOIRE DE GENEVE
PENDANT LE MOIS
DE DECEMBRE 1903
Le 1", pluie dans la auit; chute de neige le matin et à 4 h. du soir.; hauteur de la
neige 0':'",5.
2, pluie dans la nuit et neige à 4 h. du soir; forte bise le matin.
3, très légère gelée blanche le matin.
4, couronne lunaire double très intense à 7 h. 30 m. du soir.
5, gelée blanche le matin; neige et pluie depuis 1 h. du soir ; hauteur de la neige
0'=™,5; fort vent à 4 h. du soir.
6, pluie dans la nuit.
7, forte bise le matin.
8, pluie dans la nuit et à 7 h. du matin.
9, très forte gelée blanche le matin; pluie depuis 9 h. du soir.
)0, pluie pendant tout le jour.
11, pluie dans la nuit et depuis 1 h. du soir; brouillard.
12, pluie dans la nuit.
13, gelée' blanche le matin.
14, pluie dans la nuit, à 7 h. du matin et de 1 h. à 7 h. du soir.
15, brouillard dans la matinée.
16, neige à 7 h. du matin; hauteur 1<=™,0 ; pluie à 10 h. du matin et depuis 7 h. du
soir.
20, brouillard depuis 10 h. du matin.
21, brouillard pendant tout le jour.
24, bi-ouillard à 10 h. du matin.
26, neige à 7 h. du matin ; hauteur l'="',0 ; pluie à 10 h. du matin.
27, forte bise le matin et depuis 9 h. du soir.
28, forte bise à 10 h. du matin et à 1 h. du soir.
29, forte bise de 10 h. du matin à 7 h, du soir; neige k 1 h. du soir.
30, forte bise de 1 h. à 7 h. du soir.
Hauteur totale de la neige : 3<^'",0 tombés en 4 jours.
Archives, t. XVII. — Janvier 1904 9
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^. ic — ■ >>< -q< plus courtes correspondant aux rayons les
plus réfrangibles.
Ces vibrations de l'éther seraient provoquées par des
vibrations dont seraient animées les dernières particu-
les des corps. Si l'on imagine que chaque molécule
matérielle soit constituée par l'assemblage d'un certain
DE l'intervalle MOLÉCULAIRE. 135
nombre de particules plus petites et si l'on admet que
chacune de ces particules ne soit susceptible d'émettre,
dans des conditions données, qu'une seule radiation de
période bien déterminée, on voit que le nombre de
radiations contenues dans un spectre quelconque sera
nécessairement fini quoique très grand.
Je me propose, en me plaçant dans cette hypothèse,
de donner une interprétation simple de la continuité
du spectre et d'en déduire une limite inférieure des
intervalles moléculaires dans les solides et dans les
liquides.
Rappelons tout d'abord que les spectres fournis par
les gaz ou les vapeurs incandescentes sont formés d'un
nombre limité de raies brillantes diversement colo-
rées suivant la région du spectre qu'elles occupent et
séparées par de larges intervalles obscurs; chacune de
ces raies pouvant être considérée comme l'image de la
fente du spectroscope, est d'autant plus étroite que la
fente est plus fine. Au contraire, les solides et les liqui-
des incandescents donnent un spectre absolument con-
tinu, du moins en apparence.
Dans les gaz et dans les vapeurs incandescentes, les
molécules sont assez écartées les unes des autres pour
que leur influence réciproque soit négligeable au moins
comme première approximation. Par conséquent, le
spectre qui leur correspond peut être considéré comme
le spectre propre de la molécule, et si l'on y rencontre
P raies, par exemple, c'est que la molécule considé-
rée contient P particules possédant chacune une vibra-
tion propre et donnant lieu à une radiation distincte et
bien déterminée. Dans les solides et les liquides, au
contraire, les molécules sont assez rapprochées pour
pouvoir s'influencer réciproquement. Par suite, les
il 36 SUR UNE NOUVELLE DÉTERMINATION
périodes des différentes radiations émises par une mo-
lécule donnée dépendent essentiellement de l'action
des molécules environnantes. Cette action est d'ailleurs
insensible à toute distance supérieure au rayon p d'ac-
tivité moléculaire. Si donc on considère les molécu-
les profondes de la masse incandescente (supposée
homogène), comme elles se trouvent toutes évidemment
dans les mêmes conditions mécaniques, elles émettent
des spectres identiques entre eux (et composés d'un nom-
bre de raies égal à celui des parties vibrantes de la mo-
lécule), mais dans lequel chaque raie est déplacée par
rapport à la position qu'elle occuperait dans le spectre
de la molécule supposée libre.
Mais il en va autrement des molécules situées dans
la couche superficielle d'épaisseur p. Chacune d'elles
est en effet soumise de la part des molécules voisines
à des actions perturbatrices d'autant plus faibles qu'elle
est située plus prés de la surface libre. Il en résulte
que chaque région de la couche superficielle émet des
radiations qui différent d'autant plus des radiations
émises par les molécules profondes, que la région con-
sidérée est plus voisine de la surface libre.
Si l'on admet que la distribution moléculaire n'est
pas soumise à une orientation particulière, on voit qu'il
y aura, en général, dans la couche superficielle, un
nombre très grand de molécules situées à des distan-
ces différentes de la surface libre. Ces molécules don-
neront lieu à une série de spectres de raies brillantes
qui diffèrent progressivement les uns des autres et dont
la superposition constituera un spectre total ayant l'ap-
parence de la continuité \
* On pourrait croire que les molécules profondes, beaucoup
plus nombreuses que les molécules superficielles et émettant des
DE l'intervalle MOLÉCULAIRE. 137
Cette interprétation conduit à une évaluation appro-
chée de l'intervalle moléculaire moyen dans les solides
et les liquides.
Les spectres continus les plus étalés qu'on ait jus-
qu'ici obtenus, ont approximativement une longueur
de l'ordre de 15 mètres dans la région visible. En ad-
mettant que l'objectif de la lunette ait la même distance
focale que la lentille du collimateur et que la fente de
celui-ci ait pour largeur 50."- (chiffre moyen), les raies
spectrales ayant aussi dans ces conditions une largeur
de 50."' , il y en aura au moins
dans l'étendue visible du spectre.
Or, en adoptant en moyenne une centaine de radia-
tions visibles distinctes par molécule, on voit que la
continuité apparente du spectre serait due à la super-
position de
3X 10=
100
= 3000
spectres de raies brillantes, c'est-à-dire qu'il y aurait
dans la couche superficielle plus de 3000 molécules
situées à des distances variées au-dessous de la surface
libre.
spectres tous identiques, les radiations qui leur correspondent
doivent être particulièrement intenses dans le spectre. Il n'en est
rien, grâce à la loi de Kirchhoff; les radiations émises par les mo-
lécules profondes sont absorbées par les molécules environnantes,
si bien que seules les radiations dues aux molécules situées immé-
diatement au-dessous de la couche superficielle d'épaisseur q peu-
vent arriver jusqu'à la surface libre et rayonner à l'extérieur.
138 SUR UNE NOUVELLE DÉTERMINATION, ETC.
En général il convient de poser :
3000 = N X n,
N désignant le nombre moyen de molécules réparties
sur la longueur p de la normale à la surface, et n le
nombre de normales suivant lesquelles la répartition
est différente.
Or, dans les liquides et les solides, les molécules
ne sont pas éloignées du contai'.t (la compressibilité de
ces substances étant faible). Dans le cas limite où il y
aurait contact, n devrait être égal à 2 et N à 1 500, les
molécules étant supposées sphériques.
On pourra donc écrire en général :
N< 1500
A la suite de diverses approximations concordantes,
on admet généralement aujourd'hui que l'épaisseur^ de
la couche superficielle est de l'ordre de Op- ,05. Les
intervalles moléculaires auraient donc pour limite infé-
rieure :
Oy- .05 < j •
— - — = -— de micron.
1500 30000
Cette limite concorde aussi bien que possible avec
celle qui a été assignée au diamètre des molécules par
M. Lippman', d'une part et sir W. Thomson* d'autre
part, en se fondant sur des considérations d'un tout
autre ordre.
Ajoutons que l'absence de couche superficielle dans
les gaz et les vapeurs (dont le spectre est discontinu)
peut être considérée comme une confirmation de notre
manière de voir.
' Comptes rendus, 1882.
- Conférences scientifiques, p. 141. Paris, Gauthier-Villars.
LA THÉORIE
DE LA
SYNCHRONISATION DES HORLOGES
PAR
Jules a:!iîdrade
On appelle synchronisation une liaison établie entre
les battements des pendules régulateurs de deux hor-
loges; cette liaison peut être assez complète pour assu-
rer aux deux horloges un accord diurne voisin du cen-
tième de seconde, comme l'a montré Cornu. La syn-
chronisation fut d'abord imaginée par Foucault pour
reproduire en divers locaux d'un même observatoire
les battements d'une horloge directrice unique ; mais
elle peut aussi transformer une médiocre horloge
d'atelier en un régulateur de précision.
Foucault a non seulement posé le problème en ter-
mes précis, mais encore il a le premier formulé des
conditions de synchronisation'.
La méthode de Foucault a été réalisée par l'artiste
Vérité de Beauvais. Cette méthode peut ainsi se ré-
sumer :
On atténue l'effet propre à Véchappement de Vhor-
^ Académie des Sciences, Comptes Rendus, 13 septembre 1847.
140 LA THÉORIE DE LA
loge synchronisée et Von compense celle allénuation
par une action éleclro-mugnélique donl le rythme est
emprunté à V horloge-mère .
En d'autres termes on associe à l'échappement ordi-
naire ou de position un échappement à temps sans con-
tact direct, mais à action électro-magnétique. Il ne
semble pas que cette régie de Foucault ait attiré de
suite l'attention qu'elle méritait.
Sans doute, au point de vue strictement mathéma-
tique, on peut, en négligeant toulefois l'influence de
l'échappement, rattacher le phénomène de synchroni-
sation aux propriétés des équations différentielles linéai-
res à seconds membres périodiques et c'est en somme
ce qu'a fait Cornu. Réduite à ses termes essentiels,
toute la théorie se résume alors dans la remarque sui-
vante :
Si, d'une part, l'équation du mouvement avec second
membre périodique du temps l, et de période T', ad-
met une solution périodique de même période, ¥(t), et
si l'équation privée de second membre admet une solu-
tion générale représentant un mouvement amorti,
G(t), la solution complète du problème sera F -j- G, et
comme G{t) tend vers zéro pour t infini, le mouvement
tendra vers le régime limite ¥(l) de période T'.
La nécessité de l'araortisseraent pour la synchronisa-
tion stable apparaît donc clairement et Cornu, dans ses
mémoires de 1 887 et 1 894 y a insisté fortement.
Il est vrai que ce rôle de l'amortissement avait été
parfois méconnu.
Peu avant les travaux de Cornu avait paru dans le
Philosophical Magazine de 1883 un mémoire d'Everett
puis un mémoire de Lord Rayleigh. Bien que ces articles
SYNCHRONISATION DES HORLOGES. \H
n'aient pas la synchronisation comme objectif, ils ren-
ferment l'un et l'autre des vues intéressantes sur les
vibrations contraintes ou sur les vibrations stables.
On a quelquefois présenté le mémoire d'Everett
comme une théorie de la synchronisation; il n'en est
rien, car d'une part l'auteur n'y considère qu'une force
synchronisante sinusoïdale, et, d'autre part, s'il sup-
pose qu'un régime limite est atteint, il ne le montre
nullement. L'intérêt du mémoire d'Everett est surtout
dans une application aux marées d'un théorème très
spécial.
Quant au mémoire de lord Rayleigh il renferme des
exemples nets de vibrations périodiques stables et la
théorie du phénomène de Melde.
Depuis le mémoire de Foucault publié en 1847, on
ne trouve donc point d'étude systématique de la syn-
chronisation avant les travaux de Cornu; l'ensemble de
ces derniers travaux est réuni dans le mémoire de 4 894,
publication d'une conférence faite par Cornu au Con-
grès international des Electriciens. Ce mémoire déve-
loppe et illustre expérimentalement la théorie dont
nous résunjions plus haut la teneur mathématique en
'quelques mots. Quelque chose manque peut-être au
beau mémoire de Cornu, c'est la comparaison entre
les méthodes de Foucault et de Cornu.
Je me propose dans cet article, d'abord de présenter
les idées de Cornu d'une manière nouvelle et assez élé-
mentaire pour être exposée aux élèves d'une école
d'horlogerie, et ensuite de compléter son analyse en
tenant compte du rôle de l'échappement propre de
l'horloge synchronisée. Nous serons ainsi conduits à
réunir dans les prévisions d'une même théorie la mé-
thode de Foucault et la méthode de Cornu.
U2
LA THEORIE DE LA
ï. Théorie géométrique de la synchronisation
d'un pendule libre.
On sait quelle est l'importance de la notion de la
projection des mouvements pour exposer d'une manière
tout à fait élémentaire la théorie des oscillations pen-
dulaires simples; la même notion peut, avec une égale
simplicité, servir à l'intelligence complète des mouve-
ments pendulaires amortis, lorsque du moins l'amor-
tissement est constant, extension qui est due à Cornu.
A cet effet je considère le mouvement que je nommerai
mouvement spiral uniforme; c'est le mouvement d'un
point mobile M autour d'un point fixe 0, mouvement
tel que le rayon vecteur OM tourne dans le plan avec
une vitesse angulaire constante, tandis que la longueur
du rayon vecteur diminue proportionnellement comme
les puissances d'une quantité fixe moindre que 'I , dont
l'exposant est proportionnel au temps (fig. 1).
Fig. 1.
Cherchons d'abord la vitesse puis l'accélération du
mobile M soient M et M' les positions du mobile aux
époques infiniment voisines t al t -\- 6 ; soit V l'angle
que fait la vitesse W du mobile représentée par la droite
SYNCHRONISATION DES HORLOGES. 143
MM' prolongée avec le rayon vecteur MO ; soit r la
vitesse angulaire constante avec laquelle tourne autour
de le rayon vecteur OM. Le triangle OMM' nous donne
alors la proportion
MM' _ OM'
sin MOM' ~ sin V
d'où, à la limite, en nommant p la distance OM
— ' ou VV = — — — p (i)
rô sin y sin V
et comme d'autre part, a désignant un nombre fixe, on a
OM' = OM X a~'^^
d'où
OM ~ "" ^'
ainsi si OM' — OM = dp, la limite du rapport — ^
sera la limite du rapport quand Ô tend vers
zéro.
On conclut de là que si OM" = OM l'angle M'MM"
tend vers une limite constante, le complément de cette
limite, c'est-à-dire l'angle V est donc constant. De ce
fait rapproché de la relation (1 ) nous concluons : La
vitesse W s'obtient en faisant tourner le segment MO
d'un angle constant V et en multipliant ce segment par
V
le rapport -tt-t-
Cherchons de même Y accélération du point M. On
voit aisément que si, par un point fixe I on mène des
droites lA, IB qui représentent les vitesses du mobile
aux époques t^i t -\- B, û résulte de ce qui précède
144 LA THÉORIE DE LA
que le point A se meut autour de I d'un mouvement spi-
ral uniforme, la vitesse du point A, c'est-à-dire l'accé-
tération du point M fait donc avec lA l'angle V et sa
valeur sera
r l T
sin V V sin V
Si donc on veut représenter sur la figure 1 la dispo-
sition de la vitesse et de l'accélération du point M, il
suffira d'observer que la direction de l'accélération est
le segment symétrique du segment OM par rapport à la
direction déjà tracée de la vitesse de M.
Soient alors (fig. 2) OX et OY deux demi-droites issues
de et telles que l'angle YOX décrit à partir de OY dans
le sens du mouvement spiral soit encore égal à V; tra-
çons par M une parallèle à OY et considérons les points
où cette droite, d'une part, et la vitesse et l'accélération
d'autre part coupent respectivement la droite OX ;
soient H, D, E ces points respectifs, nous poserons
\ OH = a;; MH = v ; OM = p ; OD = a; HE = U'; DE = U";
i ME = U; MD= 6; HD = u
Observons que les angles DME, OMD, MHD sont égaux
à l'angle V et par suite que :
r les droites MH et OM sont anti-parallèles par rap-
port à l'angle MDO.
SYNCHRONISATION DES HORLOGES. 145
2° les droites MH et MD sont anti-parallèles par rap-
port à l'angle MÉO.
Les deux groupes de triangles semblables qui en
résultent donnent :
(2) ^ = ± = -"-
^ ^ y u
^^^ u" - u " b
L'accélération j du mobile M est dirigée suivant EM
et sa valeur est, comme on vient de le voir i = . ,,, p
La vitesse W est dirigée suivant MD et sa valeur est
sin V P'
Etudions maintenant le mouvement du point H pro-
jection oblique du point M ; la vitesse et l'accélération
de H seront les projections obliques de la vitesse et de
l'accélération de M ; si donc nous désignons par W^; et
jx ces projections obliques de W et de j nous aurons
immédiatement sur la figure 4 :
Wx = W -^
. _ . U'
ou encore, en ayant égard aux relations (2) et (3) et
en observant que M D est une bissectrice du triangle OME.
(4)
"•^"^ ^ sin^ V P Tr ^ sin^ V ^
1 46 LA THÉORIE DE LA
Or, le triangle OMH nous donne
p* = x^ -r-y* -T 2.rj/ cos V
= (a — uy 4- !/« + 2 (a — îO «/ ^os V
= a (a — 2u + 2</ cos V) + (m' + 2/^ — 2m«/ cos V)
= o (^^3 — 2m + 2*/ cos V) -f- a^
d'où en ayant égard à l'une des égalités (1)
,2
-^ = a — 2m + 2j/ cos V + u
o
= .r + 2 ?/ cos V
donc enfin on obtient pour la loi de l'accélération jx
— jx = i .\, ] ^ + (—. — rr ) 22/ cos V
■' V sin V / ' V sin V / ^
ou en vertu de la première relation (4)
(5} - jx = (-^y^ + 2r ^' W.
^ ' -^ V sin ^ / sin V
Ainsi le mom^ement rectiligne du point H a une
accélération qui est la résultante d'une accélération de
rappel proportionnelle à l'écart x et d'une accélération
proportion?ielle à la vitesse de H mais dirigée à ren-
contre de celle-ci.
Réciproquement, tout mouvement rectiligne dont
l'accélération est donnée par la formule :
l p = coefficient de l'accéléra-
(6) j, =^-px- q\\x ; lion pendulaire, r- :*1
■^ '^ ^ ) q = coefficient d amortisse-
( ment.
pourra être considéré comme la projection oblique d'un
mouvement spiral uniforme pourvu que le coefficient
d'amortissement ne soit pas trop grand.
SYNCHRONISATION DES HORLOGES. 147
En effet si nous cherchons à identifier les équations
(5) et (6) nous poserons
(7)
d ou {
sin V \ p
ces solutions seront admissibles si ç < 2 Yv
Nous envisageons un pendule dépourvu de tout
échappement et nous supposerons d^abord, sauf à reve-
nir sur ce point à la fin de cet article, que la résistance
au mouvement possède un coefficient d'amortissement
rigoureusement constant ; si le pendule est abandonné
à lui-même il aura le mouvement amorti que nous
venons d'étudier. Au contraire faisons agir sur lui une
force périodique de période T' le mouvement du pendule
va tendre alors vers un régime périodique (mais non
sinusoïdal) de période T'.
C'est ce que nous proposons de démontrer en nous
appuyant sur les considération géométriques qui pré-
cédent.
De l'époque l^ à l'époque t^, nous considérons le
mouvement défini par (6), les coefficients]? et q dépen-
dant par (7) de la vitesse de rotation r et de l'angle V.
A l'époque t^ le mobile est en M^ et l'angle M„OM, =^
r (t,-t^) (fig. 3). Supposons maintenant qu'à partir de
l'époque t^ et jusqu'à l'époque t^ nous prolongions le
mouvement (6) par le mouvement suivant :
(8) jx = jo — P-^ + ^Wa; (jo = constante)
sans disconlinuilé dans la vitesse et dans la position
du mobile sur la droite OX.
148 LA THÉORIE DE LA
j
On voit de suite que si l'on pose x' = x — -^^ le
mouvement (8) a pour équation
jx = — px' -\- qWx
Donc le mouvement (8) sur OX va être ainsi repré-
senté : portons sur OX, le segment 00' = — traçons à
partir de M, un arc de spirale ayant 0' comme point
asymptotique et toujours l'angle V comme angle carac-
téristique, et utilisons un arc de spirale tel que l'angle
M^O'M, = /• (t^ — t^). La projection sur OX du mouve-
ment spiral M^ M^ représentera alors le mouvement (8)
continuation du mouvement (6) jusqu'à une époque f,.
Une nouvelle accélération agissant de /, à ^3 donnera
lieu à un second transport d'origine de 0' en 0" et à un
arc de spirale MjM,, et ainsi de suite ; l'opération pourra
être répétée autant de fois qu'il sera nécessaire jusqu'à
ce qu'on arrive à l'époque t^ -\- T k partir de laquelle
les mêmes lois de mouvement vont se reproduire pério-
diquement, puisque nous supposons que nous faisons
agir sur les corps en mouvement rectiligne des forces
constantes en nombre fini et formant un ensemble pério-
dique de période T'.
SYNCHRONISATION DES HORLOGES. 1 49
Les mêmes représentations de mouvement vont donc
se reproduire périodiquement mais les valeurs initiales
dx
de X et de -T-- ne se retrouvent pas les mêmes à la fin
de la première période sans quoi le régime permanent
serait déjà atteint. Mais je dis que pour t^ donné les va-
leurs de « et -7- envisagées aux époqnes t^ -\- nV,
tendent pour n entier et infini vers une valeur limite.
Pour le voir j'envisage le point représentatif des va-
dx
leurs de a; et -7- à l'époque t„ + **T'; soit M/ ce point.
Pour t^ donné le passage d'un point M/ à un point
]VI/+^ définit une certaine transformation du plan. J'en-
tends par là que si l'on fait varier arbitrairement les
éléments initiaux du mouvement, la figure formée par
l'assemblage des points correspondants M/ se changera
en une figure formée par l'assemblage des points M/ +^
Or de la représentation graphique qui précède il appert
que la transformation considérée résulte des transfor-
mations successives suivantes :
r une rotation donnée autour de suivie d'une
condensation homothélique donnée autour du même
point 0.
2° une rotation donnée auteur de 0' suivie d'une con-
densation homothétique donnée autour du même
point 0' etc., etc. ; dès lors en faisant varier les cir-
constances iîiitiales on obtient un assemblage de points
M/, en d'autres termes une figure que la transformation
résultante des transformations précédentes change en
un assemblage de points M/+^ formant une figure
directement semblable à la première.
Archives, t. XVII. — Février 1904. 11
150
LA THEORIE DE LA
Or on sait que celte transformation du plan possède
un point double X qui est alors nécessairement le cen-
tre d'une rotation donnée accompagnée d'une conden-
sation homothétique donnée autour du même point.
Les points M,", M/ + ^ (fig. 4) sont donc des points
appartenant à une même et nouvelle spirale ayant X
pour point asymplotique ; la distance Mo**X décroit en
progression géométrique quand l'entier n croit en pro-
gression arithmétique.
Donc les circonstances initiales étant quelconques
mais données le point M/ a pour limite le point X.
Fig. 4.
Ces résultats sont vrais en toute généralité quels que
soient le nombre et les grandeurs des forces constantes
de synchronisation j„, y, etc. ; pourvu que la répartition
de celles-ci soit périodique dans le temps ; donc ces
résultats restent encore vrais pour une force synchroni-
sante mais périodique quelconque.
II. Conditions de synchronisation d'une horloge
pourvue d'un échappement .
Tous ceux qui ont étudié avec quelqu'attention le
problème des échappements savent que les artistes ont
SYNCHRONISATION DES HORLOGES. 151
résolu là un problème de mécanique sur lequel les
théoriciens n'ont guère projeté de clarté.
Il nous faut cependant, pour l'objet que nous avons
en vue, nous faire une idée approchée du rôle de
l'échappement dans le régime permanent d'une horloge
ou d'un chronomètre.
Et dans l'état présent de la question il parait difficile
de ne s'en point tenir à l'approximation qui regarde le
choc réparateur comme instantané ; c'est ce que je ferai
dans ce mémoire où je me propose d'obtenir des condi-
tions suffisantes de synchronisation d'une horloge sou-
mise non seulement à sa force de ressort mais encore
aux perturbations suivantes :
1° à un amortissement sensiblement constant ;
3° à une force synchronisante périodique, laquelle
est toujours une force électro-magnétique ;
3° à son échappement propre.
Je dirai d'abord quelques mots sur les limites de
l'amplitude que j'appellerai normales, pour un balan-
cier soumis à un échappement donné, à son amortisse-
ment naturel et à son ressort.
11 est bien entendu que, dans ce qui va suivre, amor-
tissement et choc réparateur du balancier sont des
quantités de même ordre, mais petites vis-à-vis de la
force du ressort (élasticité ou pesanteur).
Supposons que, sans l'action de l'échappement, le
balancier considéré eût un mouvement représenté par
l'équation suivante où x (t) est l'écart fonctions du
temps t et où x' (t) est la vitesse ou -r-, savoir :
d^x dx
152 LA THÉORIE DE LA
Faisons agir l'écliappement ; posons :
( K'' = R,
X = y^ sin Kt -{- z^ cos Kt
( x' = Ki/o cos Kt — K^o sin Kt
et prenons y^ et z^ comme fonctions inconnues rempla-
çant X et x' nous pourrons alors appliquer la méthode
de la variation des constantes aux constantes y^ et z^
devenues variables ; après un calcul court et facile nous
obtenons alors les résultats suivants, dans lesquels nous
supposons pour simplifier que l'échappement agit insta-
nément au point mort et symétriquement dans les deux
sens de l'oscillation. Soit A le degré d'amortissem>05co-<i<Tj<x)-*
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AUX FORTIFICATIONS DE SAINT-MAURICE.
65
MOYENNES DU WIOIS D'AVRIL 1903
1" décade.
2'°» .
Mois
7 h. m.
mm.
702.42
702.92
694^24
699.86
Pression atmospliérlqiie.
Savatan
1 h. 8. 9 hTa.
702.41 703.13
702.30 702.60
694.46 694.41
Moyenne
mm.
702.65
702.61
694.37
7 h. m.
mm.
D ailly
1 h 8. 9 h. 8.
Moyenne
mm.
655. 33 655.52 655.93 655.59
655.16 654.94 655.48 655.19
648.30 648.61 648 .6 648-50
69'9773~~700r05^699.88 652.93 653-02 653.34 653.10
1'^ décade. .
Mois.
7 h. m.
+2.22
+0.94
+5. 26
+2.81
Température.
Savatan
ih. s.
+o.°50
+4.90
+8 68
+6.36
9 h. s.
+3°. 96
+2.02
+6.36
Moyenne Minim. moyen Maxim, moyen
+4. 11
+3.89
+2.62
+6.77
+4.43
+1.2
-1.1
+3.3
+1.1
+ 7.7
+ 6.9
+11. 2
+ 8.6
U* décade. .
3"" ...
Mois.
-1.19
-3.63
+1.72
-1.03
+1.67
+0 09
+3.87
+1.
Dailly
+0.39
-1.91
+2.53
+0.29
-1.82
+2.71
+0.34
+0.39
-2.6
-5.1
-0.4
-2.7
+3.7
+1.7
+6.4
+3.9
Fraction de saturation en %
Savatan
7 h. m. 1 h. s. 9 h. s.
Moyenne
Dailly
7 h. m
Ih. s.
9 h. B. Moyenne
1" décade. . .
76 64
70 53
68 62
67
65
69
69
88
79
83 83
2"" »
3"' »
66
70
73
73 72
Mois . .
71 60
67
66
80
74
76 77
Nébulosité.
Lavey
Savatan
Dailly
7 h. m. lli.B. 9b. s.
Mojenoe
6.7
5.9
7.0
7h.m. Ib. 8.
6.3 6.5
4.5 5.9
6.6 6.6
9 b. s. lojeDiie
5.3 6.0
5.6 5.3
4.6 5.9
7 b. m.
7.0
6.0
7.1
Ih.s. 9 h. s. VojtDDt
1" décade. . .
2'°« »
3-' » ...
6.7 6.7 6.7
5.3 5.5 6.8
7.2 7 4 6..T
7.3 7.4 7.2
6.6 6.4 6.3
7.2 6.6 7.0
Mois . .
6.4 6.5 6.7
6.0
5.8 6.3
5.2 5.8
6.7
7.0 6.8 6.8
Archives, l. XVII. —
- Février i90i.
12
166 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903
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AUX FORTIFICATIONS DE SAINT-MAURICE,
67
MOYENNES DU MOIS DE MAI 1903
1" décade.
2"« »
3"« »
Pression atmospbérlqne.
Savatan
7 h. m. 1 h. s.
mm. mm.
697.01 698.57
70i.41 703.84
70409 703.22
» h. 8.
mm.
696.93
704.31
70:3.36
Moyenne
mm.
696.84
704.19
703.56
7 h. m
mm.
650.92
657.79
Bailly
1 h. 8
mm.
650.97
657. 41
9 h. 8. Moyenne
mm. mm.
601.98 651.29
657. 99 657.73
(659.49) (658.67) .(658.68) (658.95)
Mois.. 701.91 701.27 701.59 701-59 (656.18) (655.78) (656.30) (656.09)
1" décade.
2"-' y>
S»» » .
Mois
7 h. m.
+ 7° 70
6.70
13.73
9.52
Températare.
1 h. s.
+12^52
12.60
21.47
15. 72
Savatan
9 h. 8. Moyenne Minim. moyen Maxim, moyen
+
9.92
9.20
16.53
+10.05
9.50
17.24
12.03
12.42
+ 5.4
5.6
12.8
8.1
+14.5
15.
24.3
18.1
1" décade . ,
3"' »
xMois
6.67
10.81
Dailly
+ 3.59 +7.73 +5.38
3.97 8.05 5.66
11.94 16. 11 13.36
+ 5.57
5.89
13.8(j
8.30
8.59
+ 1.8
2.1
10.1
+ 9.7
10.1
18.1
12.8
1" décade. .
2-« »
3»« » . .
Mois.
7 h. m.
78
74
62
71
Fraction de saturation en %
Savatan
1 h. s.
64
53
52
56
» h. 8.
63
63
60
Moyenne
69
63
58
63
63
7 h. m.
83
74
61
Dailly
73
1 h. s.
69
67
60
65
9 h. 8. Moyenne
71 74
66 69
63 62
66
68
1" décade.
2"" »
Mois
Lavey
7h. m. Ih. 8. 9 h. 8. Mo;enne
71 66 6.3
39 4.7 4.3
2.3 2.9 3.0
6.7
43
2.7
Nébulosité.
Savatan
7 h. m. Ih.s. 9 h. 8. Hojfnae
6.3
4.8
2.1
5.6 5.4 5.8
5.1 5.9 53
1.4 2.2 1.9
Dailly
7 11. m. 1 h. 9. 9 h. 8. «o.'eane
6.4 51 6.3 0.9
3.4 4.4 5.7 4.5
1.8 1 9 2.5 2.1
4.4 4.7 4.5 4.5 4.3 3.9 4.4 4.2 3.8 3.9 4.8 4.1
168 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903.
OBSERVATIONS DIVERSES
(Suite)
Mai 1903.
Brouillard. — Brouillard 'pendant une partie de la jour-
née : les 8 et 12 à Dailly ; les 1", 2, 8 et 12 à l'Aiguille.
Neige sur le sol : les 2 et 18 à Dailly; du 1»'' au 3 et le
18 à l'Aiguille.
Orages : le 27, dans la nuit du 30 au 31 et le 31 .
Remarque. Un accident survenu au baromètre de Dailly
à la fin de mai a mis l'instrument hors de service. Les
pressions .indiquées du 20 au 31, qui sont d'ailleurs mises
entre parenthèses, ont été relevées sur le barographe de
Dailly, qu'on a contrôlé en le comparant au barographe et
aux lectures directes faites au baromètre de Savatan.
L'EAl' DES LACS ALPINS SUISSES
PAR
E. BOURCART
Le but de ces quelques pages est de rendre compte
des recherches que j'ai entreprises sous la direction de
M. le prof. Duparc sur la composition de l'eau des lacs
alpins suisses.
Je veux, avant tout, remercier M. le prof. Duparc
ainsi que M. A. Delebecque, qui ont bien voulu me
soutenir dans cette entreprise et dont l'aide m'a été
précieuse.
Je me bornerai à exposer successivement les métho-
des suivies pour la récolte des eaux, pour leur ana-
lyse et les résultats obtenus, puis je terminerai par
quelques considérations sur les relations qui existent
entre les eaux et les terrains qu'elles ont traversés.
Comme appareils, j'ai utilisé en partie ceux qui
avaient déjà servi à M. Delebecque pour son travail
mémorable sur les lacs français. L'appareil le plus
approprié pour puiser l'eau au fond des lacs est la
bouteille de Mill. Son fonctionnement est simple. Un
cylindre suspendu par des ressorts est décroché par un
curseur à la profondeur voulue, l'eau ambiante est
ainsi enfermée par ce cylindre et amenée à la surface
sans qu'il y ait possibilité qu'elle se mélange à l'eau
des couches supérieures.
170 l'eau des lacs alpins suisses.
J'ajouterai ici, qu'il est indispensable de prendre
l'eau à la plus grande profondeur et non pas à la sur-
face du lac, attendu que la composition de l'eau à la
surface varie excessivement suivant l'influence du
temps. Il n'y a, du reste, pas que la pluie et le vent
qui agissent ici ; le gel et le dégel de la surface exer-
cent en particulier une action des plus importantes sur
les lacs alpins, d'autant plus que la plupart d'entre eux
sont gelés presque toute l'année. Il est clair que l'eau
de la surface au moment du dégel étant produite essen-
tiellement par la fonte de la glace, doit être presque
pure, tandis que, dans les profondeurs, Teau s'est sa-
turée de matières en solution pendant la période de
congélation. Pour mes recherches, j'ai donc été obligé
de me borner aux lacs alpins possédant des barques, et
le transport d'un bateau démontable aurait été chose
impraticable pour moi.
Pour puiser la vase du fond des lacs je me suis servi
d'un appareil comprenant un cône en fer fixé au bout
d'une tige et fermé par un couvercle en cuir qui se
soulève lorsque le cône descend, de façon à dégager
l'ouverture, tandis qu'il s'abaisse et ferme le cône
quand celui-ci remonte.
Pour mesurer la transparence de l'eau je me servais
d'un disque blanc que je laissais descendre jusqu'à sa
disparition. Quant à la température, ne pouvant la dé-
terminer directement en profondeur, je l'ai mesurée sur
chacune de mes prises d'eau, immédiatement après les
avoir retirées, et étant donné le temps très court néces-
sité par l'opération, je considère que cette manière de
procéder ne peut pas occasionner d'erreur appréciable.
La détermination de la couleur des eaux a été faite
l'eau des lacs alpins suisses. 171
d'après la gamme établie par M. le prof. Forel pour ce
genre d'observation. Pour que mes indications soient
comparables et précises, j'ai toujours pris la couleur de
l'eau au-dessus de la plus grande profondeur et à l'om-
bre ; de plus, j'ai fait vérifier tous mes résultats par une
autre personne.
Le transport de l'eau et des vases a toujours été
effectué avec des précautions minutieuses. L'eau, dont
je puisais 1 litres à chaque lac, était expédiée en deux
bonbonnes de 5 litres chacune, bouchées hermétique-
ment, ficelées et cachetées de manière à empêcher au-
tant que possible le dégagement des gaz en solution et
la précipitation des matières dissoutes qui aurait pu en
résulter. Les bonbonnes employées étaient de vçrre
foncé, celui-ci n'étant pour ainsi dire pas attaqué par l'eau
tandis que le verre blanc l'est suffisamment pour faus-
ser complètement le résultat d'une analyse en ce qui re-
garde la silice et les alcalis. Comme contrôle, j'ai laissé
séjourner pendant une année de l'eau distillée dans deux
bonbonnes de verre foncé et après cette durée je n'ai
trouvé comme quantité de silice dissoute que 0.3milligr.
Avant d'être remplies, les bonbonnes ont été soigneu-
sement rincées avec l'eau du lac même ; une fois arri-
vées au lieu de destination, elles ont été conservées à
une température d'environ 1 0° C. aussi voisine que pos-
sible de celle que l'eau possédait dans les lacs, de façon
à éviter des variations dans la solubilité. Quant à la
vase j'ai pris la précaution d'ajouter toujours quelques
ce. de formol pour empêcher la putréfaction et rendre
plus facile un examen microscopique.
Les lacs qui ont fait l'objet de mes recherches sont
en général à des altitudes supérieures à 500 et inférieu-
172 l'eau des lacs alpins suisses.
res à 2500 mètres; ce sont donc tous des lacs alpins
bien caractérisés. Comme je l'ai déjà indiqué, je me suis
borné à explorer les lacs pourvus de bateaux, à l'ex-
ception de quatre qui offraient un intérêt spécial. Je
suis ainsi arrivé au nombre de 8 lacs pour mon voyage
de l'année précédente et de 16 lacs pour cette année,
au total 24 lacs; ce nombre est suffisant, me semble-
t-il, pour permettre quelques conclusions rationnelles
et pour répondre au désir exprimé par la « Société hel-
vétique des Sciences naturelles » de voir apporter quel-
ques données précises sur la composition de l'eau et de
la vase de nos lacs alpins.
Voici la liste des lacs que j'ai entièrement examinés
jusqu'à prés'ent.
Lac Taney, Valais.
» Champex, Valais.
» Noir, Fribourg.
» d'Amsoldingen, Berne.
» de Lauenen »
» d'Arnen »
» d'Oschinen » (Gemmi).
» Bleu » (Frutigen).
Les lacs suivants ont été déjà visités, les eaux n'en
sont point encore analysées.
Lac de Merjelen, Valais.
y de Grimsel. Berne.
»
d'Engstlen »
»
de Meich »
»
de Lungern, Obwalden
»
de Klônthal, Glaris.
»
de Murg »
»
de Davos, Grisons.
»
(Bernina).
»
»
»
(Engadine).
»
»
»
l'eau des lacs alpins suisses. 173
Lac du Fluelapass, Grisons.
» de Poschiavo,
» Blanc
» de St-Moriz
» de Gampfer
» de Sdvaplana
» de Sils
» de Ritom, Tessin.
Plus loin je donnerai les indications complètes pour
les S premiers lacs. Quant aux 16 autres je me borne-
rai à signaler le fait curieux que le lac de Ritom (Tes-
sin) contient, à partir d'une profondeur de 1 5 mètres,
une eau saturée de H^S ; c'est le seul cas de ce genre
que j'ai pu observer jusqu'à présent.
Pour mes analyses j^ai opéré en général suivant les
indications de Fresenius en perfectionnant les méthodes
sous la direction de M. le professeur Duparc, de ma-
nière à obtenir des résultats comparatifs aussi précis
que possible. J'ajouterai que, pour plus de sûreté, les
analyses ont été répétées 2-4 fois et qu'il a toujours
été opéré sur de grandes quantités d'eau, soit 10 litres
par lac.
Il est à remarquer, de plus, que voulant connaître
les matières en solution et non celles en suspension
dans l'eau, j'ai toujours filtré celle-ci de manière à ce
qu'elle fût entièrement exempte de matières non dis-
soutes.
Le cours de l'analyse complète est le suivant : J'ex-
trais séparément de 2 litres le résidu sec, la silice,
l'alumine, le fer, la chaux et la magnésie. Ensuite
200 ce. sont employés à la détermination des matières
organiques. Un autre litre me sert à la séparation de
174 l'eau des lacs alpins suisses.
Cl, Al, Fe, Ca et Mg, un autre encore à la détermina-
tion de Cl, Al, Fe et SO3, puis deux fois 500 ce. ser-
vent à la recherche du manganèse, et 4 litres enfin
sont utilisés pour SiO', Fe, Al, SO, et les alcalis. Ce qui
fait donc 9 litres 200 ce. d'eau utilisée pour effectuer
l'analyse complète.
Entrons un peu dans les détails de l'analyse :
Le résidu sec est obtenu en évaporant au bain-marie
1 litre d'eau filtrée dans une capsule en platine et en
chauffant dans une étuve à 1 70* C durant 7 h. L'expé-
rience a montré qu'après ce temps le poids est constant,
même pour le résidu sec des eaux les plus chargées de
Ca SOj et offrant donc le plus de difficultés à l'élimi-
nation complète de l'eau de cristallisation et d'inter-
position. Il est utile de peser très vite pour obtenir des
résultats concordants.
Pour déterminer SiO^, le résidu sec ainsi obtenu est
traité par l'acide chlorhydrique à différentes reprises. Il
ne reste que la silice insoluble. On filtre, calcine et pèse.
Le fer et l'alumine sont précipités comme Fe (OHJ
dans le filtrat oxydé préalablement. Le précipité est
filtré, dissout, reprécipité et calciné. Pour les eaux
contenant beaucoup de Ca SO^, cette détermination
offre de grandes difficultés attendu que le Ca SO^ pré-
cipite et est difficile à séparer du précipité d'hydrate de
fer et d'alumine. Pour séparer le fer de l'alumine je
me suis servi d'une méthode que j'ai imaginée et qui est
basée sur la coloration excessivement intense que pos-
sède le sulfocyanure de fer en solution éthérée. Le pro-
cédé est simple ; le précipité d'hydrate de fer et d'alu-
mine est dissout dans de l'acide azotique dilué à
chaud. Les nitrates de fer et d'alumine ainsi obtenus
L EAU DES LACS ALPINS SUISSES. 1 /O
sont transformés par de l'acide sulfiirique en sulfates.
Ceux-ci sont traités ( après neutralisation de l'excès de
l'acide sulfurique, par K NO3 et évaporation à sec) par
une solution alcoolique de NH^CNS. On obtient ainsi le
sulfocyanure de fer, que l'on dissout, après évaporation
de l'alcool, dans une quantité connue d'éther. Il est
indispensable d'avoir la solution du colorant absolument
exempte d'eau attendu que, comme indique Dammer
le sulfocyanure de fer se décompose avec l'eau en for-
mant une combinaison incolore. Par le traitement in-
diqué on a l'avantage d'obtenir le sulfocyanure à l'état
parfaitement sec et exempt de tout acide pouvant
influencer la coloration. J'ajoute encore que j'ai été
obligé de transformer les nitrates de fer et d'alumine
en sulfates parce que je m'apercevais que les nitrates
chaufîés au bain-marie pendant quelque temps se dé-
composaient en formant des combinaisons insolubles
dans l'alcool, qui me sert de dissolvant pour le NH^ CNS.
En établissant une gamme colorimétrique par transfor-
mation identique de quantités connues de sel de Mohr,
je suis arrivé à pouvoir distinguer avec la plus grande
précision des quantités variant entre 0,1 et 0,01 mgr.
de fer.
Pour doser la chaux le filtrat du fer et de l'alumine
est traité par l'oxalate d'ammoniaque. On filtre après
repos suffisant et pèse comme CaO.
Pour la magnésie, le filtrat ammoniacal est traité par
le phosphate d'ammoniaque en solution assez concen-
trée. On filtre et pèse comme Mg, P,0,.
Les matières organiques sont déterminées d'après
la méthode classique de Marignac. On chaufïe au bain-
marie 100 ce. d'eau avec une solution titrée de per-
176 l'eau des lacs alpins suisses.
manganale de potasse, plus H,SO,. On titre en arriére
avec de l'acide oxalique et exprime comme oxydabi-
lité le poids du KMn 0^ utilisé à l'oxydation.
Le chlore est déterminé comme Ag Cl et Vacidesulfu-
rique comme BaSO,.
Pour la détermination du Manganèse ]e prends 2 fois
500 ce. d'eau, je l'oxyde énergiquement par l'eau ré-
gale de manière à être absolument sûr que toute trace
de matière organique est détruite ; j'évapore à sec, re-
prends par l'eau plus quelques ce. de HNO, et j'oxyde
à chaud le manganèse par du PbO, en acide perman-
ganique qui me donne une belle coloration rose. Le
liquide filtré est mis à volume connu et soumis à la
comparaison colorimétrique avec des solutions d'HMnO^
de titre connu. Cette méthode donne des résultats
très exacts, même pour des quantités de Mn très mi-
niines.
La détermination des alcalis demande beaucoup de
soins si l'on veut obtenir des résultais précis. On se
sert du filtrat du BaSO^ des 4 litres, dans lequel on éli-
mine entièrement la chaux, la magnésie et l'excès de
baryte en traitant la liqueur à plusieurs reprises par du
carbonate et de l'oxalate d'ammoniaque tout en la con-
centrant de plus en plus et éliminant successivement les
précipités obtenus. Quand toute trace de Mg, Ca et Ba
a disparu, on élimine par caleination légère les derniè-
res traces des sels ammoniacaux, l'on transforme les
carbonates en chlorure et pèse KCl -f- NaCl. Dans ce
mélange on détermine le KCl par le chlorure de platine
et on obtient par difTérence le ]\aCl.
Le tableau ci-joint donne les résultats obtenus pour
chaque lae en y ajoutant pour chacun d'eux la couleur,
l'eau des lacs alpins suisses.
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178
L EAU DES LACS ALPINS SUISSES.
la transparence, les températures à différentes profon-
deurs et la profondeur maxima. (Voir tabl. I. p. 177).
Pour faciliter la discussion des résultats obtenus, j'ai
cherché à déterminer sous quelle forme les diverses
substances dissoutes dans l'eau devaient se trouver com-
binées et j'ai calculé les valeurs de ces combinaisons
probables. En additionnant les chiffres obtenus pour
chaque combinaison, je devais arriver au chiffre repré-
sentant la valeur du résidu sec, et la comparaison
des deux chiffres pouvait donner un utile contrôle.
Admettons qu'en présence de chlore les alcalis sont liés,
suivant leur quantité, partiellement ou entièrement à
celui-ci; le SO3 serait combiné avec la magnésie, la
chaux et les alcalis, si le chlore manque. L'excédent de
ces matières serait à l'état de carbonates si le SO3 était
en quantité insuffisante pour les lier entièrement. Si
l'on tient encore compte du fait que le résidu sec a été
porté durant 7 heures à la température de 170°C, on
peut en conclure que celui-ci doit être formé des subs-
tances suivantes : SiO,, Fe,03, Al.O,. MgSO,, MgCO,
CaS0,,CaC03, MnO,KCI, K,SO, KXO3, NaCl et Na,SO,,
Na^CO,.
Le tableau suivant donne les valeurs respectives
pour chaque lac et montre les différences qui existent
entre le résidu sec véritable et le résidu sec théorique.
Ces différences s'expliquent par le fait que les compo-
sitions peuvent dans l'un ou l'autre cas varier, mais il
existe toujours une assez grande concordance pour
nous montrer que les formes sous lesquelles les diffé-
rentes substances existent dans le résidu sec ne doivent
pas être bien différentes de celles indiquées dans le
second tableau. Nous avons donc aussi le droit d'ad-
L EAU DES LACS ALPINS SUISSES.
179
RÉSULTATS exprimés en substances probables constituant
le résidu sec.
(En milligrammes par litre.)
Tableau II
Combinaisons
Taney
Cbamp»
Noir
Inisol-
diogeo
UatatB
Arneu :=
Bleu
Si02
3.0
3.9
1.9
6.0
3.2
4.5
2.0
4.2
FesO .
0.2
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
—
—
AhOs
1.0
0.3
1.2
0.4
0.3
0.4
—
0.6
MgSOi
6.0
1.1
30.3
2.0
39.6
—
11.2
30.5!
MgCO;;
4.6
0.5
—
10.8
—
7.3
2.5
15.8
CaSOi
—
—
106.3
—
140.9
—
—
—
CaCO,
107.0
13.4
120.0
165.0
105.0
127.3
66.6
118.9
MnO
0.1
—
—
—
—
0.9
—
—
KCl
—
—
—
—
—
—
3.6
—
KiSOi
2.1
2.5
2.3
4.1
2.7
—
0.7
2.8
K2C0*
—
—
—
—
—
2.4
—
NaCl
1.7
4.6
2.0
5.8
0.5
—
1.5
NaiS04
1.1
1.6
2.9
4.0
4.6
7.7
—
3.8
NasCOs
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Rés. sec
trouvé par
addition
126.8
28.0
267.0
198.2
296.9
150.6
88.1
176.6
Rés. sec
trouvé par
122.2
26.9
270.5
201.7
304.8
145.8
78.4
169.3
pesée dir.
Différence
4.6
1.1
3.5
3.5
7.9
4.8
9.7
7.3
180 l'eau des lacs alpins suisses.
mettre que les substances correspondantes existent
aussi dans l'eau.
Conclusions générales
Tandis que les eaux des grands lacs de plaine ont
une composition très constante d'un lac à l'autre, cel-
les des lacs alpins diffèrent notablement les unes des
autres. Ce contraste s'explique du reste facilement par
le fait que, alors que les eaux des lacs de plaine résul-
tent du mélange de grandes quantités d'eau provenant
de régions très diverses, celles des lacs alpins sont ré-
coltées en général dans des bassins d'alimentation limi-
tés, dont la constitution géologique et chimique réagit
directement sur leur composition. Il y a donc relation
intime entre la constitution lithologique d'un bassin
d'alimention et la composition des eaux du lac qu'il
alimente.
Quant à la question de savoir si les matières dissou-
tes dans l'eau des lacs proviennent des roches qui for-
ment le bassin d'alimentation ou de celles dans les-
quelles est creusée la cuvette même du lac, les analy-
ses ont montré clairement que c'est uniquement dans
le bassin d'alimentation que l'eau s'empare de ces
substances et que dans le lac même la dissolution est
nulle. Ce fait s'explique aisément si l'on considère que
dans les cours d'eau le contact entre l'eau et les élé-
ments minéraux est infiniment plus intime que dans les
lacs.
On peut même admettre que dans certains lacs il
doit y avoir précipation d'une partie des matières en
solution résultant de la congélation d'une certaine quan-
l'eau des lacs alpins suisses. 181
tité de l'eau et de la concentration de la solution dans
l'eau restée liquide. L'analyse de la vase de chaque lac
montrera si une précipitation ou cristallisation des ma-
tières dissoutes a lieu dans les lacs. Le fait que l'eau a
dissout les substances qu'elle renferme uniquement
dans son bassin d'alimentation est si vrai qu'on peut
déduire directement de la composition du terrain tra-
versé par les affluents d'un lac la composition de l'eau
de celui-ci. Quant à la notion de la concentration de
l'eau par la congélation des lacs, elle est confirmée par
le fait que l'eau des profondeurs d'un lac est toujours
bien plus riche en matières dissoutes que celle de la
surface. Ce contraste est particulièrement évident pour
le lac d'Arnen, pour lequel j'ai successivement examiné
l'eau de la plus grande profondeur, celle la surface et
celle des principaux affluents. M. A. Delebecque a du
reste constaté le même fait, qui ne saurait être expli(|ué
autrement, à moins que les lacs ne soient alimentés
dans leurs parties profondes par des sources amenant
de l'eau plus chargée en matières dissoutes. Cette der-
nière hypothèse paraît probable pour le lac Ritom dont
j'ai déjà signalé les singularités.
Quant à la température de l'eau dans les lacs
nous voyons que, comme M. Delebecque l'a constaté
pour les lacs français, l'eau des profondeurs tend
toujours à se rapprocher de la température de 4° C et
que dans les lacs profonds, où l'eau des couches supé-
rieures ofïre un assez bon isolement pour les couches
inférieures, la température de ces dernières reste sen-
siblement égale durant toute l'année. A ce propos il est
bon de remarquer que les plus grandes profondeurs des
lacs alpins dépassent à peine 60 mètres, même pour les
Archives, t. XVIL — Février 1904. 13
182 l'kau des lacs alpins suisses.
lacs qui dans l'idée du peuple étaient sans fond. La
transparence de l'eau de ces lacs varie dans des pro-
portions beaucoup plus considérables que celle des lacs
delà plaine. Suivant le genre de lac, elle oscille entre
1 m. comme minimum et 30 m. environ comme au lac
Bleu. En général, les lacs alimentés par de l'eau de
glaciers sont presque toujours troubles. Le lac de Mer-
jelen fait une exception à cette règle, exception qui
sera à éclaircir plus tard. Comme le tableau nous le
montre, il n'y a cependant aucune relation entre la
transparence et la couleur d'un lac. Cette dernière
m'intéresse particulièrement, attendu que, parmi les
lacs alpins il y en a plusieurs tels que le lac Bleu qui
possèdent une coloration excessivement singulière. M. le
professeur Forel a déjà montré d'où proviennent les
différences de coloration des lacs et je ne puis que sou-
tenir son opinion. Je crois cependant que l'eau chimi-
quement pure ne doit pas présenter cette belle colo-
ration que l'on observe par exemple dans le lac Bleu
et les résultats de mes analyses semblent montrer que
la coloration dépend en quelque sorte de la contenance
en sels magnésiens qui donneraient la teinte bleue à,
l'eau. C'est en effet dans le lac Bleu que la teneur en
Mg est la plus forte, et dans les autres lacs l'eau est
d'autant plus verte ou jaunâtre qu'elle contient moins
de ce sel et plus de matières organiques.
Les teneurs en CaCO, et en CaSO, ne semblent pas
exercer d'influence sur la coloration. L'examen chimi-
que des autres lacs alpins me permettera de préciser si
ces suppositions sont justes ou si elles reposent sur de
simples coïncidences.
Si nous jetons encore un coup d'œil sur les quantités
l'eau des lacs alpins suisses. 183
de matières dissoutes dans les différentes eaux, nous
voyons par exemple, que la teneur en fer et en alu-
mine est en général très faible et ne varie que dans les
limites très restreintes, la solubilité de l'alumine parais-
sant supérieure à celle du fer. Si nous comparons les
quantités dissoutes de CaSO,, CaCO,, MgSO^, MgCO, et
deSiO,, nous voyons que ces substances sont toujours
en quantités très notables suivant leur solubilité. Quant
aux matières organiques, elles atteignent dans quelques
lacs des valeurs assez grandes, tandis que, dans d'au-
tres lacs, tel que par exemple le lac Bleu, elles sont en
quantité presque négligeable. Le manganèse, dont on
trouve des traces dans tous les lacs, n'y existe que rare-
ment en grande quantité. Quant à la teneur importante
en alcalis et particulièrement en sodium et en chlore de
certaines eaux des lacs elle est attribuable aux infiltra-
tions pouvant provenir des habitations voisines.
Examinons maintenant les caractères particuliers de
chacun des lacs étudiés afin de faire ressortir les diver-
geances qui existent entre eux et en particulier les rela-
tions que présente la composition de leurs eaux avec la
constitution lithologique de leur bassin d'alimentation.
Le lac de Taney possède un bassin d'alimentation
essentiellement calcaire. Ce fait se traduit immédiate-
ment, comme nous le voyons dans le tableau, par un
résidu sec très considérable, une teneur importante en
CaCOj, faible en MgCOj, MgSO^ et SiO,. Au contraire le
lac de Champex qui a un bassin nettement granitique est
caractérisé par sa richesse relative en SiO, et en alcalis,
par sa grande pauvreté en chaux et en gypse et par le
peu d'importance de son résidu sec. Tout autre est le
lac Noir qui, étant alimenté par des ruisseaux venant
184 l'eau des lacs alpins suisses.
du Trias, contient une eau presque saturée de CaSO^ et
très riche en magnésie et surtout en cliaux. Le lac
d' Amsoldingeji est aussi essentiellement calcaire et sur-
tout riche en CaCOj. Quant au lac de Lauenen, il est
particulièrement riche en CaSO,, ce qui étonne étant
donné qu'il est entouré par les couches du Lias et du
^'ummulitique, d'où proviennent quelques-uns de ses
affluents. Il est vrai qu'il est alimenté en partie par des
sources sous-lacustres abondantes, et il paraît bien
probable que ce sont ces dernières qui, traversant des
couches de gypse, lui apportent le CaSO, qu'il renferme
en quantité remarquable. Le lac d'Amen a ceci de
particulier qu'il se trouve entièrement dans le Flysch,
une formation gréso-calcaire. La magnésie y est peu
abondante et la chaux prédomine ; enfin ses eaux sont
presque saturées de MnCO,. En effet, la solubilité du
MnCOj dans l'eau pure est de 0,025 gr. contre 0,0036
gr. pour le Fe^OCj. Cette solubilité semble diminuer no-
tablement avec la température pour le MnCO,. Dans
l'eau saturée de CO^ le MnCOj se dissout à raison de
0,03 gr. par litre. On peut donc se demander d'où pro-
vient le manganèse contenu dans le lac d'Arnen et l'on
est porté à croire que probablement le Flysch formant
en partie le bassin d'alimentation du lac en renferme
des quantités appréciables. Comme l'eau de la surface
du lac d'Arnen (ainsi que celle des principaux affluents)
ne contient cependant qu'environ 0,013 mgr. de MnO
par litre, il y aurait lieu d'admettre que, à part la con-
centration naturelle de l'eau dans les profondeurs, la
quantité de manganèse serait augmentée dans les cou-
ches profondes par des sources sous-lacustres contenant
une eau plus saturée de manganèse que celle des
l'eau des lacs alpins suisses. 185
affluents sni)erficiels ou mieux par la congélation des
couches supérieures. Cette eau pourrait avoir une action
thérapeutique importante si le manganèse agissait d'une
manière semblable au fer sur l'organisme humain.
Quant au lac d'Oeschinen, il est par sa situation un lac
purement calcaire et l'on devrait s'attendre à lui trouver
une composition analogue à celle des autres lacs cal-
caires ; or ses eaux sont remarquablement pauvres en
matières dissoutes. La cause de ce phénomène réside
dans le fait que ce lac est entouré de toutes parts par
des parois presque verticales surmontées par des névés.
Le parcours des eaux affluentes est donc très court et se
fait de plus en partie en cascades, de sorte que le con-
tact entre l'eau et les roches ambiantes est réduit à un
minimum. Nous avons ici une démonstration du fait que
comme je l'ai dit plus haut, l'eau des lacs ne tire pas ses
matières en solution de la cuvette lacustre même mais
du bassin d'alimentation tout entier.
Le lac Bleu, caractérisé par sa grande pureté et sa
belle coloration d'un bleu d'azur est un lac calcaire bien
prononcé, alimenté par une source puissante. La pureté
de son eau s'explique par le fait de l'absence complète
d'affluents siiperflciels et sa couleur est en relation,
comme du reste on peut le prévoir, avec le manque
presque complet de matières organiques.
Les quelques résultats que je viens d'exposer deman-
dent évidemment à être complétés et c'est ce que j'es-
père pouvoir faire prochainement en menant à bien
l'étude des 16 lacs alpins dont il me reste à analyser
les eaux et les vases.
LA
COULEUR DES LACS
PAR
Otto d'AVFSESS.
Extrait par l'autenr.
De longue date déjà, il a été reconnu que l'eau pure
n'est pas incolore. Davy ' et Bunsen ' ont constaté sa
couleur bleue particulière, mais l'on se demanda bien-
tôt d'où proviennent les variations de cette couleur
bleue, qui peut devenir verte, jaune ou brune. Witt-
stein ' le premier émit une théorie de la couleur de
l'eau, en se basant sur l'hypothèse que la composition
chimique seule en est la cause. Plus tard, au contraire
— en se ralliant à la théorie de Rayleigh sur la diffu-
sion de la lumière due à des particules très petites —
on considéra la gradation des nuances des eaux natu-
relles comme des couleurs de milieux troubles.
Cette théorie de la diffraction due à Soret ' se heurta
à de nombreuses contradictions, en particulier de la
' H. Davy. Edinhurgh. Journ., 34, p. 88.
- R. Bunsen. Jahresber. ûber d. Fortsch. i. d. Chemie, p. 1236,
1847-48.
•'' G.-C. Wittstein. Sitz. Ber. der k. hayr. Akad. d- Wissensch.,
p. G03. Munich 1860.
* J.-L. Soret. Arçh. de-i Sciences phys. et nat.., 35, p. 54, 1869.
LA COULKUR DES LACS. 187
part de Spring ' ; d'ailleurs il n'est guère possible de
trancher d'une manière définitive cette question qui a
fait l'objet de tant de discussions, sans entreprendre
une analyse des nuances dont il s'agit, c'est-à-dire sans
déterminer par la méthode spectrophotométrique la
composition en pour cent de la « couleur de l'eau »
d'après les différents éléments spectraux qui la font
naître. L'absorption élective des rayons rouges est une
propriété spécifique de l'eau connue depuis longtemps ;
il n'a guère été fait cependant à ce sujet que des me-
sures de laboratoire et des recherches quantitatives
sur l'absorption de la lumière par l'eau dans la nature
font totalement défaut. Ce ne sont pourtant que ces
dernières qui permettront de déterminer dans quelle
mesure les différents facteurs comme l'éclairage, la
transparence ou les variations de température dépen-
dent les unes des autres, et l'influence qu'ils exercent
sur la couleur.
Le but de mon travail a été de combler ces lacunes ;
deux séries de recherches, les unes faites au labora-
toire, les autres dans la nature même étaient nécessai-
res. Dans la première série, je suis parti de l'eau chi-
miquement pure et optiquement vide, et ai étendu
mes recherches à des mélanges d'eau pure et d'eau
troublée soit par des substances chimiques soit artifi-
ciellement.
Les observations faites dans la nature ont porté sur des
mesures de l'absorption de la lumière par l'eau de dif-
férents lacs, en comparant l'intensité de la lumière
1 W. Spring. Bull. Acad. Boy. Belg., 5, p. 55, 1882; 12 p. 814,
1886; 31 p. 94, 1896.
I 88 LA COULEUR DES LACS.
émise par l'eau à l'intensité ;de la lumière directe du
ciel. La source, pour les deux sortes de lumière que
l'on compare, est donc la même. Ces mesures ont
montré qu'il était nécessaire d'en faire également sur
la transparence, la température et le degré de polari-
sation de la lumière émise par l'eau.
Pour déterminer la composition spectrale de la cou-
leur des différentes eaux, je me suis servi du spectro-
photométre de M. Martens \ construit d'après celui de
A. Kônig'. Pour mesurer la profondeur à laquelle la
lumière pénètre, j'ai plongé dans l'eau un disque cir-
culaire blanc de I m. de diamètre, et pour donner de
la précision à ces mesures, tout en rendant la couleur
de l'eau indépendante des colorations environnantes,
j'ai employé un tube noirci, qui éliminait les réflexes
superficiels. Un thermomètre de Rappeler me donnait
les températures.
Pour la recherche au laboratoire de la couleur d'une
eau, j'ai employé un tube de tôle de zinc de 5 '/, m.
de long et de 6 cm. de diamètre, avec une lampe de
Nernst comme source lumineuse.
Observations sur la couleur de l'eau.
Comme je l'ai dit en commençant, j'ai rapporté mes
mesures sur la composition de la couleur de l'eau des
lacs, à de l'eau pure, optiquement vide, c'est-à-dire à
un liquide qui se rapproche le plus possible de la com-
binaison chimique H,0. Pour obtenir de l'eau pure, il
faut distiller plusieurs fois de l'eau ordinaire sur de la
potasse caustique et du permanganate de potasse. J'ai
• F. -F. Martens. Verhandig. d. deutsch. phys. Geseïï., 1899,
p. 278 et 280.
» A. Kouig. Wied. Ann., 53. 1894, p. 735.
LA COULEUR DES LACS. 189
distillé deux fois, ce qui suffit étant donné la grande
pureté des eaux des conduites de Munich. J'ai nettoyé
à fond mécaniquement et lavé plusieurs fois à l'eau dis-
tillée le tube de zinc dans lequel l'eau devait être en-
fermée et j'ai fait les mesures le jour même où j'avais
distillé l'eau qui devait me servir. Les résultats sont
les suivants (voir fig. 1 qui donne le graphique de la
courbe d'absorption) :
Eau distillée deux fois.
(X = longueur d'onde ; A = coefficient d'absorption par mètre)
X
A
X
A
608
0.320
602
0.173
643
0.291
590
0.089
622
0.239
579
0.049
617
0.244
558
0.038
612
0.233
522
0.00t>
607
0.200
494
0.002
Pour faire le vide optique dans cette eau pure, j'ai
précipité, d'après les données de M. le prof. Spring,
les poussières en suspension au moyen d'un électrolyte
incolore, du chlorure de zinc par exemple. J'ai donc
mélangé une solution de chlorure de zinc à mon eau
pure et ai introduit le tout dans le tube d'observation,
qui est resté un mois dans une cave du laboratoire
entouré de ouate et à l'abri de tout courant d'air.
Les résultats furent alors les suivant :
Eau optiquement vide (fig. 2).
X
A
658
. 328
643
0.293
617
0.247
607
0.205
602
0.166
X
A
590
0.095
579
0.051
558
0.028
522
0.002
à partir de X = 522 on ne con-
state plus d'absorption.
190 LA COULEUR DES LACS.
En comparant ces résultats à ceux obtenus avant
l'emploi du chlorure de zinc, l'on voit que la compo-
sition de la couleur ainsi que la transparence sont
restées les mêmes, ce qui prouve que dans l'eau dis-
tillée deux fois les poussières sont déjà si rares qu'elles
ne troublent en aucune façon une couche d'eau de
5 '/s rn- d'épaisseur. L'eau, dans le tube, était d'une
transparence remarquable, et ce n'est qu'à une légère
teinte bleuâtre à l'autre extrémité du tube qu'on re-
connaissait qu'il contenait autre chose que de l'air.
Les colorations qui différent du bleu de l'eau pure
sont dues à la présence de corps étrangers. Nous ne
nous occuperons pas encore de savoir s'ils sont dis-
sous dans l'eau, ou s'ils 's'y trouvent à l'état de parti-
cules en suspension. J'ai déterminé pour quelques lacs
de Bavière les écarts que présentent leur coloration
avec la coloration bleue normale (fig. 1).
Il résulte des expériences faites sur l'eau du Kochel-
see, prise en différentes places du lac et en différentes
saisons, que la composition de la coloration d'un lac
reste constante — à très peu de chose près du moins
— même si Veau vient à être troublée, au point de
faire diminuer de plusieurs mètres la profondeur à
laquelle la lumière pénètre. Il n'y a que l'intensité de
cette coloration qui varie. C'est la coloration de l'Achen-
see, comme on peut s'en rendre compte en exami-
nant la courbe qui lui correspond (fig. i) qui se rappro-
che le plus de la coloration de l'eau pure , mais son
eau est passablement trouble, ce qui explique les
grandes valeurs de A. Sa couleur, lorsqu'on la compare
à celle du ciel, est semblable au bleu un peu verdâtre
de l'horizon.
LA COULEUR DES LACS.
19
Fig. 1.
192 LA COULEUR DES LACS.
L'eau des lacs Kochelsee, Walchensee, Eibsee, Kô-
nigsee, Obersee (continuation sad du Kônigsee) et
Wurmsee est verte ; elle absorbe la partie bleue du
spectre notamment plus que l'eau de l'Achensee, mais
cependant pas encore d'une façon très considérable.
Le bleu du spectre est au contraire presque complète-
ment absorbé par le Staffelsee et l'Arbersee (un lac de la
forêt de Bavière dit lac noir), et le spectre visible s'en
trouve être très réduit. La couleur du premier est d'un
brun-vert très brillant, presque jaune, celle du second
d'un brun-châtain foncé.
Je n'ai pu observer, sur les lacs que j'ai étudiés,
aucune influence de la température sur la couleur de
leur eau, mais la couleur a par contre une influence
sur la température du lac, puisque l'eau absorbe les
rayons rouges plus fortement que les autres. Il est évi-
dent que la transparence a aussi une influence sur la
température ; en efïet, les rayons solaires pénètrent
plus profondément dans l'eau claire que dans l'eau
trouble, et tandis que la couche superficielle d'un lac
de montagne limpide ne s'échauffe que lentement,
puisque la quantité de chaleur qui y pénètre se répand
dans une couche plus épaisse, la surface d'un lac peu
transparent s'échauffe plus rapidement; les régions
plus profondes de ce dernier auront par contre une
température plus basse. Les courbes d'absorption et de
transparence d'un lac permettront la déduction immé-
diate de ses conditions thermiques. J'ai pu constater
enfin que les variations thermiques ne modifient pas,
au moins d'une manière appréciable, la transparence
d'un lac à eau trouble, tandis qu'au contraire elles sont
susceptibles de faire varier celles d'un lac limpide sur-
LA COULtUR DES LACS. 193
tout en automne lorsqu'il se forme des ondes par suite
du refroidissement.
Examen des théories de la couleur de l'eau.
I. Théorie physique {théorie de diffraction).
D'après la théorie de Rayleigh,des particules petites
par rapport à la longeur d'onde de la lumière diffusent
la lumière incidente, qui est alors polarisée ; on observe
un maximum de la polarisation dans une direction
perpendiculaire au rayon incident. Soret ' et Hagen-
bach ont constaté une polarisation de la lumière émise
par l'eau. Le phénomène, d'après leurs données, et
comme je l'ai reconnu moi-même, a la même intensité
que pour un ciel d'un bleu moyen. D'après les obser-
vations de Soret et les miennes personnelles, on peut
conclure que pour des lacs très limpides comme le lac
de Genève, la lumière émise est faiblement polarisée
presque exclusivement par suite de la diffusion que lui
font subir les particules très petites que l'eau tient en
suspension ; dans les eaux plus troubles, il y a en plus
une polarisation par réflexion sur des particules de
dimensions plus grandes, ce qui fait qu'on n'observe
plus de maximum dans la direction perpendiculaire au
rayon incident. La lumière des lacs de teinte sombre
paraît vibrer exclusivement, ou pour la plus grande
partie du moins, dans le plan d'incidence ; il y a un
maximum dans la direction du rayon incident. Je crois
pouvoir dire, en me basant sur mes observations, que
' J.-L. Soret. îoc. cit.
194 LA COULEUR DES LACS.
la présence de ces faibles phénomènes de polarisation
ne suffit pas pour faire considérer la couleur de l'eau
comme celle d'un milieu trouble, car les résultats de
mes recherches montrent le contraire.
En effet :
1 . Des mesures photométriques m'ont permis de
constater que de l'eau distillée, tenant encore des pous-
sières en suspension, a une couleur parfaitement bleue
même en lumière transmise; on n'observe pas dans ce
cas de perte sensible en rayons de petites longueurs
d'ondes comme cela devrait être s'il s'agissait d'un
milieu trouble.
2. Les courbes d'absorption du Kochelsee, corres-
pondant à différentes profondeurs, prouvent que le
trouble de l'eau ne change en aucune façon la compo-
sition de sa couleur.
3. J'ai également traité l'eau du Kochelsee avec une
solution de chlorure de zinc pour précipiter les parti-
cules en suspension. Après un mois, j'ai examiné la
couleur de cette eau maintenant optiquement vide, et
l'ai trouvée identique à la couleur primitive de l'eau
du lac. Si les particules en suspension avaient eu quel-
que influence sur celte couleur, la lumière que l'eau
laisse passer aurait dû être, après le précipité, plus
pauvre en rayons rouges et plus riche en rayons
bleus.
4. D'après la théorie de Rayleigh, la lumière est
diffusée par des particules petites par rapport à la lon-
gueur d'onde. L'amplitude des vibrations de la lumière
diffuse varie en raison inverse du carré de la longueur
d'onde, et l'intensité en raison inverse de la quatrième
puissance de la longueur d'onde. En désignant parJ„
LA COULEUR DES LACS. 195
l'intensité de la lumière incidente, par J, celle de la
lumière réfléchie, on a
Il _ A
Jq A4
où k est un facteur qui dépend des dimensions et du
nombre des particules ; si la lumière pénètre un es-
pace X dans le milieu trouble, on aura
—4
— k'/. a;
J, = J^e
Le rouge par exemple (a, =650 fx.a) serait réfléchi
plus faiblement que le bleu (X, -= 450 fjia) dans la
proportion :
(^\ = (1.44)* : \ = 4.30 : 1
Il est clair que, dans la lumière transmise, la pro-
portion de rouge sera beaucoup plus considérable que
celle du bleu. Pour vérifier ce dernier point expéri-
mentalement, j'ai pris de l'eau optiquement vide, puis
un milieu trouble artificiel. Il est facile d'obtenir un
milieu de ce genre avec une solution alcoolique de
mastic, qu'on mêle à l'eau qu'on veut étudier. J'ai
mêlé cette solution à de l'eau optiquement vide, de
façon à avoir 5mg. de poudre de mastic pour 12 litres
d'eau. Après avoir laissé reposer ce mélange une nuit,
j'ai obtenu pour la couleur de la lumière transmise les
courbes d'absorption de la fig. 2.
Le but de cette expérience est de rechercher si
l'absorption d'une eau troublée artificiellement est la
même que celle d'une eau naturelle, si par conséquent
la couleur de l'eau est entièrement ou seulement en
196 LA COULEUR DES LACS.
partie assimilable à celle d'un milieu trouble. Compa-
rons notre dernière courbe (jBg. 2) avec les courbes de
la fig. 1 . Nous remarquons avant tout que, pour les
milieux troubles, l'absorption du ronge diminue consi-
dérablement, déjà pour un milieu peu trouble seulement,
tandis qu'elle augmente pour le bleu et que ce phéno-
mène ne se présente d'une façon aussi marquée pour
aucune eau naturelle. En effet, tous les lacs qui absor-
bent plus ou moins le bleu, absorbent le rouge beaucoup
plus fortement; l'absorption croît à peu prés en raison
inverse de la transparence. Seuls les lacs de couleur
jaune montrent une absorption un peu plus faible. Mais
puisque la couleur du milieu trouble, préparé avec de
l'eau pure, n'est semblable à la couleur d'aucune eau
naturelle, les différences seraient encore bien plus
grandes si l'eau naturelle, tout en étant un milieu trou-
ble, possédait néanmoins une couleur propre, jaune ou
verte ; car alors le rouge ne serait que peu absorbé et
le bleu au contraire le serait à un degré tel que les
courbes ainsi obtenues ne pourraient plus en aucune
façon être considérées comme des courbes d'absorption
de l'eau. Il faut en conclure qu'on ne peut assimiler en
aucun cas la couleur de Veau à la couleur d'un milieu
trouble.
2. Théorie chimique.
J'ai menti(mné plus haut que des corps étrangers
sont cause que la couleur d'une eau diffère du bleu.
Nous pouvons préciser et dire : ce sont uniquement des
solutions de différentes substances qui donnent à Veau
sa couleur spécifique.
Quels sont les éléments susceptibles de donner à
LÀ COULEUR DES LACS. 197
Absorption de la lumière dans l'eau considérée comme milieu trouble.
Solutions de calcaire et de substances organiques dans l'eau.
ÙJO GbO 6Sû ùiO iiO 610 610 ÛÛO SfO JSO -i/O JÙO .fjû JiO JSO SfO ilO iOO içO iSO J,fO i60 kiO J,lfi iSO
Fig. 3.
Archives, t. XVII. — Février 1904. 14
198 LA COULEUR DES LACS.
l'eau ses différentes couleurs? Il est naturel de consi-
dérer comme tels les substances que l'on rencontre le
plus fréquemment et en plus grandes masses, soit le
calcaire sous ses différentes formes, la dolomite, le
carbonate et le sulfate de chaux et les substances orga-
niques et l'humus. Pour vérifier cette hypothèse, j'ai
fait deux expériences : j'ai mêlé une première fois de
l'eau pure à de la chaux dans la proportion de 1 gr.
pour 12 litres d'eau (environ 84 mg. dans 100 gr.
d'eau) ; la seconde fois, j'ai filtré de l'eau sur 250 gr.
de terre de jardin fraîche. Les courbes de la fig. 3
donnent la composition de la couleur de ces deux solu-
tions. En les comparant aux courbes de la fig. 1 , on
voit qu'elles sont très semblables aux courbes des cou-
leurs des eaux naturelles. La courbe se rapportant à
l'eau calcaire montre déplus que cette eau a une cou-
leur verdâtre, puisqu'elle absorbe un peu le bleu.
L'autre courbe correspond à une eau brunâtre ou jau-
nâtre dont la couleur est intermédiaire entre celle du
Staffelsee et de l'Arbersee. Nous obtenons ainsi ce ré-
sultat qu'une forte proportion de calcaire communique à
l'eau une teinte verdâtre, tandis qu'une grande quan-
tité de matières organiques en dissolution fait passer la
teinte au brun ou au jaune. Ces résultats sont d'ailleurs
confirmés par l'analyse de différentes eaux de colora-
tion différente.
.Jetons encore un coup d'œil sur les différentes cour-
bes des lacs (fig. 1); nous remarquerons pour l'eau
pure, les particularités sui%'anles : 1) une forte absor-
ption du rouge, 2) une bande d'absorption caractéris-
tique dans l'orangé, 3) une grande transparence pour
le bleu. D'une manière générale, on constate les mêmes
LA COULEUR DES LACS. 199
phénomènes avec des variations plus ou moins grandes
dans le bleu, pour toutes les eaux dont la teneur en
calcaire est élevée. Nous remarquons ensuite que la
composition de la couleur de l'Achensee est presque
la même que celle de l'eau pure. Ce lac ne contient
donc que très peu de substances en dissolution. Nous
remarquons enfin un accroissement dans l'absorption
du bleu avec un accroissement de la teneur en matiè-
res organiques. On peut ainsi reconnaître la composi-
tion d'une eau d'après sa couleur si l'on a déterminé
l'influence de ces deux substances (calcaire et matières
organiques) sur la marche de la courbe d'absorption.
Nous sommes donc à même de conclure, en termi-
nant, que la couleur d'un lac ou d'autres eaux est une
couleur propre, qui est due d' abord à la couleur propre
de Veau pure, laquelle est modifiée par la composition
chimique. Cette dernière, à son tour, dépend des con-
ditions géologiques des environs immédiats ou éloi-
gnés. Mais ce n'est pas seulement la couleur d'un lac
qui dépend de la nature géologique des terrains envi-
ronnants, mais aussi la végétation qui entoure ce lac.
Ôr cette végétation a précisément une grande influence
sur la transparence de l'eau. Enfin la couleur et la
transparence ont une légère influence sur la tempéra-
ture , dont dépend en dernier lieu la vie organique
animale et végétale du lac.
Ces résultats permettent une nouvelle classification
des lacs d'après leur couleur, spécialement d'après
l'absorption que leurs eaux exercent sur le bleu. Nous
pouvons distinguer quatre groupes :
1 . Le bleu n'est pas absorbé ; couleur bleue (type ;
Achensee).
200 LA COULEUR DES LACS.
2. Le bleu est faiblement absorbé ; couleur verte
(type : Walchensee).
3. Le bleu est fortement absorbé; couleur jaune-
verdâtre (type : Kochelsee).
4. Le bleu est complètement absorbé ; couleur jaune
ou brune (type : Staffelsee).
On peut déjà constater ces différences à l'œil nu; à
l'aide d'un spectroscope de poche, on peut les déter-
miner exactement.
Munich. 1903.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
SOCIÉTÉ VAUDOISE DES SCIENCES NATURELLES
Séance du 21 octobre 4903.
L. Pelet. Tirage siphonique. — G. Strzyzowski. Une impureté de
l'oxyde de magnésium. — H. Dufour. Absorption de la radiation
solaire.
M. le prof. Pelet expose le résultat de ses expériences
sur le tirage siphonique. En plaçant un tuyau en forme de
siphon entre un calorifère et une cheminée on constate :
1° que le siphon récupère une notable partie de la cha-
leur inutilement perdue ;
2» Que le siphon fonctionne comme un régulateur du
tirage.
Cette dernière constatation constitue une propriété nour
velle et intéressante : l'auteur a comparé à ce tirage sipho-
nique un tirage direct et a trouvé dans chaque cas, que
lorsque le tirage est très actif le siphon ralentit le tirage :
si au contraire le tirage est faible le siphon l'accélère.
M. C. Strzyzowski fait une communication sur une
impureté non encore signalée de l'oxyde de magnésium.
D'une part le fait que l'oxyde de magnésium peut très
bien servir comme intermédiaire de l'incinération dans le
dosage du chlore contenu dans les matières organiques S
» Pour détails voir : Oesterr. Ckemiker-Zeit. 1903 : Ueber ein
praktisches Veraschungs verfahren zur Bestimmung von Chlor
in tierischen Flùssigkeiten und Organen sowie in Nahrungsmitteln
von prof. D"" C. Strzyzowski.
202 SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
d'autre part le pouvoir de fixation qne ce même composé
manifeste pour le chlore et le soufre organique ont sug-
géré à l'auteur l'idée de l'expérimenter aussi avec de l'ar-
senic en combinaison avec du soufre ou en mélange orga-
nique.
L'oxyde de magnésium calciné avec du ASjSg ou avec
des matières arsenicales d'origine organique (urine ou
bière arsenicale, matières vomies, etc,) fixeia-t-il ou non
l'arsenic? Cette question qui a été résolue positivement et
qui constitue d'ailleurs le point de départ d'une nouvelle
recherche d'arsenic, méthode dont l'auteur se réserve
le développement, a soulevé une nouvelle question, savoir
celle de la pureté de l'oxyde de magnésium même. Au
cours de nombreux essais auxquels on a soumis cette
substance, il a été établi, contrairement à toute attente
que l'oxyde de magnésium est très souvent souillé par
l'arsenic. Sur 41 échantillons provenant de Londres, Pa-
ris, Berlin, Kœnigsberg, Vienne, Milan, Lausanne, etc, 26
ont contenu de l'arsenic en proportion de mg 1-5mg<'/o.
La teneur la plus forte a été trouvée à Paris et à Milan.
Comme l'oxyde de magnésium est employé en médecine
comme purgatif, antacide et comme antidote de l'arsenic,
on peut bien se demander :
\° Si cette quantité d'arsenic ne pourrait pas avoir une
influence nocive sur l'homme, et
2» Si l'arsenic contenu éventuellement dans un antidote
préparé avec de la magnésie arsenicale ne pourrait, cas
échéant, induire en erreur un chimiste dans une expertise
médico-légale.
A la première question on peut répondre négativement,
car il est très peu plausible qu'une combinaisont pratique-
ment insoluble, comme l'est l'arséniate basique de magné-
sium (MggASjOg) — forme sous laquelle l'arsenic est con-
tenu dans MgO — puisse être absorbée par les muqueuses.
Par contre, à la seconde question, on peut répondre
positivement, car si la magnésie administrée dans une
intoxication soupçonnée, mais nullement établie, conte-
nait par hasard un peu plus d'arsenic (p. ex. Omg 05 par
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 203
gramme) le résultat positif de l'examen des déjections ou
vomissements pourrait paraître trop suggestif pour ne
pas admettre un cas bénin d'un empoisonnement par l'ar-
senic.
Quant à savoir d'où provient l'arsenic dans l'oxyde de
magnésium, on peut admettre que cela a lieu par l'inter-
médiaire du sulfate de magnésium impur, qui, obtenu par
l'action de l'acide sulfurique ordinaire sur la dolomie, sert
à la fabrication de l'oxyde et du carbonate de magnésium.
Dans ce dernier composé, la présence de l'arsenic a été
également constatée.
M.Henri Dufour donne à la Société de nouveaux rensei-
gnements sur l'absorption anormale de la radiation solaire
signalée au mois de mars, l'anomalie s'est prolongée tout
l'été, mais diminue. — Des différences semblables à celles
observées à Lausanne ont été signalées en Russie, en Al-
lemagne et en Pologne. En outre, une absorption anor-
male pendant cet été a été constatée aussi pour les radia-
tions ultraviolettes par M. Gockel, à Fribourg, et pour la
visibilité de certains phénomènes astronomiques par
M. Wolfer, à Zurich. Enfin le trouble de l'atmosphère s'est
manifesté par la disparition complète de la lune pendant
l'éclipsé du 11 avril 1903. Tous les faits prouvent donc
une opacité exceptionnelle de l'atmosphère en 1903.
Le même membre signale le fait qu'on augmente un
peu la sensibilité d'une flamme sensible, quand la pres-
sion est insuffisante, en introduisant près de l'orifice un
fil de métal.
Séance du 4 novembre.
F. -A. Forel. Le cercle de Bishop. — S. Bieler. L'évolution du garrot.
— Galli-Valerio. Mocliloayx velutinus. — J. Perriraz. Planches
pour l'enseignement de la botanique. — H. Dufour. Perturbations
télégraphiques.
M. F. -A. FoREL a signalé dans la Gazette de Lausanne du
5 août et dans les comptes rendus de l'Académie des
sciences de Paris, du 10 août 1903, la réapparition du
204 SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
Cei'cle de Bishop, la couronne solaire qui avait été vue de
1883 à 1886 après l'éruplion du Krakaloa et qui était
attendue après l'éruption, également abondante en cen-
dres volcaniques, de la Montagne Pelée de la Martinique,
du 8 mai 1902. Cette publication a provoqué la mise au
jour d'observations nombreuses du phénomène dans le
courant de l'année qui vient de s'écouler.
C'est ainsi que M. Clayton de l'Observatoire des Blue
Hill's Mass., a vu le cercle de Bishop, au début de l'hiver
1902-1903, puis en janvier, février, mai, juin et juillet
1903; le D' Busch à Arnsberg, le 19 novembre 1902, les
21 et 22 mars 1903; le prof. Max Woif à l'Observatoire
d'Heidelberg en janvier 1903; le D"^ J. Maurer à Zurich, en
janvier, les 27 et 28 mars, les 7, 8 et 9 juillet et fin juillet
1903; le directeur Rykatshetï à l'Observatoire de Paw-
lowsk, St-Pétersbourg, signale un trouble plus ou moins
intense du ciel autour du soleil, les 5 octobre, 9 novembre
1902, 21 janvier, 10, 18, 23 février, 17 mars, 5 avril, 29
mai et 26 juillet 1903. Le 26 juillet encore le cercle de
Bishop a été vu simultanément par le D"" M. Arnold à Lu-
cerne, le D'' Albrecht à Frauenfeld, M.C. Biihrerà Clarens
et M. F. -A. Forel à Hoh-Kônigsburg en Alsace, etc. En
réunissant toutes ces dates, il semble presque que le cercle
de Bishop aurait été d'observation continue depuis le com-
mencement de l'hiver 1902-1903.
Ce qui est certain, c'est que depuis le 1" août jusqu'à
aujourd'hui 4 novembre, l'observation de M. Forel a dé-
montré chaque jour l'existence de ce phénomène météo-
rique. Sauf les jours où le ciel a été couvert par un rideau
compact de nuages, nous avons tous les jours constaté son
apparition sous la forme :
1° Ou d'un voile opalin blanchâtre autour du soleil bril-
lant dans un ciel bleu, sans nuages.
2° Ou d'un large cercle grisâtre, parfois même rougeâ-
tre, apparaissant dans les trous des nuages, lorsque le
soleil était masqué par un nuage opaque.
3" Ou enfin le cercle de Bishop parfait, nimbe argenté-
bleuâtre entourant immédiatement le soleil, bordé extérieu-
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 205
rement par un halo cuivré-rougeàtre de 10 à 20" de large.
Cette observation, nous l'avons répétée chaque fois que
nous nous sommes élevé au-dessus des poussières de la
plaine, à partir de 1500 m. d'altitude, sur les montagnes de
FinHaut, en Valais, aux Rochers de Naye, sur le Pilate, au
St-Gothard. dans le Jura vaudois. Elle a été confirmée par
vingt observateurs de nos amis qui ont reconnu le phéno-
mène dans leurs ascensions de montagne, à partir de
2000 m. jusqu'au sommet du Mont-Blanc. D'après cela,
nous pouvons affirmer que le cercle de Bishop, pendant les
mois d'août à octobre 1903, a été d'apparition continue :
et cela le sépare nettement des feux crépusculaires anor-
maux de l'année dernière qui ont été d'apparition discon-
tinue et intermittente. (Voir séance Soc. vaud. se. nat.,
5 novembre 1902.)
M. Forel recommande l'observation de ce beau phéno-
mène, spécialement aux habitants des villages de haute
altitude et aux Observatoires de haute montagne; dans la
plaine, à ceux qui sauraient s'habituer à le reconnaître.
M. le D' S. BiELER fait une communication sur les chan-
gements qui se sont produits à la région du garrot sur les
animaux domestiques, spécialement sur le cheval et l'es-
pèce bovine.
Le garrot est la partie du dos qui fait saillie immédia-
ment en arrière de l'encolure et qui s'étend plus ou moins
sur le dos.
Celte partie a pour base les apophyses épineuses des
premières vertèbres dorsales. Ces apophyses donnent
attaches aux muscles et aux ligaments élastiques destinés
à relever l'encolure. Plus le garrot est élevé, phis les
muscles et les ligaments redresseurs de l'encolure sont
développés et plus aussi le port de la tête est élevé.
Les anciens auteurs qui décrivent le garrot, jusqu'à H.
Bouley (1866) et Goubaux et Barrier (1886). l'indiquent
comme limité aux sept premières vertèbres dorsales. Ac-
tuellement des auteurs, non moins classiques, MM. du
Hello, directeur du Haras du Pin, et Lesbre, professeur
206 SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
d'anatomie à l'Ecole vétérinaire de Lyon, disent que le
garrot doit être prolongé en arrière. La force du cheval
en est plus grande et on voit se réaliser chez les bons
chevaux la conformation indiquée par ces derniers au-
teurs. Il y a donc une modification utilitaire dans la con-
formation de l'échiné des chevaux.
Le garrot se rencontre aussi sur la girafe. Tout son dos
forme un énorme garrot nécessaire pour produire le beau
port de la tête. Le développement du garrot fait contraste
avec les petites dimensions de la croupe.
: Dans l'espèce bovine, nous trouvons le garrot très déve-
loppé chez les animaux sauvages. Sur le squelette d'un
bison américain qui est au Musée agricole de Lausanne,
les apophyses des 2« et 3» vertèbres mesurent plus de 52
centimètres, tandis que la tête elle-même ne mesure que
52 centimètres. Chez le Yak, chez le Gayal on voit aussi
un garrot prononcé, et dans ce que l'on peut reconstituer
du Bos primigenius, on peut constater aussi la présence
d'un garrot, et le train de derrière est peu développé.
Au contraire, chez nos bovidés domestiqués le garrot a
complètement disparu par suite de procédés que M. Bieler
passe en revue, et par balancement d'organes, le train de
derrière semblait, il y a une quarantaine d'années, avoir
attiré toute l'activité fonctionnelle.
Mais le déplacement de croissance a aussi amené la
diminution de la cage thoracique et les animaux qui
étaient ainsi construits n'avaient guère de valeur comme
bêtes de boucherie et, en outre, ils étaient, non seulement
des candidats à la tuberculose, mais les propagateurs de
cette terrible maladie.
Actuellement, et déjà depuis quelques années, on réagit
contre cette mauvaise construction ; par un meilleur éle-
vage des jeunes animaux, par une sélection plus attentive,
par l'élimination des animaux mal constitués et par un
mesurage exact dans les concours, on est arrivé peu à peu
à rétablir l'équilibre entre le train de devant et celui de
derrière et même, à présent, on voit se produire une ac-
centuation manifeste des apophyses épineuses de la région
dorsale, un renforcement de cette région.
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 207
Au dernier grand concours fédéral de Frauenfeld,
M. Biéler a constaté sur un bon nombre d'animaux, les
plus distingués, cette modification nouvelle d'une manière
plus accentuée qu'il ne l'avait observé auparavant.
M. Bieler fait ressortir ce fait intéressant que : dans
l'espèce chevaline dont les ancêtres et les parents sauvages
actuels ne sont guère pourvus d'un garrot, le garrot a poussé
sous l'influence de la domestication et qu'il est considéré
comme un organe important.
Au contraire, dans l'espèce bovine, qui était pourvue ori-
ginellement d'un garrot très prononcé, il y a eu disparition
de cette partie sous l'influence de la domesticité, et que, à
nouveau, par des procédés zootechniques d'amélioration on
arrive à régénérer cette partie.
M. B. Galli-Valerio, au nom aussi de M'"^ Rochaz,
communique des observations faites sur la présence de
Mochlongx Velutimis Rulhe dans le canton de Vaud. Ce
culicidé, qui a été observé en Angleterre. Scandinavie,
Allemagne et Danemark, est signalé pour la première fois
en Suisse. Jusqu'à maintenant, la larve de M. velutinus
n'avait été décrite que par Meinert.
M. Perriraz a continué la série de planches destinées a
l'enseignement de la botanique, dont les trois premières
ont été présentées précédemment à la Société.
M. Henri Dufour signale le fait que les perturbations
électriques qui se sont produites dans le service télégra-
phique des pays voisins, ont atfecté aussi le réseau suisse.
D'après les renseignements obligeamment communiqués
par le bureau de Lausanne, ce service a été afïécté par les
courants telluriques le 31 octobre, l'après-midi, depuis
3 h., sur les lignes directes; la perturbation a cessé à
4 h. 55 pour recommencer entre 6 et 7 et durer jusqu'à
9 h. du soir. Les transmissions de Berne et de Genève
avec Paris étaient fort difficiles.
■ Cette perturbation électrique a coïncidé, comme c'est
208 SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
ordinairement le cas. avec une Aurore boréale intense
vue dans l'Amérique du Nord et aussi en Suisse. — Il
importe d'attirer l'attention des observateurs sur ce fait
que nous sommes entrés depuis la fin de 1901 dans une
période de maximum de taches solaires dont le nombre
augmente rapidement; le parallélisme de l'abondance des
taches solaires et de la fréquence des aurores boréales et
des perturbations magnétiques paraît bien établi ; il y a
donc lieu de s'attendre à une répétition du phénomène
observé le 31 octobre.
Séance du 48 novembre.
E. Chuard. Fixation de l'azote atmosphérique. — G. Martinet. Un
cas d'influence du sujet sur le greffon. — P. Mercanton. Dimen-
sions du cercle de Bishop ; nivomètre d'Orny.
M. E. Chuard expose l'état actuel de la question de la
fixation de l'azote atmosphérique. Ce problème, d'une in-
déniable actualité, peut être envisagé à deux points de vue
qui ont chacun leur importance :
1° Fixation naturelle soit par les micro-organismes du
sol. spécialement par ceux vivant en symbiose avec des
plantes cultivées (légumineuses), soit par les phénomènes
chimiques provoqués par les actions électriques de l'at-
mosphère ;
2° Fixation artificielle, par des procédés susceptibles
d'une appUcation industrielle, permettant de transformer
en combinaisons, oxygénées ou non, l'azote de l'atmos-
phère.
Les recherches concernant la Hxation naturelle de
l'azote atmosphérique ont jusqu'ici un intérêt scientifique
plutôt que pratique. Elles ont permis, d'établir le cycle des
transformations de l'azote à la surface de notre globe et
donné l'explication de nombre de faits demeurés jusqu'ici
mystérieux. Mais on ne peut pas dire qu'à l'heure actuelle
elles aient exercé une influence réelle sur la production
agricole et modifié les procédés culturaux.
La fixation industrielle de l'azote de l'air peut, au con-
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 209
traire, si les espérances se réalisent, acquérir une portée
considérable. On sait, en etïet. que les gisements de ni-
trate de soude, auxquels l'agricnlture européenne a recours
pour soutenir sa production intensive, sont en voie d'épui-
sement assez rapide, et l'on peut prévoir le moment où il
faudra recourir à une autre source d'engrais azoté. Un
procédé industriel réalisant la fixation de l'azote élémen-
taire sous une forme assimilable pour la plante ou capa-
ble de le devenir, aurait donc une importance de premier
ordre.
Ce procédé est cherché actuellement dans deux direc-
tions différentes. L'une est celle indiquée par l'observation
des phénomènes atmosphériques dans lesquels, sous l'in-
fluence des actions électriques naturelles, de petites quan-
tités d'acides azoteux et azotique prennent naissance. Les
progrès de l'électricité industrielle ont permis de réaliser
cette oxydation dans des conditions assez favorables, sem-
ble-t-il, pour qu'on puisse espérer de voir un jour l'acide
azotique fabriqué au moyen des éléments de l'air et de
l'eau.
D'autres procédés encore plus récents mettent en œuvre
la remarquable affinité que présente l'azote élémentaire,
aux températures élevées, pour certains métaux parmi
lesquels le calcium.
Déjà en 1897 (séance du 5 mai), M. Chuard, exposant à
la Société vaudoise des sciences naturelles, ses recherches
SU7' les produits de décomposition du carbure de calcmm par
l'eau, notait la présence de l'ammoniaque à la fois dans le
gaz acétylène dégagé par réaction de l'eau sur le Ca C2, et
dans les résidus de la préparation de l'acétylène, de telle
sorte qu'on arrivait à doser au total un dégagement d'azote
ammoniacal allant jusqu'à 0,5 7o du carbure employé.
M. Chuard expliquait cette production d'ammoniaque en
deux phases successives par la présence dans le carbure
de deux combinaisons résultant de la fixation de l'azote
atmosphérique : 1" l'azoture de calcium Cas N2, qui se
décompose immédiatement au contact de l'eau, d'après
l'équation :
Cas^(2 + 3 H2O = sCaO + 2NHs
210 SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
2° Le cyanate de calcium Oi (CN0)2. dont la décompo-
sition au contact de l'eau est lente et se fait aussi avec dé-
gagement de NHï :
Ca(C.\0)2 + 3 HfO =- CdCOs -f CO2 + aNHs
Dès lors, MM. Frank et Caro, en Allemagne, ont fait
breveter des procédés pour la fabrication, à l'aide de
l'azote atmosphérique, des cyanures alcalino-terreux qui
donnent aussi de l'ammoniaque avec l'eau ou la vapeur
d'eau. Et, plus récemment, ils ont réussi à obtenir, par
des procédés incomplètement connus puisqu'ils font l'ob-
jet d'un brevet, une combinaison d'un intérêt puissant sur
laquelle on peut fonder de grandes espérances, c'est la
cyanamide calcique CaCNz, Pm = 80, proportion d'azote
théorique (dans la combinaison pure) : 35, 7o. La cyanamide
calcique à l'état brut, dont M. Chuard présente un échan-
tillon, dose jusqu'à 20 °/o d'azote et au-delà. Des rensei-
gnements sur le prix de revient de l'unité de cet azote
calcique manquent encore, il est vrai, mais ce qu'on sait
de la réaction qui lui donne naissance permet d'espérer
que le procédé deviendra un jour industriel.
Le très grand intérêt de ce produit entièrement nouveau,
c'est qu'il constitue un véritable entrais azoté directement
applicable. M. le D"^ Liechti, directeur de l'Etablissement
fédéral de chimie agricole, à Berne, auquel M. Chuard est
redevable des échantillons présentés, a expérimenté déjà
en 1901-1902 cette action fertilisante et a obtenu des ré-
sultats qui classent l'azote calcique entre l'azote nitrique
et l'azote ammoniacal, c'est-à-dire exactement au second
rang parmi les divers engrais azotés. C'est là un fait dont
l'importance n'a pas besoin d'être soulignée.
M. Martinet, directeur de l'Etablissement fédéral d'es-
sais de semences, à Mont-Calme. Lausanne, a observé sur
un sorbier des oiseleurs grellé sur aubépine, une brindille
dont le bourgeon terminal est entouré de deux feuilles de
sorbier et d'une troisième feuille ayant nettement les ca-
ractères d'une feuille d'aubépine. C'est un nouveau cas de
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 211
l'influence du sujet sur la greffe. Des cas analogues sont
cités par Darwin et, plus récemment, par Daniel, à la suite
d'expériences personnelles et récentes sur des choux et
des raves. M. Marlinet rappelle l'observation de Wille d'un
poirier greffe sur aubépine, dont feuilles, fleurs et fruits
présentaient les caractères communs au poirier et à l'épine
blanche.
Ces cas sont assez rares, c'est probablement pour cela
qu'ils sont controversés; ils peuvent s'expliquer par la
fusion des protoplasmes du sujet et du greffon.
M. Martinet, qui fait circuler photographie et feuilles
concernant le cas observé à Mont-Calme, continuera ses
observations et en fera part à la Société.
M. Paul-L. Mercamox présente les résultats des men-
surations du cercle de Bishop, faites par lui en collabora-
tion avec M. le D"" Constant Dutoit, le 8 Novembre -1903,
en Xaye. En s'aidant du sextant et de la photographie, ces
messieuis ont trouvé :
Diamètre apparent du bord extérieur de l'anneau cuivré
48° 30' environ. Diamètre apparent du bord intérieur de
l'anneau cuivré 25° 30" environ. Cette seconde donnée est
un peu moins sûre que la première. En raison du dégradé
très étendu des bords, les mesures sont d'ailleurs de faible
précision.
M. Mercanton présente un essai de représentation à
l'huile du phénomène.
M. Mehcanton, en son nom et au nom de M. le prof.
LuGEON, décrit Véchetle niwmétrique installée en 1902 à la
pointe d'Ornex (massif du Tiienth pour mesurer les va-
riations de l'enneigement. Il donne les résultats des rele-
vés pour 1903.
Ces chiffres, ainsi que les détails relatifs à l'établisse-
ment du nivomètre. sont consignés- dans les Rapports
XXIII et XXIV de la commission suisse des glaciers.
{Annuaire du Club Alpin suisse, 1903 et 1904.)
BULLETIN SCIENTIFIQUE
PHYSIQUE
Ad. Wernicke's Lehrbuch dek Mechanik. Erster Teil,
Meclianik fester Kôrper von Al. Wernicke, Schluss-Ab-
leilung. Brunswick. Vieweg und Sohn, 1903.
Ce troisième volume de la mécanique des corps solides,
qui est le dernier de cette série, traite de l'élasticité. Le
premier chapitre établit les propriétés fondamentales en
exposant avec clarté les données expérimentales et les
déductions mécaniques qu'on en tire. On sait que la méca-
nique technique est avant tout expérimentale, et l'ouvrage
dont il s'agit s'adresse particulièrement aux techniciens
qui y trouveront la solution des problèmes relatifs aux
matériaux des constructions, à leur résistance et aux efforts
supportés par les diverses parties des constructions elles-
mêmes. Aussi l'auteur ne commence pas par les équations
générales d'équilibre intérieur, mais, en partant de quel-
ques cas simples de tension normale et de tension tangen-
tielle, il initie le lecteur aux propriétés des corps élasti-
ques isomorphes, ellipsoïdes d'élasticité et de déformation,
constantes d'élasticité reliées par le coefficient de Poisson.
Indiquons au nombre des points importants la flexion des
supports assujettis par une ou deux extrémités, et la
recherche de l'eflort maximum en tenant compte de la
tension tangentielle. Les calculs n'exigent pas des con-
naissances spéciales, mais parce que dans chaque cas
l'auteur attaque la question directement, il faut le suivre
sans se sentir guidé par des solutions générales. Ce n'est
pas une critique, car on a la satisfaction, en allant jusqu'au
bout de chaque calcul, de pénétrer jusqu'au fond da sujet.
CHIMIE. 213
Les chapitres relatifs au clioc, à la conservation de
l'énergie, à. la théorie cinétique des gaz, aux machines
considérées comme courant d'énergie, présentent un inté-
rêt scientifique qui attirera le lecteur. Des considérations
générales sur la marche progressive de la mécanique
physique, qui est en somme la science de l'univers phy-
sique, terminent dignement cet ouvrage de grand mérite.
L. R.
CHIMIE
0. KÙHLiNG. Karl Heumanns. Anleitung zum Experimen-
TIEREN BEI VORLESUNGEN ÏJBER ANORGANISCHE ChEMIE.
3e édition. Brunswick, Vieweg u. Sohn, 4904.
Le livre de Karl Heumann est bien connu de tous ceux
qui, comme professeurs ou préparateurs, ont à s'occuper
de la partie expérimentale d'un cours de chimie générale.
Il a eu deux éditions, dont les Archives ont rendu compte
en leur temps. Après la mort de l'auteur, M. le prof.
Kiihling s'est chargé de continuer cet utile ouvrage en le
maintenant à la hauteur des progrès de la science. Dans
la troisième édition, qu'il vient de faire paraître, il a intro-
duit toutes les importantes additions qu'exigeaient les
récentes découvertes dans le domaine de l'électrochimie,
de la chimie physique, de la production des basses tempé-
ratures, etc. Ainsi complété, ce traité si clair et si instructif
continuera à être un guide précieux dans l'enseignement
de la chimie.
Revue des travaux faits en Suisse.
EuG. Bamberger et M. Czerkis. Oxydation du phénol par
l'acide MONOPERSULFURiQUE (/owni. prafcf. Chem. 1903,
68, 486, et Chemisches Bepertœ'ium, 1904, p. 19, Zurich).
Le phénol, abandonné pendant 15 heures à la tempéra-
ture ordinaire avec une solution neutralisée d'acide mono-
Archives, t. XVII. — Février 1904. 15
214 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
persiilfurique. donne de la pyrocatécliine et de la quinhy-
drone. En opérant en solution étliériqiie et en agitant, on
obtient les mêmes composés et l'on retrouve encore d'au-
tres produits d'oxydation.
R. NiETZKI et W. Z.flNKER. Si R UN NOUVEAU TRINITROCHLOR-
BENZÈNE {Berickte d. deutsch. Chem. Ces. 36 (1903), 3953.
Bâle).
En nitrant le m-chlornitrobenzène, Laubenheimer a
préparé autrefois le dinitrocblorbenzène C^H^CUXO'').^ .3.4.
Les auteurs ont trouvé qu'en soumettant de nouveau ce
produit à la nitration avec les acides concentrés dont on
dispose maintenant, on arrivait à un dérivé trinitré nou-
veau. Ils ont employé dans ce but une métbode analogue à
celle qui a été brevetée par la fabrique de produits cliimi-
ques de Griesbeim pour transformer le dinitrocblorbenzène
1.2.4 en trinitrocblorbenzène 1.2.4.6. 40 grammes de di-
nitrocblorbenzène 1.3.4 sont introduits dans 80 gr. d'acide
sulfurique fumant à 40 7o d'anbydride refroidi: lorsque le
dérivé nitré est dissous, on fait couler peu à peu la solu-
tion dans un mélange de 160 gr. d'acide sulfurique mono-
bydraté et de 120 gr. d'acide nitrique de D = 1.52; la
première réaction étant passée, on cbautïe le tout peu à
peu à 140-150°, puis on coule sur la glace.
Le trinitrocblorbenzène que l'on obtient ainsi cristallise
dans l'alcool en feuillets F. 116°. Il est insoluble dans l'eau,
facilement soluble dans l'alcool bouillant, dans le benzène
et dans l'acide acétique. Ce qui rend ce produit intéres-
sant, c'est qu'il peut écbanger soit son atome de cblore,
soit un groupe nitro contre d'autres radicaux. Il possède,
d'après les rechercbes des auteurs, la constitution sui-
vante :
Cl
CHIMIE. 215
tandis que le chlordinitrobenzène
Cl
NO-^
échange son atome de chlore avec la plus grande facilité,
dans le chlordinitrobenzène
le chlore est stable par suite de l'influence qu'exerce sur lui
le groupe nitro en position meta. D'autre part, ce groupe
nitro, par suite du voisinage d'un autre groupe nitro, est
mobile. Le nouveau chlortrinitrobenzène se présente donc,
an point de vue de la stabilité de son atome de chlore et
d'un groupe nitro. comme une combinaison des deux
chlordinitrobenzènes dont il vient d'être question. Le
groupe nitro qu'il renferme, en position meta relativement
au chlore, est moins stable que l'atome de chlore; tandis
que le groupe nitro s'échange déjà à la température ordi-
naire contre d'autres radicaux, la substitution de l'atome
de chlore exige une température plus élevée et une action
plus énergique. Ce nouveau chlortrinitrobenzène se prête
donc très bien à la préparation d'un grand nombre de
corps nouveaux.
EuG. Bamberger et M. Czerkis. Action du réactif de Caro
SUR LES TROIS AMINOPHÉNOUS (Jouiii. prakt. Chem. 1 903 ,
68, 473, et Chemisches Repertorium, 1904, p. 19. Zurich).
Les trois aminophénols se comportent envers le réactif
de Caro de la manière suivante : L'o-aminophénol oxydé
216 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
en solution élhérique par une solution neutralisée d'acide
monopersulfurique fournit en même temps qu'un composé
cristallisé en aiguilles rouge rubis. F. 156°, 5, dont la con-
stitution n'a pas été déterminée, de l'o-nitrophénol. Une
partie de l'o-aminophénol a échappé à la réaction. Le
m-aminophénol donne dans les mêmes conditions du
m-m-dioxyazoxybenzène, du m-nitrophénol et deux nitro-
pyrocatéchines isomères
et
Le p-aminophénol donne en solution éthérique du p-ni-
trophénol, et en solution aqueuse de la quinone et de l'hy-
droquinone.
EuG. Bamberger et M. Czerkis. Oxydation du m et du
P-NITROPHÉNOL AU MOYEN DE u'ACmE MONOPERSULFURIQUE
(Jou7\ prakt. Chem. 1903, 68, 480, et Chemisches Reperto-
rium, 1904, p. 19, Zurich).
L'acide monopersulfurique réagit sur le m-nitrophénot
en partie comme hydrolysant direct d'après le schéma
suivant :
et en partie comme décomposant le noyau benzénique avec
formation d'oxyde de carbone et d'une huile superoxydée
fournissant de l'acide succinique.
CHIMIE. 217
Le p nitrophénoi est aussi décomposé partiellement par
le même réactif; il est, d'autre part, hydrolyse directement
en 4 nitro-1 .2 pyrocatéchine
Quant à Vo -nitrophénoi, il est, contrairement à ce que
l'on aurait pu supposer, plus difficilement attaqué que ses
isomères. Ses produits d'oxydation sont encore à l'étude.
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1903
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838. Micheli (Pietro de). Einige Beobachlungen iiber den Ein-
DES TRAVAUX DE CHIMIE FAITS EN SUISSE. 221
tliiss (1er Mercerisation auf Oxyzelliilose. Anraii. Farberei
von Alfred Wyser. — Zeitschr. Farben- und Textil-Ch.
2. -437.
830. Oesterle ;0.-A.). Rheïn ans Aloë-Emodin. Bern. Pharm.
Inst. derUniv. — Archiv der Pharm. 241. 004,
840. PicTET (,Amé). Svnthèse de la nicotine. Genève. — Comptes
rendus 137. 860."
805 ter. Reverdin (Frédéric) et Crépieux (Pierre). Chloruration
de la p-araido et de la p-oxy-o'-p'-dinitrodiphénylamine au
moyen du chlorate de soude et de l'acide chlorhydrique.
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841 . Seiler [F.) und Verda i^A.). Die Phosphonnolydànsàure,
ein Reagens zur Gliarakterisirung der Aminogruppe. Lau-
sanne. Kantonslab. — Chemiker-Zeituny 27. 1121.
821 his. Studer (^Bernliard). Ueber das ainerikanische Colopho-
nium. Dissert. Bern (Prof. Tschirch).
84:2. Treadwei.l i^F, P.). Zur Mchtfàllliarkpit des Magnesiums
durch Ammoniak bei Gegenwart von Aminoniuinsalzen.
Zïirich, Anal. Abt. des Polvtechn. — Zeitschr. anorij.
Ch. Zl. 326.
774 /'/s. Tschirch lA. und Schmidt (Georg). Ueber den Harz-
balsam von Pinus Laricio. Bern. Pliarni. Inst. der Univ. —
Archiv der Pharm. 241. 570.
843. Werer iGottlieb). Ueber einige Amido- und Amidooxy-
diphenylamiue und Derivate derselben. Dissert. Ziirich (Prof.
Gnehm).
844. Werner (A.\ Eine neue Synthèse von Kohlenwasserstoffen
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Univ.-Lab. — Berichte 36. 3618.
Décembre.
845. Bamrerger (Eug). Zur Isomerie der Diazotate. Zïu'ich.
Anal. -chem. Lab. des Polytechn. — Berichte 36. 4054.
419 bis. Bamberger (Eug.) und Czerkis (M.). Ueber das Ver-
halten der drei Aminophenole gegen das Garosche Reagens.
Zïuich. Polytechn. —J. prakt. Ch. 68. 473.
846. Bamrerger (Eug.) und Czerkis (M.). Oxydation von m -
und p-^'itrophenol mit Sulfomonopersàure. Zurich. Poly-
techn. — J. prakt. Ch. 68. 480.
847. Bamberger (Eug.) und Czerkis (M.). Oxydation des
Phénols mit Sulfomonopersàure. Zïirich. Polytechn. —
J. prakt. Ch. 68. 481"..
15*
222 LISTE BIBLIOGRAPHIQUE
848. Cadgènr (Ernest). Zur Kenntnis des asymmetrischen Meta-
xylylhydroxylamins, des as-Metaxylyldiazoimids und des
Ortho-Tolyldiazoimids. Dissert. Zurich (Prof. Bamberger).
849. Cloetta (M.). Ueber das Verhalten des Morphins im Orga-
tiismus und die Ursachen der Angewôhnung an dasselbe.
Ziirich. Pharmakol. Inst. — Arch. exp. Pathol. 50. 453.
850. Gnehm (Pi.). Zur Fleckenbildung auf Seidensloffen. Zurich.
Poiytechn. — Zeitschr. Farben- und Textil-Ch. 2. 453.
851. GoLDSCHM[DT (Cari). Ueber Reaktionen mit Formaldehyd.
Genf. — Chemiker-Zeitimg 27. 1^25.
852 . HoBER (Rudolf). Ueber die Hydroxylionen des Blutes. Ziirich.
Physiol. Inst. der Univ. — Pfluger's Arehiv 99. 572.
8r)3. Kacfler (Félix). Ueber Azo- und Azomethinderivale des
p-Aminoanlhrachinons. Ziiricli. Poiytechn. — Zeitschr.
Farben- und Textil-Ch. 2. 469.
854. Klein (Emericus Isidorus). Contribution à l'étude de l'acide
acétonitrique. Thèse. Genève (Prof. Pictet).
855. Knapp (Th.) und Suter (F.). Experimentelle Untersu-
chungen ùber die Résorptions- und Ausscheidungsverhàlt-
nisse einiger (iuajakolderivate. Basel. — Arch. exp. Pathol.
50. 332.
8.%. Kùvlenstjerna (K. G. von). Enthàlt Capaloïn Methoxyl?
Bern. Pharm. Inst. der Univ. — Arehiv der Pharm.
241. «i89.
825 bis NiETZKi (R.) undZ/ENKER (Waldemar). Ueber ein neues
Trinilrochlorbenzol. Basel. Univ. -Lab. — Berichte 36. .3953.
839 bis. Oestkrle (O.-â.). Rhein aus Aloë-Emodin. Bern. —
Schweiz. Wochenschr. Al. 599.
857. RiEDER (Josef). Galvanolechnik und Photographie. Genf. —
Zeitschr. Elektroch. 9. 911.
858. RuPE (H.) und Porai-Koschitz (A.). Ueber chromophore
Gruppirungen. Zur Kenntnis der Methinammoniumfarb-
stott'e. Basel. Univ. -Lab. — Zeitschr. Farben- und Textil-
Ch. 2. 449.
859. Ripe (Hans) und Schlochoff (Paul). Ueber die Einwir-
kung von Semicarbazid auf ungesàttigte Ketone. BaseL
Univ. -Lab. il. — Berichte 36. 4377.
800. Sr.HULZE (E ) und Winterstein (E.). Beitràge zur Kennt-
nis der aus Pllanzen darstellbaren Lecithine. Ziirich. Agrik.-
chern. Lab. des Poiytechn. — Z. physiol. Ch. 40. 101.
se»! . ScHULZK lE.) und Winterstein (E.). Ein Nachtrag zu der
Ai)handbmg iiber einen phosphorhaltigen Bestandteil der
DES TRAVAUX DE CHIMIE FAITS EN SUISSE. 223
l'Ilaiizensamen. Zurich. Agrik.-ehein. Lab. des Polytechn,
— Zeitschr. physiol. Gh. 40. 1^20.
862. ScHUMACHER-Kopp. Zu den Reaktionen des Methylviolets
und des Tropaolins. Luzern. Clieiniker-Zeilung 21. 1176.
86;». ScHWEiTZER (^A.\ Beeinflusst der Magnelismus die chemi-
schen Reaktionen hei Silberhalogen- und lichtempnndlichen
Eisensalzeii? Ziiricli. — Physikal. Zeitschr'. 4. 852.
864. SpiNDi.ER (0. von). Ziironensàurebestimmiing- mittels der
Kalkmetliode. Genf. — Chemiker-Zeitung 27. 1263.
865. Trradwell (F. -P.). Kurzes Lehrbuch der analytisclien
Ghemie. Band I : Qualitative Analyse. 3. Anilage (Leipzig)
Zurich.
866. Ullmann (F.) und Mauthner (F.). Ueher die Oxydation
von substiluirten o-Phenylendiaminen. Genf. Univ. -Lab. —
Berkhte 36. 4026.
867. WoKKR (Gertrud), Kostanecki (St. von") und Tamhor (J.).
Synlhesen des 3,4-Dioxvnavons. Bern. Univ. -Lab. —
Berkhte 36. 4235.
LISTE BIBLIOGRAPHIQUE
des Travaux conceriiaiil la Géologie de la Suisse.
C'est en l'année 1870 que M. E. Favre publia pour
la première fois dans les Archives la Revue géologique
suisse, qu'il continua seul jusqu'en 1886. A ce moment
il s'associa M. le professeur Schardt, avec lequel il a
rédigé cette publication jusqu'en 1895, époque à la-
quelle il se déchargea définitivement de ce travail. Ce
fut dés lors M. Schardt qui lut l'àme de cette revue,
pour la rédaction de laquelle il s'assura l'aide du re-
gretté Léon Du Pasquier, puis la mienne. Dans l'inter-
valle, le Comité de la Société géologique suisse, com-
prenant l'importance du travail entrepris par M. Favre,
décida de le publier dans l'organe officiel de la Société,
les Eclogœ geologicœ Helveliœ, sous forme de tirages à
part des Archives. Puis les Eclogœ étant devenues com-
plètement indépendantes de tout autre journal scienti-
fique, la Revue fut dés lors l'objet d'une double
impression à Genève et à Lausanne. En même temps
elle prit un développement progressif qui la rendit fort
encombrante pour une publication du genre des Ar-
chives, ce qui engagea le Comité de rédaction à deman-
der aux auteurs de la Revue d'en faire pour ce journal
un abrégé devant paraître sous le nom de Progrès de la
Géologie en Suisse.
LISTE BIBLIOGRAPHIQUE, ETC. 225
Cette solution comportait un surcroît de travail assez
important, auquel ne paraissait pas correspondre une
réelle utilité. Aussi, étant pour le moment seul rédac-
teur de la Revue géologique suisse, me suis-je décidé,
d'accord avec le Comité de rédaction des Archives, à
cesser ces Progrès de la Géologie et à les remplacer
par une simple liste des Travaux de géologie concernant
la Suisse parus dans une année. Cette liste pourra, je
l'espère, rendre des services aux lecteurs des Archives,
et ceux qui désireront trouver des indications sommaires
sur les travaux cités les trouveront, comme par le passé,
dans la Revue géologique suisse publiée par les Eclogœ
geologicœ Helvetiœ.
Ch. Sarasin.
1901
i. Minéralogie et Pétrographie.
\ . Baltzer, a. Ueber die aplitische randliche Faciès des Pro-
togins an der Mieselen, Lauteraargletscher. Mittheil. der
naturforsch. Gesell. Bern, 1901, p. 70-72.
2. Baltzer, A. Ueber die mechanische Umwandlung des Kalk-
steines in Marmor. Mittheil. dernattirf. Gesell. Bern, 1901,
p. 67-70.
3. Baumhauer, h. Ueber den Ursprung und die gegenseitigen
Beziehungen der Krystallformen. Rektoratsrede gehallen am
25 Nov. 1901 in Freibourg.
4. Baumhauer, H. Ueber den Seligmannit, ein neues dem Bour-
nonit homôomorplies Minerai, aus dem Dolomil des Binnen-
Ihales. Sitziingsbericht der preussischen Akad. der Wiss. Ber-
lin, 1901, p. 110-117.
5. BoERis. G. Octaedrit del Scipsius (St. Gothardo). Alti Soc.
Ist. di Se. nat. Milano, 1901, p. 339-344.
226 LISTE BIBLIOGRAPHIQUE DES TRAVAUX
6. BOiXARD. A. Étude pétrographique des roches éruptives du
soubassement cristallin des Dents de Morcles-Dents du Midi.
Bull. Soc. vaudoise des Se. mt., t. XXXVII, p. 273 à 342,
et Archives des Se. nat., t. XII, p. 421.
7. BoNNEY, F. -A. Les Euphotides de la vallée de Saas. C. R.
de la Soc. géol. de Londres, 4 décembre 1901.
8. DuPARC, L. Sur la classification des schistes de Casanna des
Alpes valaisannes. C. R. de l'Acad. des Se. de Paris,
20 mai 1901.
9. DuPARC, L. et Mrazec. Sur l'origine de l'épidote. Archives
des Se. phys. et nat.. t. XI, p. 611.
10. HiRSCHi, H. Beitràge zur Kenntniss der gesteins.bildenden
Biotite und ihrer Beziehung zum Gestein. Inaugural Disser-
tation. Zurich, 1901.
11. Kaech, m. Vorlàufige Mittheilung in den Porphyrgebieten
zwischen Luganer See und val Sesia. Eclogx geol. Helv.,
t. VII, p. 129-135.
12. KoENiGSBERGER, Joh. Die Minerallagerstàtten im Biotit-pro-
togm des Aarmassivs. NeiiesJahrb. fUr Min., Geol: und Pal.
Beilagehand. XIV, p. 43-119, 1901.
13. MiLCH, L. Ueber deni Granitgneiss vom Roc Noir (Massiv der
Dent Blanche sûdwestl. Wallis). Neues Jahrb. fiir Min.,
Geol. und Pal., 1901, I, p. 49-88.
14. Preiswerk, h. Der Serpentin vom Geisspfad (Ober Wallis).
Eclogx geol. Helv., vol. VII, p. 123-125.
15. Preiswerk, H. Ueber Dunitserpentin am Geisspfadpass im
Ober Wallis. Inaugural Dissertation. Basel, 1901.
16. Preiswerk, H. Untersuchung eines Griinschiefers von Brus-
son (Piémont). Centralblatt fUr Min., Geol. und Pal, 1901,
p. 303-308.
17. Sch.efer, R. W. Der basische Gesteinszug von, Ivrea im
Gebiet des Mastallone Thaïes. Tschermaeks Min. und Petr.
iWi^i/iei/, t. XVII, p. 495-517.
18. ScHMiDT, C. Wulfenit aus der Mine Collioux bei Sankt Luc
, im Val d'Anniviers.'jEc/o^fa? geol. Helv., t. VII, p. 139-140.
19. SoLLY and Jackson. A new Minerai from the Binnenthal.
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CONCERNANT LA GÉOLOGIE DE LA SUISSE. 227
21 . Bhuckner, Ed. Bericht der Fluss Kommission fur 1900-
1901. Verh. der schweizer. Naturf. Gesells. Si*-^ Jahres ver-
samin. 1901 .
22. FiNSTERWALDER, S. et MuRET, E. Les variations périodiques
des glaciers. VI« rapport rédigé au nom de la Commission
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23. FoREL, F. -A. Les matières organiques dans les eaux du lac
Léman. Bull, de la Soc. vaudoise des Se. nat., t. XXXVII,
p. 479-481.
24'. FoREL, F. -A. La thermique du lac. Compte rendu des séances
de la Soc. vaud. des Se. nat. ; Archives, t. XI, p. 410-4H.
25. FoREL, F.-A. Etude thermique des lacs du Nord de l'Eu-
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26. FoREL. F.-A. L'éboulement du Fletschhorn. Eclogx geol.
Helvetix, t. VII, p. U7, et Archives, t. XII, p. 395 et 550.
27 . FoREL, F.-A. Sur le glacier du Rhône. C. R. des séances de
la Soc. vaud. des Se. nat.. Archives, t. XI, p. 209.
28. FoREL. F.-A., LuGEON, M. et Muret, E. Les variations pé-
riodiques des glaciers des Alpes. Annuaire du S. A. C.
(36« année), 1901.
29. Frûh, J. Die Erdbeben der Schweiz im Jahre 1899. Armai,
der schweiz. meteorol. Centralansialt, Jahrgang 1899.
30. Gremaud, a. Les mouvements de terrain. Bull, de la Soc.
fribourg. des Se. nat., t. IX, p. 17.
31. Hagenbach-Bischoff. Bericht der Gletscher-Kommissionfijr
das Jahr 1900-1901. Verh. der schweiz. Naturf. Gesell,
1901, p. 277.
32. Heim, a. Bericht an Herrn Prof"" Brûckner, Pràsident der
Fhissgeschiebe-Kommission. Verh. der schweizer. Naturf.
Gesell. 1901.
33. LuGEON, M. Recherches sur l'origine des vallées des Alpes
occidentales. Annales de Géographie, Paris, t. X, p. 295-
317 et 401-428. Voir aussi C. R. des séances de la Soc.
vaud. des Se. nat., Archives, t. XI, p. 412.
34. LuGEON, M. Sur la fréquence dans les Alpes de gorges épigé-
nétiques et sur l'existence de barres calcaires de quelques
vallées suisses. Bull, de la Soc. vaud. des Se. nat., t. XXXVII,
p. 423-454.
35. MiiHLBERG, F. Ueber die Herstellung einer Quellenkarte des
Kantons Aargau. Mittheil. der aargau. Naturf. Gesell. H. IX.
36. Neuweiler, E. Beitrâge zur Kenntniss der schweizerischen
228 LISTE BIBLIOGRAPHIQUE DES TRAVAUX
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1901.
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38. RiTTER, G. Sur l'hydrologie neuchâteloise. Bull, de la Soc.
neuchât. des Se, nat., t. XXVIII, p. 158-179.
39. Saraslv, Ed. Les oscillations du lac des Quatre-Cantons,
Archives, t. XI, p. 161-171.
40. ScHARDT, H. Les mouvements de rocher de la Clusette. Bull,
de la Soc. neuchât. des Se. nat., t. XXIX, 12 pages. Voir
aussi Archives, t. XII, p. 183.
41. ScHARDT, H. L'éboulement du Fletschhorn. Eclogx geol.
Helvetix, t. Vil, p. U8, et Archives, t. XII, p. 396.
42 . Sprecher, F.-W. Grundlawinenstudien. Jahrb. des S. A. C,
t. XXXV, p. 268-292.
III. Géologie descriptive. — Tectonique. — Stratigraphie et
Paléontologie.
43. Aeberhardt, B. Etude critique sur la théorie de la phase de
récurrence des glaciers jurassiens. Eclogx geol. Helvetix,
t. VIL p. 103-119.
44. Baltzer, a. Géologie der Umgebung des Iseosees Geol. und
paleont. Abhandl. von E. Koken, neue Folge, t. V. 48 p..
5 pi. et 1 carte. — Résumés dans les C. R. de la Soc. helv.
des Se. nat. 1901, Archives, t. XII, p. 138, et Eclogx geol.
Helv., t. VII, p. U6.
45. Baumberger, E. Ueber Faciès und Transgressionen der un-
teren Kreide am N'ordrande der mediterrano-helvetischen
Bucht im westlichen Jura. Wissenschaftliche Beilage z. Be-
richt der Tôehterschule in Basel, 1901.
46 . Béguin, F. Un pli-faille à Chatollion. Bull, de la Soc. neuchât.
des Se. nat., t. XXVIII. p. 206-214, et Archives, t. XI,
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47. Bieler, Th. Etude préliminaire sur le modelé glaciaire et le
pavsage drumiinique de U plaine vaudoise. Bull, de la Soc.
vaud. des Se. nat., i. XXXVIl. p. 213-220.
48. BisTRAM, A. von. Ueber geologische Aufnahmen zwichen
j>uganer-und Comer-See. Centralbl. fur .Min. Geol. und Pa-
leont. 1901, n<'24. p. 737-740.
49. Bonney, T,-A. On tlie relations oC certain breccias to the
CONCERNANT LA GÉOLOGIE DE LA SUISSE. 229
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of London, n" 754, p. 48.
50. BouRQuiN, E. et Rollieb, L. Notice sur les gisements anor-
maux des tranchées de la gare de la Chaux-de-Fonds. Bull.
de la Soc. neuchât. des Se. nat., t. XXVIII, p. 80-85, et
Archives, t. XI, p. 525.
51 . Bl'xtorf, a. Géologie der Umgebung von Gelterkinden im
basler Tafeljura. Matériaux four la Carte géol. de la Suisse,
41. Livr.
52. Dubois, A. Les gorges de l'Areuse et le Creux du Van.
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53. DuPARC, L., Mrazec, L. et Pearce, F. Carte géologique du
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et géologique de Genève.
54. Eberli, J. Aus der Géologie des Kantons Thurgau mit einer
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55. Fournier. Etude sur la tectonique du Jura franc-comtois.
Bull, de la Soc. géol. de France, 1901, p. 97-1 12.
56. Frey, h. Minéralogie und Géologie fiir schweizerisclie Mit-
telschulen. Leipzig, 1901. A. Freitag, libraire. 230 pages et
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57. Girard, R. de. Tableau des terrains de la région fribour-
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58 Gutzwiller, A. Zur Altersfrage des Loess. Verhandl. der
Naturf. Gesel. Basel, t. XIII, H. 2, p. 271-286.
59. HùHNE^ s. von. Eine orographische Studie am Kniee des
Rheines. Geograph. Zeitschr., t. VII, p. 140-148.
60. Lamothe, de. Etude comparée des systèmes déterrasses des
vallées de Tisser, de la Moselle, du Rhin et du Rhône. Bull,
de la Soc. géol. de France, 4® série, t. I, p. 297-383.
61 . Leuthardt, F. Beitràge zur Kenntniss der Flora und Fauna
der Lettenkohie von Neuewelt bei Basel. Eclogx geol. Helv.,
t. VII, p. 125-128.
62. Lorenz, Th. Geologische Studien im Grenzgebiet zwischen
helvetischer und ostalpiner Faciès II ; Sûdlicher Rhàticon.
Ber. der Naturf. Gesel. von Freiburg B., t. XII, p. 34-95.
63. LoRiOL, P. de. Etude sur les Mollusques et Brachiopodes de
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Soc. pal. suisse, t. XXVIII, 1901.
64. LuGEON, M. Sur la découverte d'une racine des Préalpes
suisses. C. R. de l'Acad. des Se. de Paris, 17 janvier 1901.
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65. LuGEON, M. Dislocations dans la Mollasse du ravin de la Pau-
dèze. Bull, de la Soc. géol. de France. 1901, C. R.. p. 87.
66. LuGEON, M. Stries glacières au tunnel de Chexbres. C. R. de
la Soc. vaiid. des Se. nat.. Archives, t. XI, p. 411.
67 . LuGEON, M. et Roessinger, G. Géologie de la haute vallée de
Lauenen. Archives, t. XI, p. 74-78.
68. Mûhlberg, F. Programm der Excursionen der schweizeris-
chen geologisclien Gesellschaft. Mittheil. der aargau. Naturf.
Gesell, t. IX.
69. Renevier, E. Vallée transversale à travers le monticule e
Saint-Tripbon. Bull. Soc. vaud. des Se. nat., t. XXVIII,
séance du 6 juin 1901.
70. Roessinger, G. et Bonnard, A. Les blocs cristallins delà
Hornfluh. C. R. de la Soc. vaud. des Se. nat., Ai'chives,
t. XII, p. 541 , et Bull, de la Soc. vaud., t. XXXVII, p. 471-
478.
71 . Rollier, L. Nouvelle poche fossilifère de Sidérolithique. C. R.
de la Soc. neuchât. des Se. nat., Archives, t. XII, p. 79.
72. RoïHPLETZ. A. Das Grenzgebiet zwischen Ost- und West-
Alpen und die rhàtische Ueberschiebung. Mûnchen Lindau-
ersche Buchlandlung , 1 74 pages, 69 fig. 5 pi.
73. RoTHPLETz, A. Ueber die Entstehung des Rheinlhales ober-
halb des Bodensees. Verein fiir die Geschiclite des Bodensees,
etc., fasc. 29, 1901.
74. RoTHPLETz, A. Antwort an den offenen Brief von Herrn D""
C. Tarnuzzer. Centralbl. fur Min. Geol. und Pal., 1901,
p. 353-360.
75. Sarasin, Ch. Les formations infracrétaciques de la chaîne
Pleiades-Corbettes-Niremont. Archives, t. XII, nov. 1901.
76. S.\RASiN, Ch. et Schondelmayer. Ch. Etude monographique
des Ammonites du Grétacique inférieur de Châtel-Saint-Denis,
l""® partie. Mém. de la Soc. pal. suisse, t. XXVIII, 91 p. et
11 pi.
77. Sarasin, P. et F. Ueber die muthmasslicbe Ursache der
Eiszeit. Verh. der Naturf. Gesel. Basel, t. XIII. fasc. 3,
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78. ScH.\RDT, H. Les blocs exotiques du massif de la Hornfluh.
Ecloqx. geol. Helv., t. VII, p. 196-198, et Bull, de la Soc.
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79. Schardt, h. Mélanges géologiques sur le Jura neuchâtelois
et les régions limitrophes, fasc. 1 et 2, extraits du Bull, de
la Soc. neuchât. des Se. nat., t. XXVIII et XXIX.
CONCERNANT LA GÉOLOGIE DE LA SUISSE. 231
80. ScHARDT, H. Gisements anormaux prés de la gare de la
Chaux-de-Fonds. C. R. de la Soc. neuchât. des Se. nat..
Archives, t. XII, p. 78.
81 . ScHARDT, H, Sur quelques gisements de Gault dans le canton
de Neuchâtel. C. R. de la Soc. neuchât. des Se. nat.,
Archives, t. XI, p: 517.
82. ScHARDT, H. Une poche hauterivienne dans le Valangien des
Fahvs prés Neuchâtel. Bulletin de la Soc. neuchât. des Se.
nat.\ t. XXVIII, p. 183-196, et Archives, t. XI. p. bU.
83. ScHARDT, H. Nouveau gisement d'Albien à la Coudre prés
Neuchâtel. Bull, de la Soc. neuchât. des Se. nat., t. XXIX,
et Mél. géol., fasc. 2.
84. ScHARDT, H. Calcaire d'eau douce tertiaire discordant sur
rUrgonien prés de Gorgier. Bull, de la Soc. neuchât. des Se.
nat., t. XXIX, Mél. géol.,hsc. 2^ et Archives, t. XII, p. 184.
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de Marin. Bull, de la Soc. neuchât. des Se. nat., t. XXIX,
Mél. géol., fasc. 2, et Archives, t. XII, p. 184.
86. ScHARDT, H. Sur les dunes éohennes et le terrain glaciaire
des environs de Champion et d'Anet. Bull, de la Soc. neuchât. .
t. XXIX, Mél. géol., fasc. 2, et Archives, t. XII, p. 192.
87 . ScHARDT, H. Sur un dépôt tuffacé dans la Combe des Fahys
prés Neuchâtel. Bull, de la Soc. neuchât., t. XXIX, et Mél.
géol., fasc. 2.
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du vallon du Locle. Bull, de la Soc. neuchât., t. XXIX, et
Mél. géol, fasc. 2.
89. ScHARDT, H. Un lambeau de recouvrement jurassique sur le
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et Mél. géol., fasc. 2.
90. ScHARDT, H. Phénomènes de laminalion glaciaire dans le Val
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Niederschônlhal. Verh. der Naturf. Gesel. Basel, t. XIII,
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96. Strùbin. R. Neue Aufschlûsse in den Keuper-Lias-Schiciiten
von KieAerschônihal Eclogx geol. Helv.,t. VII, p. 119-123.
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im nord-schweizerischen Jura. Centralhl. fur Min. Geol. u.
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fur Min. Geol. and Pal., 1901, p. 233.
233
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
FAITES A
L'OBSERVATOIRE DE GENEVE
PENDANT LE MOIS
DE JANVIER 1904
Le 1", brouillard pendant tout le jour.
2, brouillard pendan,t tout le jour; givre.
3, brouillard le matin ; givre.
4, brouillard pendant tout le jour.
5, léger brouillard le matin.
6, brouillard depuis 10 h. du matin.
8, brouillard le matin; pluie depuis 9 h. du soir.
10, gelée blanche le matin.
12, neige sur les montagnes environnantes; fort vent à 4 h. du soir.
13, pluie à 7 h. du matin et depuis 10 h. du soir; fort vent pendant toute la
journée.
14, pluie dans la nuit et h 4 h. du soir; très lort vent pendant toute la journée.
15, pluie dans la nuit et à 10 h. du matin; très fort vent le matin.
16, fort vent le matin; quelques flocons de neige depuis 7 h. du soir.
17, légère chute de neige dans la nuit; forte bise à 4 h. du soir.
18, forte bise le matin jusqu'à 1 h. du soir; léger brouillard à 9 h. du soir.
19, légère chute de neige dans la nuit et à 10 h. du matin; hauteur 0"°,5; très
forte bise depuis 4 h. du soir.
20, forte bise depuis 4 h. du soir.
22, très forte bise dans l'après-midi.
26, brouillard pendant tout le jour; léger givre le matin.
27, brouillard le matin.
28, brouillard pendant tout le jour; fort givre.
29, forte gelée blanche le matin.
30, pluie depuis 10 h. du soir.
31, pluie dans la nuit et depuis 4 h. du soir; légère gelée blanche le matin.
Hantear totale de la neige : 0<^™,5 tombés en 1 jour.
Remarque A partir du commencement de l'année 1904, les indications du nouveau
baromètre normal (Fuess N" 1492/57) subissent une correction de -j- 0">'n,21 afin de
les rendre absolument comparables à celles du baromètre normal (Wild-Fuess 168) du
Bureau météorologique central suisse à Zurich. Cette correction a été déterminée fin
janvier par M. le D'' Maurer.
Archives, t. XVII. — Février 1904. 16
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236
MOYENNES DE GENÈVE. — JANVIER 1904
Correction pour rédnire la pression atuiospbéri<|ne de tienève à la
pesanteur normale : -|~ O^^-O^- — Cette correction n'est pas appliquée clans
les tableaux.
Pression atmosphérique : TOO""" -\-
1 h. m. 4 h. m. 7 h. m. 10 h. m. 1 h. s. 4 h. s. 7 h. s. 10 L. s. Moyomics
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28.58
28.77
29.08
2810
28.02
28.75
29.09
28.62
28.4o
2818
2807
28.31
27.46
27.75
28.70
28.99
2824
3:228
32.11
3184
3204
30.86
30.50
3082
30.97
31. 43
Mois 2985 29.70 29.63 29.89 28.88 28.81 29.47 29-72 29.49
Température.
l^déc- 1.46 - 1% — 2.32 - 2°0i - 0°45 - 0°23 - 0^24 - 0°83 - U9
2. . 4- 1.47 4- 1.33 4- 1.47 + 2.16 -{- 3.96 + 3.12 -f- 2.47 + 1.68 + 2.21
3. , _ 1.96 — 1.95 — 2.25 — 158 + 0.10 4- 0.07 - 0-64 - 1-29 - 1.19
Mois — 0.69 — 089 — 1.10 — 0.52 -f- 1.17 + 0.96 + 049
Fraetlon de saturation en Vo-
1" décade 93 94 95 93 88 86 88
2' » 85 86 83 80 69 76 75
3« >. 91 93 9.=) 91 84 85 88
0.18
- 0.93
91
91
84
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90
89
Mois 90 91 91 88 80 82 84 88 87
Dans ce mois l'air a été calme 355 fois sur 1000-
NNE 56
Le rapport des vents = ., = 0.90-
00 W 03
La direction de la résultante de tous les vents observés est S. 68° -6 W.
Son intensité est égale à 9. 98 sur 100-
Moyennes des 3 observations Valeurs normales dn mois pour les
(7^, 1>>, 9>>) éléments météorologiques, d'après
mm Plantamonr :
Pression atmosphérique 729.41 mm
Nébulosité 8.9 Press, atmosphér. . (1836-1875) 727.37
7 + 1 + 9 _|. oo,26 Nébulosité (1847-1875). 7.9
3 Hauteurde pluie.. (1826-1875). 48— .8
Température <_.,,„ ^ „ , , • , , • /■J,^ ia
i /-4-I-{-2X9 4_ 0» 37 Nombre de jours de pluie, (id.). 10
4 Température moyenne .. , (id.). — 0°.08
Fraction de saturation 86 % Fraction de saturât. (1849-1875K 86 7c
237
Observations météorologiques faites dans le canton de Genève
Résultats des observations pluviométriques
iilation
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COLUI
ClliHBm
ClliTI!l,MXB
SJTISNÏ
1TIIINA7,
COSI'IISIRIIBS
Hauteur d'eau
eu mm.
40.0
32.6
27.5
31.0
37.0
29. 5
29.0
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TEVItlBR
OBSBRViTOIRg
cni.nsNï
l'CPLIXGB
Jll«V
IIBIIMiNCB
27.0
22.7
-
19.0
Hauteur d'eau
en mm.
25.7
27.3
Durée totale de l'iusolation k Jiissy : 24'i.3-
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
FAITES AU
GRAND SAINT -BERNARD
TENDANT L.K MOIS
DE JANVIER 1904
11 h.
Le 7 et le S, fort vent dans l'aprè-s-niidi.
9 et 10, neige.
13, 14, 15, 16 et 17, forte bi«e et chutes de neige.
19, neige.
24, très fort vent; grande sécheresse de l'air : fi'actiou de saturation lu %
du soir.
25, grande sécheresse de l'air ; fraction de saturation 1 "/o à 9 h. du soir.
26, grande sécheresse de l'air : fraction de saturation 4 % '^ minuit.
27, grande sécheresse de lair : fraction de saturation 2 o/o ^ H h. du matin.
30 et 31, chutes de neige.
Re.marque. Depuis le commencement de l'année 1904 les observations delà pression
atmosphérique se font à un nouveau baromètre installé le 5 octobre 1903 à côté de
l'ancien baromètre de Gourdou. C'est un baromètre à cuvette, à échelle réduite, en
laiton, sortant des ateliers de M. Fuess et portant le N° 1570/100. Il est en tous points
semblable au nouveau baromèti-e normal de l'observatoire de Genève. Sa correction
par rapport k celui-ci est de -\- 0'"™,54 et par rapport au baromètre normal du Bureau
météorologique central de Zurich elle est de -j- 0™™,75. Cette dernière correction a
été appliquée aux observations directes.
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iiiii7iii77iiii77777iiiiiiiiiii
240
MOYENNES DU GRAND SAINT-BERNARO.
JANVIER 1904
Correction pour réduire l» |»rei!«sioii atmosphérique du Orand Saint-
Bernard à la pesanteur normale : — 0'"'".22. — Cette correction n'est pas
appliquée dans les tableaux.
Pression atmosphérique : 500""" 4" Fraction de saturation en "/'(,
7 b. m. 1 h. s. 9 h. s. Moyenne 7 li. m. 1 h. s. h. s. Moyenne
1- décade 62.28 62.13 62.92 62-44
2« » 60.54 60.31 60.99 60.62
3» . 65.35 65.09 64. 73 65.06
61 56 61 59
67 59 59 62
38 31 41 37
Mois 62.81 J 62.59 62.94 62.78 55 48 54 52
7 h. m.
Température.
1 h. 8. 9 b. a.
Moyenne,
7 + 1 + 9
^+i+»X'
l'* décade -
- 9.02
- 7.62
- 9.24
- 8.62
- 8.78
2' »
- 10.68
- 8.76
- 10.96
- 10.13
- 10.34
3»
- 8. 40
- 6 05
- 8.28
- 7.58
- 7.75
Mois
9.34
- 7.43
9.45
8.74
8.92
Dans ce mois l'air a été calme fois sur 1000.
NE 41
Le rapport des vents -^tt = ^ rr ^^ 0.37.
La direction de la résultante de tous les vents observés est S. 45° W.
Son intensité est égale h 76.3 sur 100.
Pluie et neige dans le Val d'Entremont.
station
Maitigny-Ville
Eau en millimètres ....
Neijje en centimètres.. . ,
mm
37.0
gem
Orsières
42.9
Igcm
Bonrg-St-Pierre
mm
36.0
Igom
St-Bernard
mm
941
106"""
RECHERCHES RECENTES
SUR
IL^A. Il^DIOA.OTIVITÉ
PAR
P. CURIE 1
Depuis la découverte des substances radioactives,
les recherches sur la radioactivité ont pris un très grand
développement. Je me propose dans cet article de
donner un résumé de l'état actuel de nos connaissances
relatives à ce sujet, en insistant particulièrement sur
les résultats des travaux les plus récents '.
I. — SUBSTANCES RADIOACTIVES
Rayons de Becquerel. Uranium et thorium.
Nous appellerons radioactives les substances capa-
bles d'émettre spontanément et d'une façon continue
certains rayons dits Rayons de Becquerel. Ces rayons
agissent sur les plaques photographiques ; ils rendent
^ Extrait du Journal de Chimie Physique. Tous droits réservés.
^ Pour détails plus complets sur les travaux antérieurs à mai
1903, voir la thèse de M'"^ Curie (Paris, Gauthier-Villars, juin
1903); et Annales de Chimie et de Physique, t. XXX, p. 99 et 145.
Archives, t. XYII. — Mars 1904. '17
242 RECHERCHES RÉCENTES
les gaz qu'ils traversent conducteurs de l'électricité; ils
sont capables de traverser le papier noir et les métaux.
Les rayons de Becquerel ne se réfléchissent pas, ne se
réfractent pas, ne se polarisent pas.
C'est M. Becquerel qui a découvert en 1896 que
l'uranium et ses composés émettent d'une façon con-
tinue ces nouveaux rayons. M. Schmidt et M"'^ Curie
ont ensuite trouvé à peu près simultanément que les
composés du thorium sont aussi radioactifs. L'intensité
des radiations émises par les composés du thorium est
analogue à celle des radiations émises par les compo-
sés d'uranium. La radioactivité est une propriété ato-
mique qui accompagne les atomes d'uranium et de
thorium partout où ils se trouvent ; dans un corps
composé ou un mélange elle est, en général, d'autant
plus grande que la proportion de ces deux métaux y est
elle-même plus forte.
Nouvelles substances radioactives.
M""^ Curie a recherché en 1898 si parmi les corps
simples alors connus il y en avait d'autres doués de pro-
priétés radioactives; elle n'a pu trouver aucune sub-
stance donnant un rayonnement notable, et elle a pu
conclure que les propriétés radioactives des corps sim-
ples sont au moins 1 00 fois plus faibles que celles de
l'uranium et du thorium. Elle a trouvé, au contraire,
que certains minéraux contenant de l'uranium (la
|)echblende, la chalcolite, la carnotite) sont plus actifs
que l'uranium métallique ; l'activité de ces minéraux
ne pouvait donc être attribuée ni uniquement à l'ura-
nium, ni aux autres corps simples connus. Cette dé-
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 243
couverte a été fertile en résultats nouveaux. Nous avons
établi, M"^ Curie et moi, dans un travail fait en commun,
que la pechblende renferme des substances radioac-
tives nouvelles, et nous avons supposé que ces sub-
stances contiennent des éléments chimiques nouveaux.
On connaît actuellement avec certitude trois subs-
tances nouvelles fortement radioactives; le polonium
qui se trouve dans le bismuth que l'on extrait des mi-
nerais d'urane, \e radium ' qui se trouve dans le ba-
ryum de même provenance, et Vactinium qui a été
trouvé par M . Debierne dans les terres rares retirées
du même minerai. Toutes ces trois substances se trou-
vent dans les minerais d'urane en quantité infinitési-
male, et toutes les trois possèdent une radioactivité
environ un million de fois plus grande que celle de
l'uranium et du thorium.
Récemment M. Giesel et M. Hofïmann ont 'signalé la
présence dans les minerais d'urane d'une quatrième
substance fortement radioactive qui aurait des proprié-
tés chimiques analogues à celles du plomb ; d'après les
publications qui ont paru jusqu'ici je n'ai pu me faire
une opinion sur la nature de cette substance.
On peut se demander si la radioactivité est une pro-
priété générale de la matière. Cette question ne peut
actuellement être considérée comme résolue. Les re-
cherches de M ""^ Curie ont prouvé que les diverses
substances connues ne possèdent pas de radioactivité
atomique qui atteigne le centième de la radioactivité
de l'uranium et du thorium. — D'autre part, certaines
réactions chimiques peuvent donner naissance à la
' Découvert par M. et M'"^ Curie et M. Bémont.
244 RECHERCHES RÉCENTES
création d'ions conducteurs de l'électricité sans que la
substance active présente le caractère de radioactivité
atomique. C'est ainsi que le phosphore blanc en s'oxy-
dant rend l'air qui l'entoure conducteur de l'électricité,
tandis que le phosphore rouge et les phosphates ne se
montrent nullement radioactifs.
Des expériences déjà anciennes (Russel, Colson,
Lengyel) montrent que certains corps agissent à la
longue sur les plaques photographiques. Il est possible
qu'une partie de ces phénomènes soit due à la radio-
activité, maison n'a à ce sujet aucune certitude. Des
travaux récents (Mac Lennan et Burton, Strutt, Lester
Cooke) conduiraient pourtant à supposer que la radio-
activité appartient à toutes les substances à un degré
extrêmement faible. L'identité de ces phénomènes très
faibles avec les phénomènes de la radioactivité atomi-
que ne peut encore être considérée comme certaine.
Radium. De toutes les substances fortement radio-
actives le radium est la seule pour laquelle on ait
réussi à prouver qu'elle constitue un élément nouveau.
Le radium possède un spectre caractéristique dont la
découverte et la première étude sont duesàDemarçay,
et qui a été étudié depuis par MM. Runge et Precht et
Crookes. Le radium est un élément qui vient se placer
dans la série des métaux alcalinoterreux à la suite du
baryum ; son poids atomique déterminé par M*"^ Curie
est égal à 225.
Le radium a été retiré jusqu'à présent d'un résidu
de la fabrication qui a pour but d'extraire l'urane de
son minerai (la pechblende). Ce résidu contient par
tonne 2 à 3 décigrammes de radium. On commence
par extraire d'une tonne de résidu 10 à 15 kilogram-
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 245
mes de sel de baryum radifère, d'où l'on retire ensuite
le sel de radium par des cristallisations fractionnées
(avec le chlorure et le bromure), les cristaux qui se
déposent dans une solution étant plus riches en radium
que le sel qui reste dans la liqueur.
On peut mesurer l'activité radiante d'un sel de ra-
dium à diverses époques à partir du moment où l'on a
fait cristalliser le sel et où on l'a séché à l'étuve. On
constate que l'activité a une certaine valeur initiale,
puis elle augmente en fonction du temps, d'abord rapi-
dement, puis de plus en plus lentement; elle tend
asymptotiquement vers une valeur limite qui est envi-
ron cinq fois plus forte que l'activité initiale. L'activité
reste ensuite invariable pendant des années, si on
laisse le sel dans un état invariable.
POLONIUM ET ACTINIUM.
Le polonium est, au contraire, un corps qui perd
lentement sa radioactivité à partir du moment où il a
été séparé du minerai d'urane qui le contenait. Après
quelques années la radioactivité du polonium a presque
complètement disparu. Le polonium se comporte donc
comme un corps instable. On n'a pas encore pu dé-
montrer que le polonium est un élément nouveau, dis-
tinct du bismuth ordinaire.
On peut concentrer le polonium par fractionnement
en précipitant par l'eau le sousnitrate de bismuth à
polonium, en solution acide; la partie précipitée est la
plus active. On peut aussi faire une précipitation par-
tielle d'une solution chlorhydrique très acide par l'hy-
drogène sulfuré; le polonium se concentre dans les
246 RECHERCHES RECENTES
sulfures précipités. Ces procédés de fractionnement
sont pénibles, parce que les produits précipités ne se
redissolvent que dificilement. M. Marckwald concentre
l'activité en plongeant une baguette de bismuth dans
une solution de bismuth à polonium ; une couche de
métal extrêmement actif se dépose sur la baguette.
La concentration de l'actinium est encore plus pé-
nible que celle du polonium. Les sels solides renfermant
de l'actinium, possèdent une radioactivité qui resté
complètement invariable dans l'espace de plusieurs
années.
- — RAYONNEMENT DES CORPS RADIOACTIFS
COMLPEXITÉ DU RAYONNEMENT.
Le radium est le corps radioactif dont le rayonne-
ment a été étudié le plus complètement. On sait au-
jourd'hui que le radium émet un ensemble de rayons
de nature différente qui peuvent être compris dans
trois groupes. Suivant la notation adoptée par M. Ru-
therford, je désignerai ces trois groupes de rayons par
les lettres a, |3, y.
L'action du champ magnétique permet de les dis-
tinguer. Dans un champ magnétique intense, les rayons a
sont légèrement déviés de leur trajet rectiligne, et la
déviation se fait de la même manière que pour les
«rayons canaux» de M. Goldstein dans les tubes à
vide ; au contraire les rayons jS sont déviés comme les
rayons cathodiques, et les rayons y ne sont pas déviés
et se comportent comme les rayons de Rœntgen.
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 247
Rayons jS.
Les rayons jS du radium, analogues aux rayons catho-
diques, forment un groupe liétérogène ; ils se distin-
guent les uns des autres par leur pouvoir pénétrant et
par la déviation qu'ils éprouvent dans un champ ma-
gnétique.
Certains rayons j3 sont absorbés par une lame d'alu-
minium de quelques centièmes de millimètre d'épais-
seur, tandis que d'autres traversent en se diffusant
plusieurs millimètres de plomb.
Supposons que l'on ait réalisé un faisceau rectiligne
de rayons de Becquerel au moyen d'une parcelle de sel
de radium et d'un écran percé d'un trou. Si on fait
naître un champ magnétique uniforme normal à la
direction du faisceau, les rayons j3 s'incurvent et décri-
vent des trajectoires circulaires dans un plan normal à
la direction du champ magnétique. Les rayons des cir-
conférences décrites varient dans des limites étendues.
M. Becquerel a montré que les rayons les plus péné-
trants sont ceux qui sont le moins déviés et qui, par
conséquent, décrivent des circonférences dont le rayon
de courbure est le plus grand. En recevant le faisceau
des rayons |3 dévié par le champ magnétique sur une
plaque photographique, on obtient sur celle-ci une
impression qui constitue un véritable spectre dans
lequel les divers rayons |3 manifestent leur action sépa-
rément.
On peut supposer que les rayons jS sont constitués
par des projectiles (électrons), chargés d'électricité
négative et lancés à partir du radium avec une grande
248 RECHERCHES RÉCENTES
vitesse. Soit alors m la masse d'uQ projectile, e sa
charge, v sa vitesse initiale, p le rayon de courbure de
la trajectoire, H l'intensité du champ magnétique (sup-
posé normal à la direction de la vitesse initiale), fx la
perméabilité magnétique du milieu. On aura la rela-
tion facile à établir
(0 ^'H^^^V
Les rayons |3 sont aussi déviés dans un champ élec-
trique. Supposons que l'on ait réalisé un faisceau recti-
ligne de ces rayons. Si l'on crée un champ électrique
uniforme normal à la direction initiale du faisceau, les
rayons sont déviés en sens inverse de la direction du
champ, et décrivent des trajectoires paraboliques. On
peut réaliser l'expérience en faisant passer le faisceau
de rayons entre deux plateaux métalliques parallèles,
entre lesquels on établit une difïérence de potentiel.
La déviation est faible avec les moyens dont on dispose,
et il convient d'opérer dans le vide. L'air est, en eflfet,
rendu conducteur par les rayons ; si donc on opère
dans l'air, l'isolement est imparfait, et il est difficile de
maintenir entre les plateaux une différence de poten-
tiel constante et élevée. Les rayons j3 les plus péné-
trants sont les moins déviés.
L'action du champ électrique est en accord avec
l'hypothèse balistique précédemment énoncée. Plaçons-
nous dans cette hypothèse, et supposons qu'un champ
électrique uniforme d'intensité h et de largeur L agisse
sur le projectile chargé, dont la vitesse initiale est nor-
male au champ. La déviation y de l'extrémité de la
SUR LA RADIOlCTinTÉ. 249
trajectoire à la sortie du champ est donnée par la for-
mule ; 2 I eu admettant que la déviation soit faible.
hU me'
(2) ^- - —
-y ^
Des équations (I) et (2) on peut tirer d'une part la
vitesse v des projectiles, d'autre part le rapport — de
la charge électrique à la masse correspondante.
Les expériences de M. Becquerel ont montré que
pour les rayons 5 les plus intenses le rapport ^— est
Yoisin de 10' unités électromagnétiques, et v a une
cm
valeur de 1,6 X 10"' — " Ces valeurs sont du même
sec.
ordre de grandeur que pour les rayons cathodiques.
M. Kaufmann a fait des expériences précises sur le
même sujet. Ce physicien a soumis un faisceau très
étroit de rayons du radium à l'action simultanée d'un
champ magnétique et d'un champ électrique, les deux
champs étant uniformes et ayant une même direction
normale à la direction primitive du faisceau. Le faisceau
est reçu sur une plaque photographique placée norma-
lement à sa direction primitive. En l'absence des deux
champs l'impression sur la plaque est une petite tache
circulaire que nous assimilerons à un point. Quand le
champ magnétique agit seul, les divers rayons jS qui
sont inégalement déviés, mais restent dans un plan
normal au champ produisent sur la plaque une impres-
sion en forme de ligne droite. Quand le champ élec-
trique agit seul, les divers rayons ^ sont inégalement
déviés dans un même plan passant par le champ et
produisent sur la plaque une impression rectiligne nor-
250 RHCHERCHES RÉCENTES
maie à celle obtenue précédemment. Quand les deux
champs agissent simultanément, l'impression sur la
plaque est une courbe. Chaque point de la courbe cor-
respond à une espèce différente de rayons |3. En pre-
nant comme axes coordonnés sur la plaque photogra-
phique les lignes droites obtenues quand chacun des
champs agit seul, les coordonnées de chaque point de la
courbe représentent les déviations électrique et magné-
tique relatives à une même espèce de rayons.
Voici les nombres obtenus pour?; et — par M. Kauf-
m
mann, dont les mesures sont relatives surtout aux
rayons les plus pénétrants du radium. J'indique, à titre
de comparaison, les valeurs obtenues par M. Simon
. pour les rayons cathodiques.
e . , ., r . cm
— en unîtes électromagnétiques v —
m sec.
pour les rayons
1.865X10' 0.7X10^0 cathodiques
(Simon)
1.31 X 10' 2.36 X 10io\
1.17 » 2,48 » i
f pour les rayons
0.97 » 2,59 » ) da ladinm
à (Kaufmann)
0.77 y> 2.72 » )
0.63 » 2.83 » 1
On voit que certains rayons (3 ont une vitesse voisine
de celle de la lumière. On comprend que des projectiles
animés d'une telle vitesse peuvent, s'ils sont très petits,
avoir un pouvoir pénétrant très grand vis-à-vis de la
matière.
Le rapport — semble être le même pour les rayons jS
du radium les moins pénétrants et pour les rayons ca-
thodiques. Mais ce rapport va en diminuant à mesure
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 251
que la vitesse des rayons augmente. MM. J.-J. Thom-
son et Townsend pensent qne les électrons chargés en
mouvement possèdent une charge qui est la même pour
chacun d'eux et qui est égale à celle transportée par
un atome d'hydrogène dans l'électrolyse d'une solution.
S'il en est ainsi, il faut admettre que la masse des pro-
jectiles augmente en même temps que leur vitesse,
quand celle-ci se rapproche de celle de la lumière.
Dans ie cas de l'électrolyse le rapport est égal à
9650, tandis que ce même rapport est égal à 1 .865x1 0'^
pour les rayons cathodiques et pour les rayons j3 peu
pénétrants. Si on admet que la charge e est la même
dans les deux cas, on en déduit que la masse d'un
électron est environ 2000 fois plus petite que celle d'un
atome d'hydrogène.
Des considérations théoriques conduisent à concevoir
que l'inertie de la particule est précisément due à son
état de charge en mouvement, la vitesse d'une charge
électrique en mouvement ne pouvant être modifiée
sans dépense d'énergie. Autrement dit, la masse de la
particule chargée est, au moins en partie, une masse
apparente ou masse électromagnétique. M. Abraham a
donné une formule permettant de calculer la masse
électromagnétique d'une particule chargée en fonction
de sa vitesse. D'après cette formule, la masse due aux
réactions électromagnétiques est constante pour des
vitesses faibles, cette masse augmente ensuite avec la
vitesse et tend vers l'infini pour des vitesses qui ten-
dent vers celle de la lumière. Les expériences de
M. Kaufmann sont en accord avec cette théorie et con-
duisent de plus à admettre que la masse d'un électron
252 RECHERCHES RÉCENTES
est entièrement de nature électromagnétique. Ces
résultats ont une grande importance théorique ; ils
permettent de prévoir la possibilité d'établir les bases
de la mécanique sur la dynamique de petits centres
matériels chargés en état de mouvement.
Rayons a.
Les rayons a du radmm sont très peu pénétrants;
une lame d'aluminium de quelques centièmes de milli-
mètres d'épaisseur les absorbe presque complètement,
lis sont aussi absorbés par l'air, et ne peuvent pénétrer
dans l'air à la pression atmosphérique à une distance
supérieure à 1 centimètres. Les rayons a forment la
partie la plusimportante du rayonnement du radium, si
l'on convient de mesurer le rayonnement par la gran-
deur de l'ionisation qu'il produit dans l'air.
Les rayons a sont très peu déviés par les champs
électriques et magnétiques les plus intenses, et on les
a d'abord considérés comme étant des rayons non dé-
viables sous cette action. Cependant, indépendam-
ment de l'action du champ magnétique, les lois de
l'absorption des rayons a par des écrans superposés
permettaient déjà d'en faire un groupe à part et de les
distinguer nettement des rayons Rœntgen. En traversant
des écrans successifs, les rayons a deviennent en effet
de moins en moins pénétrants, tandis que dans les
mêmes conditions le pouvoir pénétrant des rayons de
Rœntgen va en augmentant. Il semble que l'on puisse
assimiler un rayon a à un projectile dont l'énergie dimi-
nue à la tiaversée de chaque écran. Un écran donné
absorbe aussi beaucoup plus fortement les rayons a
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 253
quand il est placé loin du radium que quand il est
placé tout contre le radium.
M. Strutt a fait la supposition que les rayons a sont
analogues aux « rayons canaux » des tubes avide.
M. Rutherford a réussi à mettre en évidence l'action du
champ magnétique sur les rayons a du radium et à
faire une première mesure de la déviation. M. Becque-
rel a confirmé les résultats obtenus par M. Rutherford
et a donné une nouvelle mesure du phénomène. M. des
Coudres a fait une mesure de la déviation électrique et
de la déviation magnétique des rayons a en opérant
dans le vide.
11 résulte de ces recherches que les rayons a se
comportent comme des projectiles animés d'une grande
vitesse et chargés d'électricité positive. La déviation dans
un champ magnétique et dans un champ électrique se
fait en sens inverse de celle qui aurait lieu pour les
rayons cathodiques.
Les rayons a forment un groupe qui semble homo-
gène, ils sont tous déviés de la même façon par le
champ magnétique et ne donnent pas alors un spectre
étalé comme les rayons jS. Les formules (1) et (2) pa-
ges 248 et 249 sont encore applicables. D'après les
mesures de des Coudres faites dans le vide, on trouve ;
V = 1.65X'I0' -i_=6400.
yn
On voit que la vitesse des projectiles est 20 fois plus
faible que celle de la lumière. Si l'on admet que la
charge d'un projectile est la même que celle d'un atome
d'hydrogène, dans l'électrolyse, on trouve que sa
masse est de l'ordre de grandeur de celle d'un atome
g
d'hydrogène (le rapport — est égal à 9650, pour
254 RECHERCHES RÉCENTES
l'hydrogène dans l'électrolyse). On conçoit que ces
projectiles plus gros que les électrons et animés d'une
vitesse moindre que celle des électrons, aient aussi un
pouvoir de pénétration bien moindre.
D'après les expériences de M. Becquerel, la cour-
bure de la trajectoire des rayons a qui se propagent
dans un champ magnétique uniforme, n'est pas cons-
tante, lorsque la propagation a lieu dans l'air à la
pression atmosphérique. Tout d'abord cette courbure
est la même que celle obtenue dans le vide, mais elle
devient de moins en moins grande à mesure que le
rayon s'éloigne de la source. On peut expliquer ce
phénomène en admettant que de nouvelles particules
viennent se fixer sur les projectiles qui constituent les
rayons, pendant que ceux-ci accomplissent leur trajet
dans l'air. Cette hypothèse rendrait compte du fait que
le pouvoir absorbant d'un écran pour les rayons a
augmente, quand on éloigne l'écran de la source ra-
diante.
Les rayons a sont ceux qui sont actifs dans la très
belle expérience réalisée dans le spintJmriscope de
M. Crookes. Dans cet appareil, un fragment très petit
d'un sel de radium (une fraction de milligramme) est
maintenu par un fil métallique à une faible distance
(Vo millimètre) d'un écran au sulfure de zinc phospho-
rescent. En examinant dans l'obscurité avec une loupe
la face de l'écran qui est tournée vers le radium, on
aperçoit des points lumineux parsemés sur l'écran et
faisant songer à un ciel étoile ; ces points lumineux
apparaissent et disparaissent continuellement. Dans la
théorie balistique, on peut imaginer que chaque point
lumineux qui apparaît et disparaît résulte du choc d'un
SUR LA RADIOACTIVITE. 2oo
projectile. Oq aurait affaire pour la première fois à un
phénomène permettant de distinguer l'action indivi-
duelle d'un atome.
Rayons y.
Les rayons 7 du radium sont entièrement compara-
bles aux rayons de Rœntgen. Ils ne semblent former
qu'une bien faible partie du rayonnement total. Il existe
des rayons -/ ayant un pouvoir de pénétration extra-
ordinaire, et ces rayons se diffusent très peu en traver-
sante plupart des corps.
Diffusion des rayons du radium.
Soit un faisceau de rayons de Becquerel issu du ra-
dium et délimité par des fentes taillées dans des écrans
en plomb. Si le faisceau rencontre un écran mince, les
rayons -x sont absorbés, les rayons |3 sont diffusés dans
tous les sens, les rayons y traversent partiellement
l'écran à l'état de faisceau bien défini aux bords nets;
les rayons -/ peuvent ainsi traverser un prisme de verre
épais sans que le faisceau cesse d'être rectiligne et bien
limité. On s'est demandé si les rayons |3 sont toujours
complètement diffusés en traversant un écran solide.
Les expériences de M. Becquerel montrent qu'un fais-
ceau de rayons j3 peut se propager à l'état bien défini
dans la paraffine. M. Becquerel se sert de l'action des
rayons iS sur les plaques photographiques pour étudier
sur une plaque la trace du trajet des rayons j3 dispersés
par le champ magnétique. On voit sur les clichés que les
rayons les plus pénétrants traversent sans se diffuser
notablement? ou 8 millimètres de paraffine, tandis que
256 RECHERCHES RÉCENTES
les rayons les moins pénétrants sont complètement dif-
fusés après un trajet de 2 millimètres. Le champ magné-
tique dévie les rayons |3 dans la paraffine comme dans
l'air.
Conductibilité des liquides diélectriques sous l'action
DES RAYONS DU RADIUM.
Les liquides diélectriques deviennent légèrement
conducteurs sous l'action des rayons du radium. On
peut constater ce phénomène avec l'éther de pétrole,
l'huile de vaseline, la benzine, l'amylène, le sulfure de
carbone, l'air liquide.
Rayonnement des autres corps radioactifs.
Le polonium n'émet que des rayons très peu péné-
trants qui semblent identiques avec les rayons a du
radium. Ils possèdent à peu près le même pouvoir
pénétrant et sont déviés de la même façon par le champ
magnétique; enfin, avec les rayons a du polonium on
peut faire l'expérience du spinthariscope. Le polonium
fournit donc une source de rayons a exempts des au-
tres espèces de rayons, ce qui est précieux dans cer-
taines études. Mais la source s'épuise, et au bout de
quelques années le polonium séparé du minerai qui le
contenait a perdu son activité.
Le thorium, Vuraniuvi, Vactinium semblent émet-
tre des rayons a et j3 ; on a pu vérifier la déviabilité
des rayons j3.
sur la radioactivité. 257
Charge électrique des rayons du radium.
D'après la théorie balistique, les rayons a doivent
transporter des charges électriques positives et les
rayons |3 des charges électriques négatives. Nous avons
montré, M™^ Curie et moi, que, conformément à cette
théorie, les rayons (3 du radium chargent négativement
les corps qui les absorbent. Pour le montrer, on utilise
une plaque de plomb en relation avec un électrométre.
La plaque de plomb est entièrement recouverte d'une
couche de paraffine qui est elle-même entourée d'une
enveloppe d'aluminium mince reliée à la terre. Le ra-
dium, situé dans une petite cuve à l'extérieur, envoie
ses rayons sur la plaque de plomb ainsi protégée. Les
rayons a sont arrêtés par l'enveloppe extérieure d'alu-
minium ; une partie des rayons |3 traverse l'aluminium
et la paraffine et se trouve absorbée parle plomb qui se
charge négativement. La paraffine est nécessaire pour
obtenir un isolement suffisant de la lame de plomb qui
ne pourrait se charger si elle était entourée d'air rendu
conducteur par les rayons de Becquerel.
Nous avons aussi montré qu'un sel de radium se
charge positivement lorsqu'il est enveloppé d'une cou-
che isolante et qu'il émet à l'extérieur des rayons |3,
tandis que les rayons a ne peuvent s'échapper.
Une ampoule de verre scellée et contenant un sel
de radium se charge spontanément d'électricité comme
un bouteille de Leyde. Si au bout d'un temps suffisant
on fait avec un couteau à verre un trait sur les parois
de l'ampoule, il part une étincelle qui perce le verre en
un point oîi la paroi a été amincie sous le couteau ; en
Archives, t. XVII. — Mars 1904. 18
258 RECHERCHES RÉCENTES
même temps, l'opérateur éprouve une petite secousse
dans les doigts par suite du passage de la décharge.
Phosphorescence sous l'action des rayons Becquerel.
Lumière émise par les sels de radium.
Coloration des corps par l'action des rayons.
Le rayonnement du radium provoque la phosphores-
cence d'un grand nombre de corps : sels alcalins et alca-
linoterreux, sulfate d'uranyle et de potassium, matières
organiques, coton, papier, sulfate de cinchonine, peau,
verre, quartz, etc. Les corps les plus sensibles sont le
platinocyanure de baryum, la willémite (silicate de zinc),
le sulfure de zinc de Sidot, le diamant. Avec les rayons |3
pénétrants, la willémite et le platinocyanure sont les
corps les plus sensibles, tandis qu'avec les rayons a on
a avantage à employer le sulfure de zinc phosphores-
cent.
Les substances phosphorescentes sont altérées par
l'action prolongée des rayons du radium ; elles devien-
nent alors moins excitables et sont moins lumineuses
sous l'action des rayons. En même temps ces corps
changent de teinte et se colorent. Le verre se colore en
violet et en noir ou en brun ; les sels alcalins se colo-
rent en jaune, en vert ou en bleu ; le quartz transpa-
rent devient du quartz enfumé ; la topaze incolore
devient jaune orangé, etc. Le verre coloré par le ra-
dium est thermoluminescent; en le chauffant vers 500°
on le voit émettre de la lumière ; en même temps, il
se décolore et revient à son état primitif; il est alors
susceptible d'être coloré à nouveau par l'action des
rayons du radium.
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 259
Les sels de radium sont spontanément lumineux.
€n peut admettre qu'ils se rendent eux-mêmes phos-
phorescents par l'action des rayons de Becquerel qu'ils
émettent. Le chlorure et le bromure de radium anhy-
dres sont les sels qui donnent la luminosité la plus in-
tense. On peut en obtenir d'assez lumineux pour que la
lumière puisse se voir en plein jour. La lumière émise
par les sels de radium rappelle comme teinte celle du
ver luisant (lampyre). La luminosité des sels de radium
diminue avec le temps sans jamais disparaître complè-
tement, et en même temps les sels d'abord incolores se
colorent en gris, en jaune ou en violet.
Effets physiologiques des rayons du radium.
Les rayons du radium provoquent diverses actions
physiologiques.
Un sel de radium situé dans une boîte opaque en
carton on en métal agit cependant sur l'œil et produit
une sensation de lumière. Pour obtenir ce résultat, on
peut placer la boîte contenant le radium devant l'œil
fermé ou contre la tempe. Dans ces expériences, les
milieux de l'œil deviennent lumineux par phosphores-
cence sous l'influence des rayons du radium, et la
lumière que l'on aperçoit à sa source dans l'œil lui-
même.
Les rayons du radium agissent sur l'épiderme. Si
l'on garde pendant quelques minutes une ampoule
contenant du radium sur la peau on n'éprouve aucune
sensation particulière ; mais, quinze à vingt jours après,
il se produit sur la peau une rougeur, puis une es-
charre, dans la région où l'on avait appliqué l'am-
260 RECHERCHES RÉCENTES
poule. Si l'action des rayons a été assez longue, il se
forme ensuite une plaie qui peut mettre plusieurs mois
à guérir. L'action des rayons du radium sur l'épiderme
est analogue à celle produite par les rayons de Rœnt-
gen. On essaie actuellement d'utiliser cette action dans
le traitement des lupus et des cancers.
Les rayons du radium agissent encore sur les centres
nerveux et déterminent alors des paralysies et la mort
(Danysz). Ils semblent aussi agir d'une façon particu-
lièrem.ent intense sur les tissus vivants en voie d'évolu-
tion (Bohn),
Emploi du radium dans l'étude de l'électricité
atmosphérique.
Les rayons du radium ont été utilisés dans l'étude de
l'électricité atmosphérique (Paulsen, Witkowski, Mou-
reaux). Une petite quantité d'un sel de radium fixé à
l'extrémité d'une tige métallique constitue une prise de
contact pour le potentiel. On évite par ce dispositif très
simple l'usage des flammes ou des appareils à goutte
d'eau pour la mesure du potentiel en un point de Tat-
mosphère.
m. -- CHALEUR DÉGAGÉE PAR LES SELS
DE RADIUM.
Les sels de radium dégagent continuellement de la
chaleur. Ce dégagement est assez fort pour qu'on
puisse le montrer par une expérience grossière, faite à
l'aide de deux thermomètres à mercure ordinaires. On
utilise deux vases isolateurs thermiques à vide identi-
ques entre eux. Dans l'un de ces vases on place une
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 261
ampoule de verre contenant 7 décigrarames de bromure
de radium pur , dans le deuxième vase on place une
ampoule de verre qui contient une substance inactive
quelconque, par exemple du chlorure de baryum. La
température de chaque enceinte est indiquée par un
thermomètre dont le réservoir est placé au voisinage
immédiat de l'ampoule. L'ouverture des isolateurs est
fermée par du colon. Dans ces conditions, le thermo-
mètre qui se trouve dans le même vase que le radium
indique constamment une température supérieure de 3°
à celle indiquée par l'autre thermomètre.
On peut évaluer la quantité de chaleur dégagée par
ie radium à l'aide du calorimètre à glace de Bunsen.
En plaçant dans le calorimètre une ampoule de verre
qui contient le sel de radium, on constate un apport
continu de chaleur qui s'arrête dès que l'on éloigne le
radium. La mesure faite avec un sel de radium préparé
depuis longtemps montre que chaque gramme de ra-
dium dégage 80 petites calories pendant chaque heure.
Le radium dégage donc pendant chaque heure une
quantité de chaleur suffisante pour fondre son poids de
glace. Cependant le sel de radium utilisé semble rester
dans le même état, et du reste aucune réaction chimique
ordinaire ne pourrait être invoquée pour expliquer un
pareil dégagement continu de chaleur.
On constate encore qu'un sel de radium qui vient
d'être préparé dégage une quantité de chaleur relative-
ment faible. La chaleur dégagée en un temps donné
augmente ensuite continuellement et tend vers une
valeur déterminée qui n'est pas encore tout à fait
atteinte au bout d'un mois.
Quand on dissout dans l'eau un sel de radium et que
262 RECHERCHES RÉCENTES SUR LA RADIOACTIVITÉ.
l'on enferme la solution dans un tube scellé, la quantité
de chaleur dégagée par la solution est d'abord faible;
elle ausfmente ensuite et tend à devenir constante au
bout d'un mois, Quand l'état limite est atteint, le sel
de radium enfermé en tube scellé dégage la même
quantité de chaleur à l'état solide et à l'état de disso-
lution.
On peut encore évaluer la chaleur dégagée par le
radium à diverses températures en l'utilisant pour faire
bouillir un gaz liquéfié et en mesurant le volume du
gaz qui se dégage. On peut faire l'expérience avec le
chlorure de méthyle ( — 21°).
L'expérience a été faite aussi par M. le professeur
Dewaret par moi avec l'oxygène liquide à ( — 180°) et
l'hydrogène liquide ( — 252°). Ce dernier corps con-
vient particulièrement bien pour réa-
liser l'expérience : un tube A(fig. 1),
fermé à la partie inférieure et en-
touré d'un isolateur à vide de Dewar,
contient un peu d'hydrogène liquide H;
un tube de dégagement tt permet de
recueillir le gaz dans une éprouvette
graduée remplie d'eau. Le tube A et
son isolateur plongent tous deux dans
un bain d'hydrogène liquide H'. Dans ces conditions,
aucun dégagement gazeux ne se produit dans le tube A.
Lorsqu'on place une ampoule a contenant 7 décigram-
mes de bromure de radium dans l'hydrogène du tube A,
il se fait un dégagement continu de gaz hydrogène, et
l'on recueille 73 centimètres cubes de gaz par minute.
(Le bromure de radium était préparé depuis dix jours
seulement.) (A suivre.)
Fig. 1.
SUR LA
RÉFRACTION DE LA TOURMALINE
PAK
€h. SORET
I
On sait que les tourmalines sont généralement consi-
dérées comme des cristaux uniaxes négatifs, transmet-
tant par conséquent un rayon ordinaire dont l'indice de
réfraction a une valeur constante % dans toutes les
directions ; et un rayon extraordinaire dont l'indice
varie, et prend dans la direction de l'axe la valeur Ug,
et dans les directions perpendiculaires à l'axe la valeur
rip <ng.
La composition chimique du mélange isomorphe qui
constitue la tourmaline varie d'un échantillon à l'autre,
et même d'un point à l'autre d'un même cristal. Il en
est de même des valeurs des deux indices principaux
tig et Hp. Les chifïres extrêmes cités par M. Wûlfing '
sont Wg = 1 .631 5, n^ = 1 .61 23 pour une tourmaline
du St-Gothard, et n^= 1.6854, 7ip =^ 1.6515 pour
1 Wiilfing, Ueber einige krystallographische Konstanten des
Turmalins. Frogramm Hohenheim, Stuttgart, 1900, p. 80. — Voir
aussi : Dufet, Recueil de données numéi-iques, publié par la
Société française de Physique; Optique. Paris, 1899, II, p. 553.
264 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
un cristal de Tamatave (raie D). La biréfringence varie
entre 0.017 et 0.034. Nous pouvons admettre comme
valeurs moyennes approximatives pour les cristaux dont
il sera ici question 7ig= \.Qi, et np^= \ . 62.
Les différences entre des points, même très rappro-
chés, dans un même cristal sont également fréquentes,
et peuvent atteindre plusieurs unités de la troisième
décimale. Le tableau donné par M. Dufet en renferme
beaucoup d'exemples, j'aurai l'occasion d'en montrer
d'autres dans le cours de cette note. Ces variations se
manifestent d'ailleurs aussi bien lorsque le point observé
se déplace perpendiculairement ou parallèlement à l'axe.
On sait encore que l'uniaxie de la tourmaline n'est
qu'une première approximation, et que l'observation en
lamière polarisée convergente de lames perpendicu-
laires à l'axe, décèle des anomalies optiques variables
et compliquées. Certaines régions, surtout les régions
centrales, montrent la croix des uniaxes plus ou moins
parfaite, tandis que d'autres régions laissent voir deux
axes optiques plus ou moins écartés '.
Dans les régions biaxes on ne peut naturellement
plus parler d'un rayon ordinaire, et l'on doit distinguer
les trois indices principaux Ug > ?i„ >► iip. L'indice du
rayon le plus rapide a la valeur constante w^ dans les
directions perpendiculaires à l'axe morphologique A du
cristal, et la valeur n^ suivant cet axe ; l'indice du rayon
le plus lent est Ug suivant l'axe A, et varie entre Ug et
rira dans les directions perpendiculaires ; rig et n^ doi-
vent être d'ailleurs peu différents l'un de l'autre : l'angle
' Voyez Brauns, Die optischeu Anomalien der Krystalle. Leipzig,
1891, 272.
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 265
des axes 2V ne paraît pas être jamais très grand, et si
l'on suppose 7ip = 1 .62000, n^ = 1 .64000, on peut
tirer Ug de la formule
On trouve ainsi
Pour 2V = 4° 7ig = 1 .64002
2V = 10° Ug = 1.64015
2V = 20° %= 1.64063
Sauf dans des cas de biaxie très exceptionnels ' les
différences que l'on peut s'attendre à rencontrer entre
les indices de réfraction, toujours compris entre rig et
iijn, du rayon quasi ordinaire, mesurés dans les diverses
directions en un même point du cristal, ne paraissent
pas devoir dépasser une ou deux unités de la quatrième
décimale ; c'est-à-dire l'ordre de l'incertitude tiabituelle
de ce genre de mesures.
II
M. Viola' a publié en 1900 des mesures d'indices
qui ne sont pas d'accord avec ce qui précède. Sur trois
tourmalines d'Elbe, il a trouvé entre les indices du
rayon ordinaire, mesurés dans la direction de l'axe et
dans la direction perpendiculaire, des différences s'éle-
vant respectivement à + 0.0012, -|- 0.0022 et
— 0.0024. Il en a conclu que dans la tourmaline les
' M. Karnojitzky a observé une fois un angle des axes dépas-
sant 20". Mais s'agit-il bien de l'angle intérieur vrai, c'est ce qu'il
n'est pas possible de savoir d'après le résumé, Zeitschr. f. Kryst.,
1894, 22, 77.
2 Zeitschr. f. Kryst. 1900, 32, 557.
266 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
lois de Fresnel ne se vérifient pas, que la surface d'onde
y consiste non plus en une sphère et un ellipsoïde, mais
en deux ellipsoïdes de révolution autour d'un diamètre
commun, et il en a cherché l'explication dans les for-
mules qui se déduisent de la théorie électromagnétique
de la lumière, pour le cas où le rapport des perméabi-
lités magnétiques du cristal, prises parallèlement et per-
pendiculairement à l'axe, diffère de l'unité d'une quan-
tité appréciable ^ Une telle influence est bien probable
a priori, mais pour qu'elle rende compte d'une pertur-
bation aussi grande dans les indices, il faut admettre
pour le rapport des perméabilités des valeurs qui sont
peu vraisemblables.
Les mesures de M. Viola ont été faites par la dévia-
tion minimum, deux prismes convenablement orientés
étant taillés dans chaque cristal. Les mesures n'au-
raient ainsi pas porté sur les mêmes points ; mais,
d'après les explications que M. Viola a données plus
tard', il paraît qu'en réalité les deux prismes consis-
taient en deux couples de faces, taillés sur un même
morceau.
C'est aussi le procédé que M. Wùlfing ' a adopté en
le perfectionnant, en ce sens que non seulement les
deux couples de faces sont taillés de manière à permettre
de faire les mesures au même point du cristal, mais
qu'en outre les angles des deux prismes ainsi formés
sont très sensiblement égaux. Les faces étaient taillées
' Helmholtz, Vorlesungen ûber die electromagnetische Théorie
des Lichtes. Ilamburg u. Leipzig 1897, p. 355. — A. Sella.. Bend.
Accad. Lincei. 1895, 4, 237, 283.
- Zeitschr. f. Kryst. 1902, 36, p. 121.
=• Centralbl. f. Min. 1901, 4,299.
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 267
et polies à l'aide d'un dispositif mécanique qui doit
leur donner une grande uniformité '. M. Wûlfing a exa-
miné quatre tourmalines, et n'a pas pu confirmer les ré-
sultats annoncés par M. Viola. Les différences des
indices ordinaires, mesurés parallèlement et perpendi-
culairement à l'axe, se confondent avec les erreurs pos-
sibles des expériences, et ne dépassent pas une unité de
la quatrième décimale.
Enfin M. Viola, dans sa seconde publication citée plus
haut, a étudié par la méthode de Stokes, c'est-à-dire
sous des incidences variables, six prismes taillés sous
diverses orientations dans quatre cristaux. Les prismes
étaient diaphragmes de manière à n'utiliser qu'un carré
de l"""" de côté, et à opérer sous toutes les incidences
sur une même région limitée du cristal. Les variations
avec l'incidence de l'indice ordinaire sont considérables
et vont dans quelques cas à i 2 unités de la quatrième
décimale. Des variations systématiques de 3 unités au
moins s'observent même, pour les deux indices, dans
un prisme dont l'arête est parallèle à l'axe.
On sait, depuis les recherches d'Alfred Cornu et de
M. W. Voigt', que dans la mesure des indices de ré-
fraction au spectrométre, l'incertitude provient moins
des erreurs accidentelles des pointés, que des erreurs
systématiques très graves qui ont leur source dans la
courbure à peu près inévitable des faces du prisme et
dans les défauts de mise au point du collimateur. Dans
' N. Jahrb.f. 3Iin. 1901,2, 1.
- Cornu. Ann. de l'Ecole normale, 1880, 9, 21.— W. Voigt. Zeit-
schr. f. Kryst. 1881, 5, 1 13. — Carvallo. lufluence du terme de dis-
persion de Briot sur les lois de la double réfraction. Thèse, Paris,
1890.
268 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
le cas géaéral, ces erreurs ont une allure compliquée,
variant non seulement avec la perfection plus ou moins
grande des faces, mais aussi avec toutes les particula-
rités, angle réfringent, incidence, diaphragmes, cen-
trages et réglages divers, qui pour chaque pointé dé-
terminent la position relative du prisme, des lunettes
et de la portion utilisée du rayon lumineux.
La méthode de la déviation minimum a le mérite de
permettre, moyennant certaines précautions assez mi-
nutieuses, d'éliminer ces erreurs systématiques. C'est
la meilleure méthode pour la mesure absolue des indi-
ces. Néanmoins, et par le fait même que c'est une mé-
thode absolue, elle est peu avantageuse, lorsqu'il s'agit,
comme dans la question qui nous occupe, de mesurer
une très petite variation d'indice entre deux directions,
ou de vérifier éventuellement que cette variation
n'existe pas. Il faut en effet tailler deux prismes, et
faire sur chacun d'eux, avec toutes les précautions vou-
lues, une mesure qui est complètement distincte ainsi
que ses erreurs.
La disposition adoptée par M. Wùlfing est intéres-
sante, parce que les deux prismes ayant le même angle
et autant que possible la même perfection, et pouvant
être substitués l'un à l'autre et centrés de la même
manière sur le spectromètre, les deux mesures au mi-
nimum de déviation seront affectées des mêmes erreurs
systématiques, et permettront la comparaison immé-
diate de leurs résultats, même si ces erreurs n'étaient
pas complètement éliminées. Malheureusement la taille
exacte du double prisme est une opération assez déli-
cate, aussi bien que la substitution des deux prismes
sur l'appareil.
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINj:. 269
Quant à la méthode de Stokes, elle est certainement
difficile et dangereuse. Un même prisme suffit, il est
vrai, pour plusieurs mesures. Mais ces mesures sont
faites sous des incidences difïérentes et comportent des
erreurs systématiques distinctes que l'on ne peut en
général ni connaître ni éliminer, et qui dépendent, ainsi
que M. W. Voigt' l'a remarqué, des particularités
expérimentales les plus insignifiantes en apparence.
Ces erreurs existent toujours, mais leur grandeur et
leurs lois peuvent beaucoup varier, et les éléments nous
manquent pour apprécier l'influence qu'elles ont pu
avoir dans les expériences de M. Viola. La remarque
suivante paraît cependant indiquer que cette influence
n'a pas été nulle.
Si, pour mieux nous rendre compte des variations
que ce savant a observées, nous les traduisons graphi-
quement en prenant pour ordonnées les angles t|/ que
les rayons forment dans le prisme avec le plan bissec-
teur de celui-ci, et pour abscisses les indices correspon-
dants, nous obtenons des tracés passablement acciden-
tés, décelant dans les mesures isolées des erreurs for-
tuites qui sont souvent considérables, mais permet-
tant cependant de reconnaître l'allure générale des
séries. On peut dessiner au jugé, sans grand doute
possible dans la plupart des cas, les courbes moyennes
représentant, pour les divers prismes, la variation avec
la direction des indices qui, d'après les lois de Fresnel,
devraient être constants. Or s'il est difficile de tirer des
conclusions très positives de ces courbes trop limitées et
un peu incertaines, il semble pourtant que les lois de
1 Loc. cit., p. 125,
270 ^R LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
variation qu'elles expriment sont liées plus nettement
et d'une manière plus probable à la direction des ondes
par rapport au prisme que par rapport à la symétrie du
cristal ' .
[II
La question que M. Viola a abordée est intéressante,
et bien que, comme il l'a reconnu lui-même, la tour-
maline ne soit pas précisément le cristal de choix pour
' Je doune ici trois de ces diagrammes représentant les cas
principaux. La courbe est celle des observations, telle qu'elle
résulte des tableaux publiés par M. Viola, et la courbe M est
la courbe moyenne qui paraît en résulter. Si l'on suppose que par
un même point de la face du prisme tournée du côté des rayons
incidents, on mène les normales aux diverses ondes planes réfrac-
tées dans le prisme, ces lignes forment avec le plan bissecteur du
prisme un angle tp, qui, dans tous les tableaux et dans les figures
données par l'auteur (Zeitschr. f. Kryst. 36, p. 128, 1.S2. 134, 135),
sauf une, est supposé aller en croissant lorsque le point où cette
normale vient sortir par la seconde face du prisme, s'éloigne de
l'arête réfringente. (On peut vérifier qu'il en est bien ainsi parce
que l'on sait que les angles d'incidence variaient régulièrement de
5" d'une onde à la suivante, ce qui, pour les valeurs données de rp,
n'a lieu que pour une des faces, qui est donc la face d'entrée.
Pour le prisme VI, le tableau est bien établi de la même manière,
mais sur la figure le sens de la propagation des ondes est renversé,
ce qui ne cbange rien à leurs indices, mais gêne la comparaison
avec les autres prismes. Pour le prisme II la figure donnée par
M. Viola n'est pas tout à fait conforme au tableau). Sur chaque
diagramme on a désigné par S, l'ordonnée yj = 90° de la normale
à l'onde symétrique, qui, dans un prisme isotrope, aurait la dévia-
tion minimum, par A l'ordonnée qui correspond à la direction de
l'axe, et par N celle qui correspond à la normale à l'axe.
Les observations les plus régulières paraissent être celles du
prisme V (arête perpendiculaire à l'axe) rayon ordinaire (fig. 1);
la courbe moyenne présente un minimum bien caractérisé dans
le voisinage de l'onde symétrique S, et remonte de part et d'autre ;
d'un côté elle monte continûment jusque près de N, où s'arrêtent
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 271
la résoudre, j'ai eu la curiosité de chercher de mon
côté si les échantillons de ce minéral que j'avais sous
la main me donneraient aussi les grosses anomalies
qu'il a observées.
J'ai eu recours à la méthode de la réllexion totale,
les observations, de l'autre elle présente peut-être un maximum
vers yj = — 80", c'est-à-dire à environ 55" ou 60" de l'axe. Des
courbes moyennes de même caractère, avec toujours le minimum S
et une indication de maximum dans les grandes incidences néga-
tives, se retrouvent pour les deux rayons du prisme I (arête paral-
lèle à l'axe), et probablement aussi, quoique avec de gros écarts par
'0
Fig. 2.
rapport à la courbe des observations qui est très irrégulière, pour
le prisme II (fig. 2) et pour le prisme VI (arête perpendiculaire à
l'axe pour tous deux). Pour le prisme II, le maximum coïncide
à peu près avec l'axe optique (ip = — 78"). L'indice, maximum
sur l'axe, deviendrait minimum sous 12° d'inclinaison pour grandir
de nouveau plus loin. Pour le prisme YI, le minimum serait dans
le voisinage de la normale à l'axe (ip = — 74") , et la courbe des
observations, très irrégulière d'ailleurs, paraît remonter franche-
ment vers -|- 65°, où elle s'arrête, après avoir fortement baissé
dans l'intervalle.
Pour les prismes III (arête perpendiculaire à l'axe) et IV (fig. 3,
272 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
et spécialement au réfractomètre d'Abbe; d'abord pour
changer de méthode, puis parce que ce procédé, mal-
gré certaines difficultés sur lesquelles je reviendrai tout
à l'heure, me paraît être le plus simple et après tout
le plus sûr dans les circonstances données.
Avec une matière aussi peu homogène que la tour-
maline, il ne peut être question d'obtenir de la mé-
thode de la déviation minimum toute la précision
qu'elle peut acquérir lorsqu'on l'applique, avec une
technique longue et minutieuse, à des corps tels que le
quartz par exemple. On ne peut guère prétendre dé-
passer de beaucoup la quatrième décimale, et pour en
arriver là, il faut tailler plusieurs prismes dans des con-
ditions qu'il n'est point élémentaire de réaliser, et
mettre passablement d'attention aux mesures elles-
mêmes. Or, ce degré de précision est celui que le
réfractomètre d'Abbe permet d'atteindre, au moins en
valeur relative, sans grande peine et avec un minimum
d'habileté technique.
Une seule face plane taillée dans la tourmaline à étu-
dier sous une orientation qui s'obtient presque d'elle-
arête oblique) la loi est complètement différente; l'indice baisse
d'une manière continue et régulière à mesure que la normale à
l'onde tourne dans le sens indiqué plus haut. Dans le prisme IV,
cette normale passe sur la direction N de la normale à l'axe, et
tourne encore de 9° au-delà de cette direction de symétrie cristal-
lographique, sans que l'indice cesse de baisser avec la même
régularité.
Il ne serait sans doute pas impossible de faire sur les faces et
les diaphragmes des suppositions plausibles qui rendraient compte
plus ou moins exactement de ces deux lois, observées chacune sur
divers prismes d'orientation complètement différentes, tandis que
l'on ne voit guère de forme probable de la surface de l'onde qui
pût les expliquer.
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 273
même, suffit pour faire dans une série d'azimuts
différents des observations qui sont à un liaut degré
comparables entre elles.
Si nous faisons pour un instant abstraction des diffi-
cultés provenant du manque d'homogénéité de la sub-
stance, nous voyons que les erreurs systématiques qui,
dans les méthodes spectrométriques. sont déterminées
par des éléments, prismes, réglages, incidences, essen-
tiellement variables de l'une à l'autre des mesures qu'il
s'agit de comparer, dépendent presque uniquement,
avec le réfractomètre d'Abbe', de la demi-boule de
verre et de la lunette, qui sont toujours les mêmes, et
dont le réglage est fait une fois pour toutes, ou en tous
cas ne change pas au cours d'une série.
Ces erreurs pourraient être déterminées, pour les
difïérents points des deux cercles gradués, par une
étude préalable de l'instrument. Mais lorsqu'il s'agit
simplement de comparer des indices très peu difïérents,
c'est-à-dire des angles de réflexion totale très voisins,
obtenus dans des azimuts difïérents, les plus impor-
tantes de ces erreurs, celles qui dépendent de la hau-
teur de la demi-boule et de la position de son axe de
rotation par rapport à la lunette, restent constantes et
n'interviennent pas, non plus que les fautes de gra-
duation du cercle vertical. Celles qui pourraient influer,
défaut de centrage ou défectuosités horizontales de la
demi-boule, défaut de perpendicularité de sa surface
supérieure par rapport h son axe de rotation, position
vicieuse de la lame à étudier sur cette surface, sont
très faibles en raison de la perfection avec laquelle
^ Czapski. N. Jahrb. f. Min., 1890. Beil. Bd. 7, 175.
Akchives. t. XVII. — Mars 190i. 19
274 SUR LA REFRACTION DE LA TOURMALINE.
l'appareil est construit et peut être réglé ; ce qui peut
en rester s'élimine en prenant toujours la moyenne des
lectures faites dans deux azimuts à '180°, et en répétant
les mesures pour diverses positions convenablement
choisies de la lame par rapport à la demi-boule.
Si la lame à étudier est plane et homogène, et si elle
reste bien appliquée sur la demi-boule, on obtient une
grande précision. Les indices obtenus dans divers azi-
muts, par exemple sur une lame de verre bien taillée,
ne différent en général dans une même série de mesu-
res que de deux ou trois unités de la cinquième déci-
male tout au plus. Naturellement la précision est beau-
coup moins grande pour les valeurs absolues, lesquelles
exigent des corrections.
Toutefois, quand il s'agit de la tourmaline, les condi-
tions se compliquent notablement, et l'on rencontre
certaines difficultés dont nous avons maintenant à parler.
1° La tourmaline n'est pas homogène, il est absolu-
ment nécessaire de n'opérer que sur une portion très
restreinte de la surface, et de faire en sorte que cette
portion soit la même pour tous les azimuts. Il faut donc
diaphragmer, et le faire avec quelque précaution.
Le procédé le plus correct et généralement employé
consiste à placer le diaphragme sur l'image réelle du
cristal qui se forme en avant de l'oculaire ^ . Mon réfrac-
tomèlre, de construction ancienne, ne présente pas
cette disposition, et m'a paru se prêter mal à une
transformation improvisée, ne gênant pas le fonction-
nement du nicol, et donnant la sécurité et la fixité
' Czapski, Théorie der optischen Instrumente nach Abbe.Bres-
lau, 1893. — Pulfrich, Zeitschr. f. Kryst., 1899, 30, 568.
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 275
nécessaires. Ce procédé entraîne d'ailleurs l'emploi
d'une lunette à grossissement renversé qui diminue la
précision des pointés.
M. Viola' a obtenu de bons résultats en plaçant le
diaphragme entre le miroir éclaireur et la demi-boule.
Ici encore il paraît difficile d'obtenir une parfaite sta-
bilité, et d'être sûr de limiter toujours la même région
du cristal, surtout si l'on veut pouvoir faire des lectures
à gauche et à droite de l'appareil.
J'ai préféré installer le diaphragme (ouverture de
gmm Q^ ^g ,|mm (jg (jiamètre suivant les cas') dans la
lunette même, immédiatement derrière l'objectif. Pour
s'assurer de son fonctionnement, il suffit de disposer
provisoirement devant l'oculaire, sur un support quel-
conque, un microscope, à l'aide duquel on observe
l'image d'un petit cristal que l'on place au centre de la
demi-boule. Je pouvais constater ainsi : 1° que l'image
était très nettement diaphragmée ; 2° que l'axe du fais-
ceau lumineux utilisé passait très exactement par le dit
centre ; en employant un cristal suffisamment petit on
pouvait, en le plaçant exactement en ce point, voir son
image très nette au milieu de l'ouverture du diaphragme
et vérifier que cette image restait parfaitement centrée
quand on faisait tourner la demi-boule, et aussi quand,
en renversant la position de la lunette, on faisait l'ob-
servation de l'autre côté de l'instrument. Si ce centrage
ne pouvait être obtenu, il faudrait modifier un peu la
hauteur de la demi-boule, et la position du diaphragme.
^ Zeitschr. f. Krysl.. 1900, 32, 551.
- Le diaphragme de 1 """ ne m'a pas paru avantageux, il est dif-
ficile d'éclairer suffisamment le champ.
276 SUR LÀ RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
En fait il m'a suffi de centrer soigneusement celui-ci
dans la lunette.
Le diaphragme étant ainsi réglé, si l'on met sur la
demi-boule, et bien en contact avec celle-ci, une lame
quelconque à étudier, la réflexion totale s'opère dans
tous les azimuts sur une seule et même petite région
centrale. Mais lorqu'on ôte et remet la lame, ou
lorsqu'on change son orientation par rapport à la
boule, la petite région utilisée ne reste pas la même
en général. A moins de précautions spéciales, les diver-
ses séries que l'on fera sur une même lame correspon-
dront à des points différents de celle-ci. C'est là un
inconvénient réel, qui gêne pour répéter les mesures;
on pourrait d'ailleurs le faire disparaître par un cen-
trage au microscope d'un point marqué au dos de la
lame; mais c'est une complication qui entraîne d'autres
inconvénients, et dont j'ai cru devoir me dispenser. Les
erreurs instrumentales dont l'élimination exige le dé-
placement de la lame sont en effet très faibles et se
confondent avec des sources d'incertitude plus graves.
S** Il peut arriver que la lame, que nous supposons
toujours parfaitement plane, ne soit pas exactement ap-
pliquée sur le plan de la demi-boule, et forme un petit
angle avec ce plan ; il en résulte une erreur, très fré-
quente si la lame est de petites dimensions. Mais on
sait que cette erreur s'élimine d'elle-même dans la
moyenne des lectures faites en tournant la boule de
180°. Seulement il faut évidemment que la lame, bien
ou mal appliquée, ne se déplace pas pendant les me-
sures. Or, la tourmaline est particulièrement désa-
gréable sous ce rapport. Elle n'est pas mouillée par le
bromure de naphtaline, et les actions capillaires tendent
à la soulever plutôt qu'à l'appliquer contre le verre.
SUR LA REFRACTION DE LA TOURMALINE. 277
Suivant la pression que l'on exerce sur elle, l'appa-
rence des limites varie, on voit passer des franges de
Herschel qui ne disparaissent que pour une pression
difficile à maintenir, et il arrive en général que les
limitesdeviennent très peu visibles quand la lame, même
chargée d'un poids, est placée depuis un certain temps
sur l'appareil.
Ce soulèvement a un autre inconvénient : le dia-
phragme est réglé pour une surface en contact immé-
diat avec le centre de l'instrument. Si la surface à étu-
dier se soulève, la région qui réfléchit les rayons utili-
sés n'est plus la même et change un peu d'un azimut
à l'autre.
Tout cela oblige à opérer rapidement en faisant le
tour du cercle, sans trop multiplier les pointés dans
chaque position.
3° Les lames de tourmaline sont faciles à obtenir à
peu près planes; cependant on doit admettre qu'elles
ne le sont pas absolument, et l'on doit se demander si
des erreurs notables peuvent en résulter.
Les divers rayons parallèles qui, passant par le dia-
phragme, vont éclairer le centre du réticule, forment
un faisceau très étroit, toujours centré par rapport à la
lunette; ils rencontrent la lame en des points très voi-
sins, donc, si la lame n'est pas plane, sous des angles
très peu difïérents; la limite observée est moins nette,
mais correspond en somme au rayon central du fais-
ceau. Si la lame est convexe et s'appuie sur la demi-
boule au centre de celle-ci, il ne doit pas y avoir d'er-
reur résultant de sa courbure. Mais si la lame n'est pas
en contact avec le plan de verre au point où celui-ci
est percé par le rayon central, ce rayon, réfracté dans
le liquide interposé, va la rencontrer un peu en dehors
278 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
de l'axe vertical, en un point où sa surface n'est pas
tout à fait horizontale. Lorsqu'on fait le second pointé,
après avoir fait tourner la demi-boule de 180°, le point
touché n'est plus le même, et la petite erreur du pre-
mier pointé n'est pas compensée, et cela même si la
lame était homogène. Si la courbure de la lame n'est
pas symétrique tout autour du centre, ou si son indice
varie avec la direction, l'erreur commise peut être dif-
férente dans les différents azimuts.
En pratique, les lames ont des courbures très fai-
bles, et sont presque en contact avec la demi-boule.
Les erreurs dont nous nous occupons ne peuvent être
que de très petites quantités qu'il ne serait d'ailleurs
pas difficile de calculer pour des conditions données.
Mais comme en pareille matière on risque toujours de
ne pas tenir compte de tout, il m'a paru prudent de
vérifier expérimentalement ce qui en est.
J'ai pris d'abord une lentille en verre, sphérique et
convexe, dont le rayon de courbure est d'environ 180
centimètres. Malgré cette courbure considérable, on
voit dans la lunette une limite, assez mauvaise il est
vrai. Cette lentille étant centrée sur la demi-boule, ce
dont il est facile de juger approximativement en exami-
nant la goutte de bromure de naphtaline interposée
entre les deux surfaces, j'ai mesuré son indice dans
deux azimuts rectangulaires et j'ai trouvé 1.59546 et
1 .59544. J'ai ensuite déplacé la lentille parallèlement
au premier de ces azimuts, jusqu'à ce que le bord de
la goutte de bromure vînt tout prés du centre, et j'ai
trouvé 1.59565 et 1.59549. et dans un autre essai
1.59537 et 1.59538. J'ai encore déplacé la lentille
symétriquement en sens inverse et j'ai obtenu 1 .59550
et 1.59546.
SLR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINF.. 279
J'ai fait un autre essai avec un verre de besicles
ovale, convexe dans le sens de sa longueur avec un
rayon de courbure de -|- 1 00 centimètres, concave dans
le sens de sa largeur avec un rayon de — 3600 centi-
mètres. Sa surface étant approximativement centrée,
j'ai trouvé un indice de 1 .59655 dans le premier sens
et 1 .59666 dans le second.
Ces mesures ont été faites rapidement, avec un ou
au plus deux pointés dans chaque position ; elles suffi-
sent néanmoins pour montrer qu'une courbure, même
assez forte, n'exerce que fort peu d'influence quand le
réfractomètre est bien diaphragmé.
Toutes les lames de tourmaline dont je me suis servi
avaient naturellement des courbures beaucoup plus fai-
bles; je me suis assuré qu'elles donnaient dans un spec-
tromètre sous l'incidence de 45° des images réfléchies
satisfaisantes avec un dépointement de la lunette de
quelques millimètres seulement. Plusieurs de ces lames
ont été repolies à diverses reprises sans présenter des
variations dépassant l'incertitude habituelle des me-
sures.
4° A côté de la structure hétérogène de la tourmaline
et de sa tendance à mal adhérer à la surface de la demi-
boule, il est une autre cause qui agit, elle aussi, pour
diminuer la netteté des limites de réflexion totale. Nous
voulons parler de l'absorption, qui n'a pas besoin d'être
bien forte pour troubler sensiblement le phénomène.
Le changement dans l'intensité du rayon réfléchi qui,
pour les corps transparents, se produit brusquement à
l'angle limite, devient graduel et beaucoup moins visible
pour les corps même très modérément absorbants. Dans
les variétés colorées de la tourmaline, les limites que
l'on observe au réfractomètre sont estompées, et cela
280 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
est surtout frappant pour le rayon ordinaire. Les
pointés ne peuvent être précis dans dételles conditions;
ils comportent une appréciation un peu arbitraire qui
est facilement modifiée par l'éclairement du champ ou
par d'autres circonstances accessoires.
L'indice déduit de cet angle limite mal déterminé n'a
d'ailleurs plus de signification théorique bien précise^;
on peut reconnaître seulement qu'il tend à être plus
grand que le véritable indice de réfraction; l'erreur
croit avec l'absorption, en même temps que l'observa-
tion devient de plus en plus difficile.
A part l'incertitude du pointé, il ne semble pas cepen-
dant que l'absorption doive troubler les comparaisons
d'indices que nous cherchons à faire. Il résulte en efl'et
de la théorie donnée par M. Drude*, que si la tourma-
line est uniaxe ou rhombique", les rayons qui ont une
vitesse constante dans les plans principaux ont aussi la
même absorption ; ils doivent donner la même erreur
au réfractomètre. Donc, si cette erreur n'est pas né-
ghgeable, elle peut influer sur les valeurs absolues des
indices et de leurs différences, mais n'introduit pas
d'erreur systématique empêchant de reconnaître leur
égalité si elle existe. La méthode de la réflexion totale
reste applicable à notre but.
Avec des cristaux clinorhombiques ou tricliniques la
question serait beaucoup moins simple, et il conviendrait
de l'examiner de plus prés si l'on observait des anoma-
lies par la réflexion totale. (A suivre.)
' W. Voigt. Wied. Ann., 1885, 24, 14 t.
" Wied. Ann., 1890, 40, G65.
•* Le cristal observé par M. Karnojitzki, loc. cit., était trichroï-
que, donc biaxe aussi pour l'absorptiun.
LES
SEICHES DU lUDUSEE U POMlRAME
le D' W. HAL.BFASS
Professeur à Neuhaldensleben
Le désir d'étendre l'étude des seiches aux lacs du
nord de l'Allemagne me poussa à demander à l'Acadé-
mie des sciences de Berlin de me procurer les moyens
d'entreprendre ces recherches. Elle voulut bien me les
accorder en mettant à ma disposition d'abord un, puis
deux Umnimètres enregistreurs transportables modèle
Sarasin. J'avais d'emblée porté mes vues sur le Madù-
see, qui était pour moi d'un accès relativement facile
depuis la ville de Neuhaldensleben que j'habite et qui,
en outre, comme bassin allongé, régulier et d'une pro-
fondeur assez considérable, constituait un type très
approprié pour ces observations. Je trouvais là encore
une autre condition très favorable dans l'existence, à la
pointe nord de ce lac, à Carolinenhorst, d'une station
officielle de pêche dont le directeur, le maître pêcheur
Weidmann, homme très compétent auquel j'exprime
ici ma plus sincère reconnaissance, voulut bien se char-
ger de la surveillance de l'instrument et veiller à la
marche réguhère des observations, ce qui m'eut été
impossible à moi-même depuis Neuhaldensleben. Le
service même de chaque instrument fut fait très soi-
gneusement par un simple pêcheur habitant sur place.
Comme les rives du Madùsee sont partout très plates^
282 LES SEICHES DU MADUSEE EN POMÉRANIE.
il fallut, pour trouver un fond suffisant à la bonne mar-
che de l'instrument, l'installer lui et la hutte destinée à
le protéger, à plusieurs centaines ^UniMc
de mètres du bord, sur des pieux
solidement plantés dans le lac, le
tout suffisamment garanti contre
les tempêtes, les vents et les va-
çjues souvent très violentes et très
prolongées dans celte région.
L'accès de ces huttes en petit
canot était impossible en cas de
tempête ou de congélation du lac ;
de là des interruptions inévitables
dans les tracés.
Le Madiisee est situé un peu à
TE de la ville de Stargard qui a
donné son nom au méridien au-
quel correspond l'heure de l'Eu-
rope centrale. Plus exactement en-
core ce méridien passe par le Ma- Fig. i.
diisee môme. Ce dernier a 36 kilomètres carrés de
surface, 15,5 km. de longueur, 3,2 km. de largeur
maxima et 37,5km. de pourtour. Sa plus grande pro-
fondeur est de 42 m., sa profondeur moyenne de
25 m.; son volume peut être évalué environ à 726
millions de mètres cubes. Sa surface est à 14 m. au-
dessus de la Mer Baltique. Il constitue la cryptodé-
pression la plus accentuée de cette région. Son bassin
ressemble à une grande baignoire, avec des bords
larges et plats, sans irrégularités de contour ni de fond.
Tout semble donc y être disposé à souhait pour la pro-
duction normale du phénomène des seiches.
ilonl
LES SEICHES DU MADUSEE EN POMÉRANIE. 283
De la formule de Du Boys'
Zin
t =
%Z
j'ai déduit en y appliquant les mesures des sondages
que j'avais faits en 1899 pour la durée de la seiche de
ce lac i = 36,3 minutes.
Comparons maintenant le résultat du calcul avec
ceux des deux séries d'observations que j'ai efïectuées.
Date
Durée
Xombre
d'oscillations
Ampli
max.
tude
min,
22-24 octobre 1901
35,1
99
17
2
8-10
novembre
35,0
89
23
2
12-14
35.2
74
28
8
15-17
35,3
84
18
2
18-19
35,6
51
9
6
20-24
36,0
175
20
1
25-17
35,2
64
43
2
6-7
décembre
35,0
54
22
7
11-12
35,3
72
12
1
12-16
35,1
135
60
5
17-18
35,2
77
25
1
19-21
35,3
74
16
4
22-24
35,0
96
25
3
26-28
35,6
69
15
3
30-31
36.a
52
9
2
1-3
janv. 1902
35,7
76
16
7
5-7
36,3
84
28
5
7-12
35,8
204
15
3
13-15
35,8
80
22
1
18-21
36,1
108
17
2
28-30
36,4
68
16
4
31 janv.-l févr.
35,8
50
9
1
3-6
36,1
119
28
4
11-13
35,8
105
13
1
' Du Boys. Essai théorique sur les seiches, ArcJi. des se. phys.
et >iat., 1891, t, XXV, p. 628. Dans cette formule t est la durée
de la seiche, n le nombre des tranches dans lesquelles on découpe
le lac, hn—i la profondeur à l'une des faces de la tranche, hn la
profondeur à l'autre face, In l'épaisseur de la tranche comptée
dans le sens de la longueur du lac.
284
LES SEICHES DU MADUSEE EN POMERANIE.
Dans la première série du 14 octobre 1901 au 13
février 1902, c'est-à-dire pendant quatre mois, le lim-
nographe placé à Moritzfelde, à l'extrémité nord du lac,
traça 3103 oscillations longitudinales d'une durée
moyenne de 35,5 minutes, correspondant assez bien
à celle donnée par le calcul. Je relève dans le tableau
les séries d'au moins 50 oscillations entières régulières
bien développées.
Fig. 2.
La plus longue série de seiches longitudinales unino-
dales (fig. 2) enregistrée pour le Madùsee s'est prolon-
gée du 7 au 12 janvier, c'est-à-dire pendant 5 jours et
5 nuits. M. Forer en a relevé une plus longue encore
pour le lac de Genève sur les tracés de M. Plantamour.
Cette dernière, qui s'est étendue du 26 mars au 3 avril
n'a porté toutefois, à cause de la période plus longue
que sur 182 oscillations, tandis que celle que j'ai signa-
lée ici en compte 204. Au lac de fimùnden en Autri-
che, M. Schuh* a obtenu une série non interrompue de
466 oscillations uninodales du 21 février 1902 à
2 heures du matin au 24 février à 9 heures du soir.
Dans le tableau ci-dessus la durée d'oscillation va en
augmentant, ce qui correspond à une élévation de
' F. -A. Forel. Le Léman, t. II, p. 110.
2 Schuh. Beitràge ziir Kenntniss des Gmûudner Sees, Programm
des Gmûndner Communal gymnasiums 1899.
LES SEICHES DU MADUSEE EN POMÉRANIE. 285
niveau du lac. M. Ebert' a observé le même effet au
lac de Starnberg par une baisse du lac. Cette contradic-
tion apparente s'explique très facilement : pour le Ma-
dùsee, la crue de ses eaux produit un allongement sen-
sible à cause de ses rives très plates, partant un allon-
gement proportionnel de la période compensant et au
delà la réduction qui résulterait de la plus grande pro-
fondeur. Pour le lac de Starnberg les conditions sont
renversées.
Pour ce qui est des seiches binodales, j'en ai relevé
dans le même temps 43 séries comprenant o76 oscil-
lations entières d'une durée moyenne de 20, 1 minutes.
Ce mode de balancement du lac se présente plus rare-
ment et dure moins longtemps. La plus longue série de
binodales s'est produite les 4 et 5 novembre pendant
presque 22 heures avec 61 oscillations d'une durée
moyenne de 21,4 minutes. Une autre série les 6 et 7
novembre a compris 55 oscillations d'une durée moyenne
de 19,5 minutes. La durée de la binodale présente de
plus grands écarts que l'uninodale. La plus grande am-
plitude qu'ait présenté ce type de seiche a été de 32°"°
c'est-à-dire à peu prés la moitié du maximum des uni-
nodales. Tandis que les uninodales régulières se pro-
duisent presque habituellement, les binodales pures
sont très rares. Très appropriée pour la production du
mouvement pendulaire simple, la forme du bassin de
notre lac paraît se prêter beaucoup moins au balance-
ment à deux nœuds seul. En revanche l'existence simul-
tanée des deux mouvements produit souvent une seiche
dicrote.
Outre ces deux périodes principales, j'en ai observé
• Ebert. Archives des se. phys. et nat., 1901, t. XT, p. 581.
286 LES SEICHES DU MADUSEE EN POMÉRANIE.
par moments d'autres plus courtes. Ainsi j'ai relevé
57 oscillations d'une durée moyenne de 13,7 minutes,
77 de 8,0 minutes et 1 1 de 5,5 minutes. Si l'on prend
la durée de l'oscillation fondamentale égale à 100, les
valeurs relatives des autres périodes seront 55, 38, 22
et 15. J'insisterai seulement sur le premier de ces
rapports, soit celui de la binodale à l'uninodale. Le
tableau qui suit donne ce rapport pour d'autres lacs.
Uninodales Binodales Rapport
Lac de Genève 73 35.5 2.06
Constance 55.8 28.1 1.99
Zurich 45.6 23.8 1.91
Quatre-Cantons 44.7 24.4 1.83
Id. transv.. 18.26 9.27 1.97
Slarnberg 24.98 15.78 1.58
George 131 72 1.82
Neuchâtel 50 24.3 2.06
Thun 15 7.5 2.00
Balaton 117 60 1.95
Madû 35.5 20.1 1.77
Nous touchons là un des problèmes les plus mal ré-
solus de la théorie des seiches. Loin d'être fixe, le
rapport entre les deux périodes principales varie pour
les différents lacs étudiés jusqu'ici entre 2.06 pour le
Léman et 1 ,58 pour le Starnberg.
M. C. Soret (cité par Forel, Le Léman, II, 84) déduit
d'une discussion de la formule de Merian que le rapport
tjt' des périodes uninodales et binodales doit varier de
t/t' = |/"2~ = 1,414 pour une profondeur infinie, à
t/t' = 2 pour une profondeur tendant vers 0. D'une
manière générale ce rapport devrait être plus faible pour
les lacs les plus profonds. Cette conséquence de la for-
mule de Merian n'est pas justifiée par les faits, puisque
le rapport qui nous occupe est au contraire notablement
plus fort pour les lacs profonds de Genève, de Cons-
LES SEICHES DU MADUSEE EN POMÉRANIE. 287
tance et de Zurich que pour les lacs beaucoup moins
profonds de Starnberg et Madù. Il ressort suffisamment
du tableau ci-dessus qu'il n'y a pas de relation définie
entre le rapport t/t! et la profondeur moyenne des lacs,
puisqu'il est presque le même pour le Léman très pro-
fond que pour le Balaton très plat.
La théorie admise jusqu'ici ne suffit donc pas à don-
ner la solution de ce problème et la profondeur n'a
joué ici qu'un rôle secondaire.
J'ai fait une seconde série d'observations, cette fois
avec deux limnographes Sarasin mis également a ma
disposition par l'Académie de Berlin et mis en marche
simultanément le 8 octobre 1902 aux deux extrémités
du lac à Moritzfelde (nord) et Horst (sud). Elles se pro-
longèrent jusqu'au 5 et au 2 décembre où la congélation
du lac et les mauvais temps rendant l'accès encore plus
difficile à l'appareil sud qu'à l'appareil nord, les firent
interrompre pour être reprises du 31 mars au 19 et au
23 mai 1903.
Les surveillants des deux instruments qui opéraient
pour moi eurent à lutter contre bien des contretemps
et durent se résigner parfois à des interruptions impos-
sibles a éviter à cause des intempéries de la saison.
Dans cette seconde campagne, l'appareil nord a tracé
2636 uninodales, réparties en 76 séries différentes et
donnant une période moyenne de 35,7 minutes. L'ap-
pareil sud n'a enregistré dans le même temps que 877
uninodales, dans 52 séries donnant comme durée
moyenne très sensiblement la même valeur, soit 35,8
minutes. La faible augmentation de la période par rap-
port à celle trouvée dans la première campagne s'ex-
plique facilement par la hausse du lac qui s'est mani-
festée surtout au printemps 1903. Elle était au 1 5 mai
288
LES SEICHES DU MADUSEE EN POMERANIE.
1903 de 61 cm. comparée au niveau du 1" décembre
1901 , ce qui comporte pour le lac un allongement de
plus d'un demi-kilomètre.
Moritzfelde.
Date
Durée d'
Noiiibre
'oscillations
Amplitude
mas. min.
18-20 octobre 1902
36,0
69
15
5
20-21
35,9
51
10
4
25-27
35,8
98
12
2
29-30
35,8
60
12
3
30 cet. -2 nov.
35,7
96
25
8
3-7 nov.
35,8
150
22
3
9-10
35,9
55
30
2
12-14
35,9
90
19
2
14-17
35,7
134
25
1
18-20
35,5
76
20
1
22-25
35,1
148
16
1,5
1-3 décembre
35,3
77
15
1
13-15
36,2
78
24
4
23-25 avril 1903
36,3
101
22
0,5
3-4 mai
36,6
51
13
1
5-7
36,5
64
24
2
7-10
36,6
94
35
2
13-15
37,1
63
11
1
17-19
36,2
Horst.
65
24
10
11-13 octobre 1902
35,8
88
26
5
31 oct.-2 nov.
35,7
62
16
3
4-6 nov.
35,8
104
14
1
10-11 avril 1903
36,2
31
20
10
18-19
36,4
24
. 30
6
6 mai
36,4
20
15
2
18
36,5
26
50
4
Les données fournies par la station de Moritzfelde
surtout montrent nettement l'allongement graduel de
la période dont nous avons parlé plus haut.
L'appareil sud travaillait dans des conditions beau-
coup plus défavorables que celui de Moritzfelde, soit
comme réglage, soit au point de vue de l'amplitude
LES SEICHES DU MADUSEE EN POMERANIE. 289
des oscillations, beaucoup plus faibles ensuite de plus
grande largeur, de là l'infériorité des résultats. L'appa-
reil nord a enregistré dans cette seconde campagne
526 binodales réparties en 33 séries et donnant une
durée moyenne de 20,1 minutes.
Outre ces deux périodes principales, la seconde cam-
pagne en a révélé d'autres plus courtes de 14,6 min.,
8,4 min. et 5,3 min. Ces cinq périodes sont entre elles
comme 100 : 56 : 41 : 24 : 15. Rapports très voisins
de ceux notés l'année précédente. Le nombre des sé-
ries régulières de plurinodales n'est pas assez grand
pour permettre de les définir plus exactement.
La comparaison des courbes tracées simultanément
aux deux extrémités du lac fait ressortir de grandes
différences entre elles comme c'est le cas dans la plu-
part des lacs ensuite des différences dans la configura-
tion des lieux ; elles ont une allure beaucoup plus irré-
guliére à l'extrémité sud qu'à l'extrémité nord.
Dés qu'elles sont suffisamment régulières, l'opposi-
tion des seiches uninodales ressort avec une parfaite
précision, preuve du mouvement pendulaire simple.
Comme cause principale des seiches, je n'hésite pas
plus que d'autres observateurs à admettre les variations
de la pression atmosphérique, ne se produisant pas simul-
tanément sur les différentes parties du lac.
En résumé, le petit lac poméranien, avec sa forme
allongée très simple, constituait un type très avantageux
pour la confirmation de la théorie des seiches telle que
l'a établie M. Forel, et il l'a fournie en effet d'une ma-
nière très satisfaisante.
Archives, l. XVIL — Mars i904. 20
LES
SEICHES DU CHIEMSEE
PAR
Ant. £NDROS
Maître de mathématiques et de physique à Traunstein '
M. le professeur H. Ebert a inauguré l'étude des
mouvements oscillatoires des lacs bavarois au lac de
Starnberg'. Après ce bassin de forme allongée et aux
mouvements relativement bien réglés et simples, il
désira étendre ses observations à un bassin de forme
irrégulière et sans axe longitudinal bien déterminé, tel
que le Chiemsee, et il voulut bien me confier le soin de
les poursuivre sous sa direction et avec ses conseils, ce
qui çn'était facile, habitant à ïraunstein, dans le voisi-
nage immédiat de ce lac. Telle a été l'origine de ce
travail, que j'ai publié en détail sous forme de thèse et
que je vais résumer brièvement ici.
A l'aide du plémyramètre de Forel, nous pûmes
facilement et d'emblée constater l'existence dans le
Chiemsee du phénomène que nous voulions étudier.
1 Anton Endrôs. Seeschwankungen (seiches) beobachtet am
Chiemsee. Traunstein, Druck von A. Miller u. Sohn, 1903.
^ H. Ebert. Les seiclies du lac de Starnberg en Bavière. Archi-
ves des se. phys. et nat., 1901, t. XI, p. 578.
LES SEICHES DU CHIEMSEE.
291
Des observations prolongées en dix stations différentes
des bords du lac révélèrent des seiches d'allures très
variées et irrégulières. Les essais préliminaires faits
siraultanémenl en différents points, au moyen de lec-
tures faites de minute en minute à de simples échelles
Ch!Emn.[lUuk-Ra.Hre) ErMI. ,-,Scooo
Fiff. 1.
graduées, permirent de fixer approximativement la
période d'oscillation la plus longue de ce lac à 42 mi-
nutes et de trouver les points terminaux de ce mou-
vement.
On installa alors en ces deux points deux limnimètres
292 LES SEICHES DU CHIEMSEE.
Sarasin\ l'un à Schafwaschen, extrémité occidentale
du lac, le 4 avril 1902, l'autre à Seebruck, à son
extrémité nord le 26 juin 1902. Ils y fonctionnèrent
régulièrement avec quelques rares interruptions. A côté
de ces deux instruments placés à poste fixe dans ces
deux stations principales pour la durée des observa-
tions, et qui traçaient, celui de Seebruck surtout, des
courbes très compliquées, il était indispensable de sui-
vre simultanément les mouvements du lac sur d'autres
points de ses rives, de manière à reconnaître comment
ils se combinaient entre eux, et dans quelle relation de
concordance ou de discordance ils étaient ensemble.
Je construisis à cet effet un limnographe très faci-
lement transportable, de construction simplifiée, avec
crayon fixé sur la tige même du flotteur et rouleau de
papier vertical. Je le plaçai successivement dans huit
stations intermédiaires. Je surveillai moi-même les
trois appareils, en ayant soin, pour la précision des
observations combinées, de noter souvent sur la courbe
l'heure exacte prise à une même montre, pour pouvoir
toujours, en vue de la comparaison des différents tra-
cés, déterminer exactement l'instant correspondant à
chaque point de la courbe. Quand les circonstances
étaient particulièrement favorable^ pour ces observa-
tions combinées entre plusieurs stations, j'opérais
simultanément sur un quatrième point avec l'un des
plémyramètres dont je m'étais servi au début, notant
pendant plusieurs heures les dénivellations de l'eau qui
* M. Ebert procéda lui-même à l'installation de ces appareils,
utilisés déjà par lui au lac de Starnberg et acquis antérieuretnent
par l'Académie des sciences de Bavière, qui a bien voulu en outre
m'accorder un subside pour ces recherches.
LES SEICHES DU CHIEMSEE. 293
s'y produisaient. Tandis que les observations aux sta-
tions secondaires durent être interrompues le 25 no-
vembre 1 902 par suite de la congélation, les deux lim-
nographes Sarasin continuèrent à fonctionner réguliè-
rement jusqu'au 15 février 1903, quoique depuis le
1 9 janvier le lac se fût recouvert d'une couche de glace
de 30 cm. et plus.
L'examen de tout l'ensemble des tracés recueillis de
la sorte dans dix stations différentes révéla l'existence
dans le Chiemsee de douze périodes d'oscillation diffé-
rentes, avec la position approximative de leurs nœuds.
L'énumération seule de ces douze types différents de
seiches montre l'extraordinaire complication des mou-
vements de balancement qui peuvent se produire dans
ce lac et que sa forme si irrégulière faisait prévoir. On
comprendra donc les difficultés que j'ai rencontrées
pour arriver à une définition de ces diverses périodes,
surtout des plus courtes et des moins développées. Je
n'ai pu y réussir qu'en multipliant les appareils et les
observations comparatives dans des proportions qui
n'ont été réalisées encore, à ma connaissance, dans
aucun autre lac. Puisque pour analyser les mouvements
du Chiemsee dans tous leurs détails, j'ai opéré sur 1 4
points différents de ses rives. Aussi je donne mes inter-
prétations comme fruits d'un examen consciencieux et
approfondi, sous réserve des modifications que mes
recherches ultérieures pourraient m'amener à y ap-
porter.
La période fondamentale, d'une durée moyenne de
43,21 minutes, est celle de l'wmnocia/e Schafwaschen-
rive méridionale-Seebruck (fig. 2), qui suit une ligne
semi-circulaire. Le nœud de ce mouvement se trouve
294 LES SEICHES DU CHIEMSEE.
tout naturellement au rétrécissement que présente le lac
au sud-est de la grande île. Dans le bassin occidental, ce
type se produit d'une manière presque continue et
atteint occasionnellement des amplitudes de 300 milli-
mètres. Cette seiche est six fois aussi haute à Schafwa-
schen qu'à Seebruck. L'étendue relative des deux sur-
faces oscillantes est environ 13 km' : 64 km' =1:5.
Les notions très suffisantes que nous possédons sur
le relief du fond' permettent une estimation très ap-
proximative de la période de l'uninodale par la formule
de Du Boys. Le calcul donne une durée de 42,22 min.
très approchée de celle qui a été observée par un niveau
moyen, soit 42,83 min. Cette période varie en effet de
44,05 min. quand le lac marque 1'",05 à l'échelle, à
40,18 min. quand il ne marque plus que 0'",19. Elle
diminue ainsi avec le niveau du lac. Par le fait des rives
très plates, l'efïet du raccourcissement du mouvement
de balancement l'emporte sur celui de la diminution
de profondeur.
On constate ensuite une seiche d'une période moyenne
de 28,98 min. (fig. 3), également très fréquente et for-
mant très souvent avec la première des seiches dicrotes.
C'est ici l'oscillation binodale du Chiemsee. Le rapport
entre l'uninodale et la binodale est donc 1 ,48 : 1 , c'est-
à-dire le plus petit qui ait été observé jusqu'ici sur un
lac. En outre le ventre médian ne coïncide pas comme
le ferait prévoir la théorie avec le nœud de l'uninodale,
mais se trouve à peu près au milieu de la côte occi-
dentale, à l'ouest de la grande île vers Stock. Le ven-
' E. Bayberger. Mitteilungen des Vereins fur Erdkunde zu
Leipzig, 1888.
LES SEICHES DU ClIIEMSEE.
295
tre oriental n'est pas non plus à sa place à Seebruck,
mais au milieu de la côte orientale vers Chieming. La
longueur de ce balancement serait de 12 km., ce qui
donnerait par la formule de Du Boys une durée de
27,06 min. et de 27,25 suivant que l'on prend pour
le calcul le profil au sud ou au nord de la grande île.
Il semble donc que l'on doive plutôt considérer cette
seiche comme l'uninodale du bassin principal situé à
l'est de l'île qui se répercute simplement dans le golfe
de Schafvvaschen, comme ce serait le cas d'après Du
Boys pour la binodale du lac de Genève qui se trouve-
rait combinée avec l'uninodale du grand lac, plus lon-
gue elle-même que la moitié de l'uninodale.
Nous trouvons ensuite une seiche de 37 'L min..
296 LES SEICHES DU CHIEMSEE.
très rare et observable seulement à Schafwaschen. Le
calcul par la formule de Du Boys ferait de ce type une
oscillation Seebruck-Kailbach, ce dernier point se trou-
vant sur la côte N-0 dans le golfe du milieu.
Une quatrième période de 18,22 minutes (fig. 4) se
retrouve dans toutes les stations d'observation. Elle
semble être une transversale suivant une diastonale
S-E — N-0. Le golfe de Schafwaschen n'oscille qu'ex-
ceptionnellement et le mouvement est alors binodaL
Une cinquième période de 15,80 min. de durée
(fig. 5) se retrouve partout sur les rives du bassin
principal. C'est une seiche trinodale suivant la ligne
Seebruck-rive sud-angle S. -0. -rive nord avec trois
nœuds très nets. Elle forme avec l'oscillation de 18 mi-
nutes des courbes d'interférences qui correspondent
absolument aux courbes d'interférences acoustiques.
Dans le grand lac on observe d'une manière presque
continue une binodale de 10,70 min. suivant la ligne
Seebruck-angle S.-O. et une trinodale de 7 min. sui-
vant la même ligne. La première, quand elle atteint de
fortes amplitudes (123""") se communique aussi aux
autres parties du lac et apparaît alors comme quadri-
nodale Seebruck-Schafwaschen. Elle est souvent accom-
pagnée elle-même dans la région des îles d'une période
de 12,47 min. que je considère comme binodale suivant
un axe SE-NO.
Une seiche de 8,22 min. règne souvent sur toute la
longueur du lac de Seebruck à Schafwaschen et serait
une sextinodale. Souvent aussi elle est limitée au grand
lac dont elle représenterait la trinodale. D'autres fois
elle constitue la période propre du petit lac de Schaf-
waschen, sans apparaître dans le grand bassin.
LES SEICHES DU CHIEMSEE. 297
On voit apparaître aussi souvent une transversale
binodale de la partie nord du grand lac, mesurant
5 min. de durée. Une autre période de 9 7, min. très
rare celle-là, est une binodale Seebruck-rive sud. Vien-
nent ensuite une oscillation de 4,22 min. qui serait
l'octave supérieure de celle de 8 min. et une autre de
3 min. qui apparaît simultanément en plusieurs sta-
tions et dans laquelle nous verrons une plurinodale
sans autre désignation. Je ne fais que mentionner les
mouvements que M. Forel a appelés vibrations, spécia-
lement celles des bateaux à vapeur (2,22; 2,02; -1,67
minutes).
Même recouvert d'une couche de glace de 30 cm.
d'épaisseur, le lac fat constamment animé de mouve-
ments oscillatoires. L'amplitude la plus considérable
observée dans ces conditions fut de 26"", Il esta remar-
quer seulement que la durée de tous les types de sei-
ches donnés ci-dessus (sauf un) était plus courte sous
la glace que dans le lac libre. La durée de l'oscillation
fondamentale diminue de 1 Vs minute. La cause de ce
fait réside dans la solidification de l'eau des rives. Les
bas fonds des bords ne prennent plus part au mouve-
ment de balancement dont l'amplitude est de ce fait
diminuée. Lors du dégel, la glace se détache des grèves
et les seiches reprennent alors immédiatement leur
durée normale.
Pour étudier la cause des seiches du Chiemsee, j'ins-
tallai un baromètre enregistreur à chacune de ses
extrémités et un anémomètre également enregistreur
en son milieu.
Outre mes propres observations, j'avais également à
ma disposition les indications des stations météorologi-
ques voisines de Bernau et de Traunstein.
298 LES SEICHKS DU CHIEMSEE.
Comme dans le Chiemsee les séries des seiches sont
très vite amorties, il était facile de noter le moment
exact où se produisait une nouvelle impulsion et de
trouver le phénomène météorologique auquel elle était
liée. De 161 dénivellations brusques d'une amplitude
de 20"™ et plus 1 48 ont coïncidé avec une augmenta-
tion subite de la pression atmosphérique, 32 des plus
fortes se sont trouvées en relation très étroite avec les
variations de la pression atmosphérique. Il n'y a eu
que 7 dénivellations qui aient paru produites par une
baisse du baromètre.
En ce qui concerne les seiches, l'action du vent est
à peu près nulle comparée à celle de la pression atmos-
phérique. Il produit des déplacements marqués de l'eau
de la surface, suivis tantôt d'un courant de retour du
fond, tantôt d'un courant de surface circulaire autour
du lac (grand lac par le vent d'ouest).
Les vents peuvent en revanche agir indirectement,
les vents de montagne surtout, parfois très violents sur
le Chiemsee, par les variations de pression très brusques
qu'ils produisent.
Même par un temps parfaitement tranquille et clair,
il se produit de nouvelles impulsions, au besoin très
faibles.
D'autres causes, comme serait l'attraction des nuages
électriques ou les tremblements de terre n'ont pas été
reconnues au Chiemsee comme agissant pour la pro-
duction des seiches.
Conjointement avec l'étude des seiches, j'ai observé
certains phénomènes secondaires qui en résultent, tels
que les courants très fréquents dans la région nodale
de la seiche fondamentale, région des îles. Ces courants
atteignent parfois une vitesse de lo"' à la minute.
LES SEICHES DU CHIEMSEE. 299
Au point de vue pratique aussi la connaissance des
seiches a son importance, particulièrement pour le débit
de l'émissaire qui peut sous l'action des seiches passer
du simple au double.
Je compte du reste continuer l'étude de ce lac si
intéressant au point de vue du phénomène qui nous
occupe. Il importe de définir plus exactement ces types
si variés du mouvement de balancement dans la com-
plication desquels on se perd. Il sera intéressant aussi
de mesurer l'effet que produira sur la durée des diffé-
rentes seiches l'abaissement du niveau du lac auquel il
sera procédé prochainement et qui devra atteindre
60 cm.
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
FAITES AUX
FORTIFICATION DE UlPiT-MAURICE
PENDANT LES MOIS DE
juin, juillet et août 1903.
(ÉTÉ 1903.)
Remarque. L'accident survenu le 20 mai au baromètre
de la station de Dailly provenait du transfert de cet instru-
ment hors du bureau de tir où se faisaient des réparations.
L'instrument a été immédiatement expédié à son construc-
teur à Berne et a été réinstallé le 4 juin dans le bureau de
l'intendance de Dailly. Le nouvel emplacement esta 15
mètres au dessus de l'ancien. Nous avons ramené les pres-
sions, à partir du 5 juin, à l'ancien niveau en les augmen-
tant en moyenne de l'^'^.â.
La correction fondamentale du baromètre après sa répa-
ration a été déterminée le 7 octobre au moyen du baro-
mètre de voyage et rapportée comme précédemment au
baromètre de Noblet de l'observatoire. La différence avec
l'ancienne correction étant seulement de quelques centiè-
mes de millimètre, nous n'en avons pas tenu compte.
Les valeurs de la pression moyenne pour les 4 premiers
jours du mois ont été déterminées, comme celles des 12
derniers jours du mois de mai, au moyen des tracés du
barographe et en tenant compte des lectures directes faites
au baromètre de Savatan. Elles figurent entre parenthèses
dans les tableaux.
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903. 301
OBSERVATIONS DIVERSES
Juin 1903.
Brouillard. — I. Brouillard fendant une partie de la
journée : les 8, 1 1 , 1 3, U, 21 , 22 et 23 à Dailly ; les 4, 8, 9,
11, 13. 14, 22 et 23 à l'Aiguille. — II. Brouillard pendant
tout le pur : le 10 à Dailly et à l'Aiguille.
Orage : le 30 après midi.
Juillet 1903.
Brouillard. — Brouillard pendant une partie de la jour-
née : les 6, 18 et 21 à Dailly; les 4, 6, 17, 19, 21, 24, 27,
30 et 31 à l'Aiguille.
Orages : les 3 et 5 après midi, dans les nuits du 12 au
1 3 et du 1 6 au 1 7 ; le 1 8 au soir, et les 1 9 et 23 après midi.
Août 1903.
Brouillard. — Brouillard pendant une partie de la jour-
née: le 10 à Savatan; le 15 à Dailly; les 7, 10, 15 et 19 à
l'Aiguille.
Orages : le 9 au soir, dans la nuit du 9 au 10 et le 12 au
soir.
Fœhn : le 23 à Lavey, Savatan et l'Aiguille.
302 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903
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S3
AUX FORTIFICATIONS DE SAINT-MAURICE.
303
MOYENNES DU MOIS DE JUIN 1903
Pression atmospbérlqne.
7 h. m.
mm.
699.91
699.30
706.02
Savatan
1 h. 8.
mm.
699.52
698.76
703.84
9 h. 8.
mm.
700.17
699.75
706.68
Moyenne
mm.
699.87
699.27
706.18
Dailly
1 h!
mm.
7 h. m. 1 h. s. 9 h. s. Moyenne
mm. mm. mm. mm.
(654 . 53) (654 • 43) (655 . 13) (654 • 70)
653.41 652.98 653.67 653.35
660.42 66U.60 661.37 660-80
Mois.. 701.75 701.37 702.20 701.77 65612 656.00 656.72 656.28
7 h. m.
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13-34
Températnre.
Savatan
1 h. s.
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14.22
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9 h. s.
+13° 98
11.24
17.13
Moyenne Minim. moyen Maxim, moyen
+13.96
11.75
16.42
+10.3
9.0
11.9
+18.8
16.2
21.8
11.47
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10.4
18.9
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+11.43
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+10.27
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Dailly
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10.29
10.29
7.2
14.0
84
Fraction de saturation en ^/o
7 h. m.
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Moyenne
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Nébulosité.
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5.3 5.8 6.2 5.8
304 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903
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AUX FORTIFICATIONS DE S.UNT-MAURICE.
305
MOYENNES DU WOIS DE JUILLET 1903
Pression atmospbériqne.
Mois
Mois.
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7 h. m.
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1 h. s. 9 h. 8.
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Moyenne
mm.
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7 h. m.
mm.
661.05
657.41
658.57
1 h. s.
mm.
660.65
657.29
658.45
9 h. s.
mm.
661.20
657.80
658.79
Moyenne
mm.
660.96
657.50
658.60
704.32
703.91 704.56 704.26 659.00
Température.
Savatan
608.79
659.24
659.01
7 h. m.
+13°74
15-40
12.35
1 h. 8.
+19 .V2
21.10
16. 96
9 h. s.
+16°. 70
17.18
13.95
Moyenne
+16-65
17.89
14.42
Minim. moyen
+11°. 8
14.0
10.9
Maxim, moyen
+21.7
22.5
18.9
13.78
19.12
15.88 16.26
Dailly
12.2
21.0
+10.74
12.89
9.66
+14.10
16 01
12.74
+12.40
14.31
10.92
+12.41
14.40
11.11
+ 9.3
11.1
8.0
+16.4
18.0
15.0
11.05
14.23
12.49
42. 59
9.4
16.4
Fraction de saturation en %
Mois
Mois
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Dailly
7 h. m. Ih. s.
9 h. 8.
Moyenne 7 h. m.
Ih. s.
9 h. 8. Moyenne
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65
72
75
65 79
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72 77
69
68
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73
75
75
74
73
74
78 60
71
70 77
70
74
74
Nébulosité.
Lavey
Savatan
Dailly
7 h. m. Ih.a. 9h. s.
Ho'enne
7 h. m. Ih. 9. 9 h. s. Sofenne
7h.m.
Ih. s. 9h.8.
MoTeone
5.3 6.0 4.7
5.2 5.9 6.5
7.0 7.8 7.0
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5
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5.6 5.7 4.8 5.4
6.0 3.8 6.3 5.4
7.7 7.2 7.2 7.3
5.1
4.7
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5.4 4.7
4.4 54
6.0 7.3
5.1
4.8
6.6
5.9 6.6 6.1 6.2
6.5 5.6 6.1 6.1
5.5 5.3 5.8 S.5
Archives, t. XVII. — Mars 1904.
21
306 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903
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AUX FORTIFICATIONS DE SAINT-MAUBICE.
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1" décade.
MOYENNES DU MOIS D'AOUT 1903
Pression atmospliériqne.
Savatan
7 h. m.
mm.
1 h. s.
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9 h. s.
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Moyenne
706.14 703.60 705.87 705.87
703.36 703.12 703.44 703.31
706.11 705.86 706.92 706.30
7 h. m.
mm.
Dailly
1 h. 8.
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1" décade.
2°'« »
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Mois
Température.
7 h. m.
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1 h. 8.
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19.73
Savatan
19.18
9 h. s.
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Moyenne Minim. moyen Maxim, moyen
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21.7
1" décade . .
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Mois.
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11.76
+16.61
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Dailly
+14-81
12.74
13.85
+14.70
12.50
14-41
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13.88
+10-9
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9.6
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16.4
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1" décade.
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Mois
7h.m.
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Fraction de saturation en %
Savatan
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Moyenne
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7 h. m.
72
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Dailly
1 h. 8. 9 h. s. Moyenne
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63
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69
67
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1" décade.
2-« » .
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Mois
Lavey
7h. m. Ih. 8. 9 h. 8. Movenne
3-0 2-4 4.0 3-1
6-2 6-3 4.4 5-6
2.7 3-1 3.6 3.1
Nébulosité.
Savatan
Th. mTThTs.^^hTs.
2.5 2.5 2.2
68 5-9 5.3
2.5 2-8 2.6
Dailly
Uotenoe 71i.m. lh.8. 9 h. s. Mo/enna
2.4 2-8 2.3 2.6 2-6
6 6-3 5-1 5.5 5.6
2-7 2-5 2 8 3.2 2.8
3-9 3.9 4.0 3-9
3.9 3.7 3.4 3.7
3.8 3.4 3.7 3.6
LA
M^L^DIE DU SOIVEMEIL
REVUE
PAR
le prof. Ad. B'ESPINi:
avec une note sur le genre Trypanosoma
PAR
le prof. TUJfO
La maladie du sommeil est connue depuis longtemps
parmi les nègres de l'Afrique équatoriale. Signalée
pour la première fois par Winterbottom ^ en 1803
parmi les esclaves noirs du littoral du golfe de Bénin et
particulièrement chez les nègres Poulahs, elle attira
en 1840 l'attention de Clark*, fixé à Sierra Leone, qui
l'a observée chez les tribus de l'intérieur et parmi les
nègres de l'Etat de Libéria.
En 1876, Corre' en décrit neuf cas observés chez
des tirailleurs indigènes à l'hôpital maritime de Saint-
Louis (Sénégal). A Saint-Louis, la maladie du sommeil
(hypnose) est plus rarement observée qu'à Gorée ; elle
* A account of the native Africans in the neighbourhood of
Sierra Leone. London 1803. vol. 2.
2 London med. Gaz. 1840, p. 970.
^ Gaz. médicale de Paris, 1876, p. 545.
LA MALADIE DU SOMMEIL. 309
est endémique au Gabon et en Sénégambie, elle atteint
seulement les noirs et décime les petites garnisons de
tirailleurs indigènes à Portudal et à Joal sur le littoral
du Baol et du Sin (au sud de Dakar). Corre fait re-
marquer qu'on ne trouve aucune trace de description
se rapportant à la maladie du sommeil dans Labat et
Adanson qui visitèrent Portudal au XVIIP siècle. Tout
en admettant comme cause une intoxication d'origine
inconnue, il insiste sur la fréquence de la maladie
parmi les captifs et serait disposé à attacher une cer-
taine importance prédisposante à l'influence si profon-
dément dépressive de la nostalgie.
C'est, en efïet, chez les nègres du Congo et du Ga-
bon importés aux Antilles françaises, qu'a été observée
la maladie du sommeil par divers médecins de marine
délégués à l'immigration, tels que Dangaix' qui en a
soigné trois cas à l'hôpital de la factorerie française du
Congo. Griffon du Bellay", attaché à l'hôpital flottant
de la Caravane, compte un somnolent sur cent émi-
grants africains qui meurent dans les traversées du
Congo aux Antilles. Caries ' a laissé une relation mé-
dico-hygiénique de cinq voyages à l'émigration afri-
caine ; Nicolas", Gaigneron' et Guérin * ont étudié
la maladie aux Antilles françaises chez les noirs im-
portés du Congo. Sur 1 48 cas traités par Guérin à
la Martinique, une seule guérison avait été obtenue
* Moniteur des hôpitaux, n" 100, 1861 (et Gaz. hebd., 1861,
p. 57).
- Arch. de mçd. navale. 1864, t. I, p. 73.
^ Tlûse de Montpellier, 1863.
i Gaz. hebdom. 1861, p. 670.
•' Recueil de mémoires de méd. milit., 1864. t. XI, p. 449.
« De la maladie du sommeil. Thèse de Paris, 1369.
310 LA MALADIE DU SOMMEIL.
chez un malade traité dès le début des accidents.
Guérin a fait 32 autopsies et a trouvé en somme fort
peu de lésions ; ce qui dominait, était la congestion cé-
rébrale. La description symptomatologique par contre
est très complète; il n'y a rien à y ajouter.
D'après Nicolas, Vhypnose est propre aux nègres
africains et n'a jamais été observée aux Antilles chez
les noirs indigènes; par contre, un noir émigrant
d'Afrique arrivé en parfaite santé peut contracter la
maladie à la Guadeloupe, même au bout d'un certain
temps de séjour.
Depuis cette époque jusqu'en 1900, les rares publi-
cations sur la maladie du sommeil démontrent la pré-
sence de l'endémie sur la côte occidentale d'Afrique,
du Sénégal à Saint-Paul de Loanda, ainsi qu'aux îles du
golfe de Guinée (Fernando Po, Saint-Thomas, île du
Prince); la plupart sont dues à des médecins portugais.
Ce n'est guère qu'à partir des quatre dernières an-
nées du siècle que commença à se dessiner une exten-
sion épidémique vers le centre de l'Afrique équatoriale,
évidemment explicable par les communications rapides
établies par l'ouverture de l'Afrique équatoriale au
commerce européen (D' Moffat)'.
La maladie du sommeil paraît avoir pris dans le
Congo une extension meurtrière et a été observée non
seulement dans le bas Congo, mais jusqu'aux Stanley
Falls. Brumpt' signale en 1902 une épidémie d'hyp-
nose parmi les pêcheurs de Banamia sur le Congo, qui
' Preliminary notes on sleeping Sickness by the principal mé-
dical Ofâcer. June 17 1901. (Foreign Office Despatch).
- Comptes rendus de la Société de Biologie. Séance du 27 juin
1903.
LA MALADIE DU SOMîflEIL. 311
réduisit leur nombre de 3000 à 300. C'est du Congo
qu'ont été amenés à Paris par Brumpt les trois nègres
atteints de la maladie qui ont été présentés à l'Acadé-
mie de médecine par le professeur Blanchard le 20 oc-
tobre 1903 et qui ont succombé depuis lors à l'inexo-
rable maladie.
Ce n'étaient pas d'ailleurs les premiers cas importés
en Europe. En 1891 , Mackenzie ^ avait publié l'obser-
vation d'un cas qu'il avait soigné à London Hospital,
et, en 1903, le professeur Manson ' publia le premier
cas certain de maladie du sommeil observé sur une
dame européenne provenant du Congo. Le D"^ IVIott en
fit l'autopsie et démontra que la lésion de la maladie
du sommeil était une méningo-encéphalite.
Il nous reste à dire quelques mots de l'extension de
la maladie à Uganda, dans le centre de l'Afrique équa-
toriale, qui a permis de fixer d'une façon certaine
l'étiologie de la maladie du sommeil.
D'après le D''Christy', c'est au mois d'avril 1901 que
les premiers cas de maladie du sommeil furent ob-
servés et soignés à Mengo (Uganda) à l'hôpital de la
Church missionary Society par les D'" A.-R. et J.-H.
Cook. Cette maladie appelée mégota par les indigènes
paraissait toute nouvelle dans le pays ; il est probable
qu'elle avait été importée dans le Busoga vers 1896
par des nègres du Congo qui avaient suivi les débris
de l'armée soudanaise d'Emin Pacha.
' On a case of Regro lethargy. Tr. Clin. Soc. Lond., 1891,
t. XXIV, p. 41.
- Brit.med. Journ. 1903. I, p. 1249, et II, p. 1461.
* C. Christy. The Distribution of sleeping sickness inEast equa-
torial Africa . — Royal Society . Reports of the sleeping sickness
Commission. II, p. 15, III, p. 7 (novembre 1903).
312 LA MALADIE DU SOMMEIL.
Le nombre des cas se multiplia d'une façon inquié-
tante et fut l'objet d'une première enquête par le
D' Hodges, le médecin officiel sanitaire du Busoga. Il
constata que l'épidémie s'étendait sur toute la côte nord
du lac Victoria et dans les îles qui la bordent et avait
coûté la vie déjà à 20,000 personnes dans le Busoga.
A l'arrivée de ces nouvelles la Société royale envoya
en 1902 une première mission scientifique composée
de MM. Christy, Castellani et Low, et une seconde en
-1903 composée de MM. Bruce, Nabarro et Greig, dont
les rapports nous ont fourni les principaux éléments de
ce travail.
Description
Les auteurs les plus anciens, comme Dangeix et Nico-
las, et les plus récents, comme Low et Castellani, divi-
sent la maladie en trois périodes, depuis l'assoupisse-
ment fugitif et la simple tendance au sommeil jusqu'à
la plus profonde léthargie.
La première période est mal caractérisée au début
qui est habituellement insidieux et précédé d'une pé-
riode d'incubation de durée variable. L'individu perd
l'entrain pour le travail, il a une tendance invincible à
s'asseoir ou à s'étendre, tout en continuant tant bien
que mal ses occupations habituelles. Les traits habi-
tuellement éveillés et gais du nègre deviennent immo-
biles et apathiques. Les paupières sont à demi-fermées,
comme si le malade ne pouvait arriver à les relever
entièrement.
Quoique les facultés intellectuelles restent intactes
jusqu'à la fin, le malade est long à répondre aux ques-
LA MALADIE DU SOMMEIL. 313
lions qu'on lui pose et sa parole est traînante, parfois
embarrassée.
Il y a des poussées fébriles avec accélération du
pouls durant de trois à quatre semaines; ce symptôme
très important ne fait jamais défaut, d'après Low et
Castellani. La fièvre est rémittente à température nor-
male ou subnormale le matin et plus élevée le soir, sans
dépasser toutefois 39^.
Les engorgements ganglionnaires ne manquent pres-
que jamais, mais ils sont si fréquents chez les nègres
qu'ils ont peu d'importance au point de vue du dia-
gnostic.
La seconde période pourrait être appelée le stade du
tremblement. En même temps que la somnolence aug-
mente, on constate soit aux lèvres, soit sur la langue,
un tremblement vermiculaire constant, qui rappelle
celui de la paralysie générale. Le tremblement peut
s'étendre également aux membres; aux bras, il prend
volontiers la forme du tremblement intentionnel de la
sclérose en plaques, aux jambes il donne à la démar-
che quelque chose de saccadé, qui a fait croire parfois
à de l'ataxie. Ce fait d'ailleurs est rare, car la démar-
che des malades est habituellement lourde, les pieds
ont de la peine à se détacher du sol. Parfois le trem-
blement du tronc et des jambes est si fort qu'il secoue
le lit du malade. L'appétit est conservé et souvent
même exagéré. Néanmoins le malade maigrit. La peau
perd de son luisant; elle devient sèche et rugueuse.
Parfois elle est le siège d'éruptions prurigineuses ou
pustuleuses.
La troisième période est celle de la léthargie. Elle
est caractérisée tout d'abord par un affaiblissement
314 LA MALADIE DU SOMMEIL.
musculaire général, sans paralysie véritable. Les ma-
lades restent confinés au lit ou bien, comme le mon-
trent les photographies prises dans l'Uganda par Christy,
on les trouve assis contre un arbre avec les genoux
repliés, le corps décharné, l'aspect stupide et plongés
dans un profond sommeil. Ils s'éteignent ainsi sans
souffrance. Plus rarement la scène se termine par des
contractures et des convulsions ou par des complica-
tions (ulcérations par décubitus, pneumonie, etc.) L'hy-
pothermie n'est pas rare à cette dernière période et est
toujours d'un fâcheux pronostic.
La marche de la maladie est habituellement chroni-
que. La mort arrive au bout de quatre à huit mois; il
est extrêmement rare de la voir dépasser une année.
Par contre, il existe des cas aigus qui se terminent en
un ou deux mois.
Le pronostic paraît absolument fatal, quoique Christy
ait entendu parler de deux ou trois cas de guérison et
que Rey' ait publié un cas de guérison d'après Cauvin.
Il est probable qu'il ne s'agissait que de rémissions pas-
sagères.
Vanatomie pathologique a démontré, dans les au-
topsies faites en Uganda, une méningo-encéphalite et
une méningo-myélite; les lésions étaient identiques à
celles qui ont été décrites récemment par Mott. Au mi-
croscope, on a trouvé sur toute la surface du cerveau,
sous la pie-mère, une infiltration de leucocytes mono-
nucléaires. Elle s'étendait également aux méninges
rachidiennes.
Etiologie.
Les nombreuses hypothèses émises sur la cause de la
' Dict. de inéd. et de chirurg. pratique, t. XXXIII, p. 303. 1882.
LA MALADIE DU SOMMEIL. 315
sleeping sickness n'ont plus qu'un intérêt historique
depuis les travaux des deux commissions anglaises en-
voyées dans l'Uganda. C'est en automne 1902 que
Castellani constata la présence d'un trypanosome, pro-
tozoaire flagellé à mouvements ondulatoires rapides,
dans le liquide céphalorachidien des malades. 1 ce.
de liquide obtenus par la ponction lombaire étaient
centrifugés et le léger dépôt ainsi obtenu contenait des
leucocytes mononucléaires et des trypanosomes, faciles
à trouver grâce à leurs mouvements agiles.
Castellani les trouva dans 70 "/, des cas qu'il put
examiner (34) dans le liquide céphalorachidien et une
seule fois dans le sang; il les trouva absents dans le
liquide céphalorachidien de 12 indigènes sains.
La nouvelle commission qui arriva à Entebbe, sur le
lac Victoria, 16 mars 1903, confirma la découverte de
Castellani et ajouta de nouvelles preuves en faveur de
l'action pathogène spécifique du Trypanosome Ugan-
dense que Kruse a proposé d'appeler Trypanosoma Cas-
tellanii.
Le liquide céphalorachidien de tous les malades
atteints de maladie du sommeil examinés contenait des
trypanosomes.
En appliquant à l'étude du sang du doigt des mala-
des une technique spéciale (adjonction de citrate de
potasse pour empêcher la coagulation et plusieurs cen-
trifugations successives), le trypanosome fut constaté
également dans le sang périphérique de tous les ma-
lades.
Par contre, l'examen du sang de la population saine
démontra l'absence du trypanosome chez 170 natifs
appartenant à une zone non infectée par la maladie du
sommeil.
316 LA MALADIE DU SOMMEIL.
Sur 80 natifs habitant la zone infectée, la présence
du trypanosome dans le sang fut notée chez 23 d'entre
eux, d'ailleurs parfaitement bien portants en apparence
et faisant leur travail journalier.
Le trypanosome trouvé en pareil cas ne se distin-
guait en rien du trypanosome de la maladie du som-
meil trouvé dans le liquide céphalorachidien. Les dif-
férences trouvées précédemment et consistant pour ce
dernier dans une largeur moindre, le rapprochement du
raicronucléus de l'extrémité postérieure et la présence
d'un plus grand nombre de points chromatiques, ne
paraissent avoir aucune importance, puisque les mêmes
trypanosomes du liquide céphalorachidien, injectés
dans le sang du singe, deviennent identiques à ceux
trouvés dans le sang des natifs de l'Uganda.
D'ailleurs le trypanosome fut également constaté
dans le sang d'un Européen et de quelques natifs atteints
d'accès fébriles qui n'étaient pas dus au parasite de la
malaria et rappelaient la maladie décrite par Dutlon en
Sénégambie sous le nom de trypanosonomiase fébrile.
Dutton ' avait en efïet examiné à Bathurst, en dé-
cembre 1901 , le sang d'un Anglais de 42 ans, atteint
d'une fièvre qui avait résisté à la quinine et avait trouvé
dans son sang, surtout au moment des accès, un try-
panosome qu'il avait appelé Tryp. Gambiense.
La maladie de Dutton est caractérisée par sa marche
chronique, par l'amaigrissement et la faiblesse muscu-
laire, par des œdèmes localisés et des taches érythéma-
teuses sur la [)eau, enfin et principalement par une fièvre
rémittente peu élevée, revenant par accès. En 1902,
' Brit. med. Journ. 1902. II, p. 881.
1
LA MALADIE DU SOMMEIL. 317
l'Ecole de Liverpool pour les maladies tropicales en-
voya une expédition en Sénégambie, dont Dutton et
Todd' publièrent les résultats. Sur plus de 300 indivi-
dus dont le sang fut examiné à Bathurst et dans le
Kommbo britannique, 5 seulement présentèrent le try-
panosoma gambiense dans leur sang, soit un Européen
et 4 nègres. Celui qui en avait le plus (23 dans une
préparation microscopique), ne paraissait pas malade.
En '1903, Dutton arrive à 7 cas de trypanosomiase sur
plus de 1000 personnes examinées en Sénégambie.
En septembre 1903, Dutton' fit partie d'une nou-
velle expédition envoyée dans le Congo, qui visita
l'hôpital de Borna et parcourut tout le pays avoisinant
jusqu'aux cataractes. Ces savants ne purent découvrir
que six natifs atteints de vraie maladie du sommeil,
chez lesquels ils constatèrent l'existence du trypano-
some dans le liquide céphalorachidien pour tous les cas
et dans le sang périphérique pour cinq cas.
Par contre, ils constatèrent souvent l'existence du
trypanosome dans le sang du doigt des nègres exami-
nés, dont les uns avaient toutes les apparences de la
santé, dont les autres présentaient les symptômes de
la maladie de Dutton ou quelques symptômes frustes
de la maladie du sommeil, tels que de l'amaigrisse-
ment, une sécheresse et une rugosité spéciale de la
peau, un peu de céphalagie.
Le problème à résoudre par la Commission de la
Royal Society dans l'Uganda était donc multiple. S'a-
gissait-il dans les cas de trypanosomiase sanguine du
^ Brit. med. Journ. 1903. I, p. 304.
- Dutton, Todd et Christy. Human trypanosomiasis on the
Congo. Brit. med. Journ. 23 janvier 1904, I, p. 186.
318 LA MALADIE DU SOMMEIL.
premier stade ou d'une forme atténuée de la maladie
du sommeil ou bien le trypanosome de la maladie de
Dutton était-il spécifiquement différent de celui de la
Sieeping Sickness?
En outre, le lieutenant-colonel Bruce, qui faisait
partie de la Commission et qui avait démontré le rôle
de la mouche tsé-tsé (Glossina morsitans) au Zululand
dans la propagation de la Nagana due au trypanosoma
Brucei, suggéra l'idée de rechercher si une mouche
pareille ne pouvait être la cause de l'épidémie dans
l'Uganda.
Une battue fut organisée dans tout le pays qui dé-
montra la présence d'une mouche tsé-tsé, voisine de
celle du Nagana, la Glossina palpalis, très abondante
dans toute la zone infectée de l'Uganda'.
Il restait à^en démontrer le rôle pathogène en l'ex-
périmentant sur des singes. Dans une première série
d'expériences, un lot de mouches tsé-tsé qui avaient
piqué des malades atteints de la maladie du sommeil,
fut enfermé dans des cages avec cinq singes bien por-
tants exempts de trypanosomes. Dans les cinq expé-
riences, on trouva des trypanosomes dans le sang du
singe, dans un espace de temps variable, mais qui ne
fut jamais moindre de quarante-huit heures après la
piqûre de la tsé-tsé.
Dans une seconde série d'expériences, on se servit
de mouches tsé-tsé prises en liberté près des huttes de
gazon qui abritent les ouvriers nègres qui travaillent au
1 Les deux cartes annexées à la page 34 du Report IV of the
sieeping nickness Commission montrent clairement l'identité de dis-
tribution de la maladie du sommeil et de la Glossina palpalis sur
la côte septentrionale et les îles du lac Victoria Nyanza.
LA MALADIE DU SOMMKIL. 319
bord du lac et ont fourni un fort contingent à la mala-
die du sommeil. Ces mouches mises en cage au labora-
toire d'Entebbe transmirent des trypanosomes au sang
de trois singes.
L'identité du ïrypanosome de la maladie du sommeil
et de la maladie de Dutton a été rendue très probable
par une autre série d'expériences. Cinq singes inoculés
avec du liquide céphalorachidien contenant le trypano-
some de la maladie du sommeil, présentèrent des trypa-
nosomes dans le sang ; l'un d'eux mourut avec tous les
symptômes de la sleeping sicknes.
L'injection à cinq autres singes de sang contenant des
trypanosomes et provenant d'individus n'ayant aucun
symptôme de la maladie du sommeil (maladie de Dutton)
donnèrent des trypanosomes dans le sang des singes.
L'un d'eux mourut au bout de trois mois avec tous les
symptômes de la maladie du sommeil et présenta à
l'autopsie les lésions caractéristiques de cette affection
avec des trypanosomes dans le liquide des ventricules
latéraux.
Voilà donc une expérience très concluante en faveur
de l'identité de l'agent des deux maladies.
La preuve que la maladie du sommeil n'est qu'une
des formes chez l'homme de la trypanosomiase fébrile
produite par la piqûre de la mouche tsé-tsé a été don-
née récemment par une observation de Sir Patrick
Manson\
Une anglaise, la femme d'un missionnaire à Mon-
sembé dans le Haut-Congo fut piquée à la jambe par un
* Brit. med. Journ.^ 5 décembre 1903, II, p. 1461.
320 LA MALADIE DU SOMMEIL.
taon (glossina palpalis?)' La piqûre s'envenima et la
femme fut atteinte quinze jours après d'une longue
série d'attaques de fièvre rémittente avec engorgement
du foie et de la rate et des poussées d'érythème annu-
laire. Elle dut être rapatriée en Angleterre où elle arriva
en décembre 1901 ; elle eut une phlébite de la jambe
gauche en mai 1902 et fut soignée par Manson en oc-
tobre 1902, qui constata la présence dans le sang de
trypanosomes. Il se produisit une amélioration sensible
dans son état; en mai 1903 il n'y avait point de fièvre
et la femme présentait l'apparence de la santé, quoi-
qu'elle eût encore des trypanosomes dans le sang. Elle
prit froid en automne. La fièvre reparut et en octo-
bre 1903 la malade présenta les premiers signes de la
maladie du sommeil à laquelle elle succomba dans la
léthargie la plus accentuée le 26 novembre 1903. A
l'autopsie on trouve une méningo-encéphalite avec infil-
tration leucocytaire mononucléaire caractéristique.
Il semblerait donc indiqué de supprimer dans la no-
menclature des trypanosomes les deux espèces dis-
tinctes de Tryp. Gambiense (Dutton) et de Tryp.
Ugandense (Castellani) pour les remplacer par une
appellation unique Trypanosoma hominis, nom qui
avait été proposé par Sir Patrick Manson.
LES TRYPANOSOMIASES ANIMALES.
Nous ne pouvons ici que donner l'énumération des
maladies animales classées aujourd'hui et qui sont dues
à la présence d'un trypanosome dans le sang.
' Brumpt a démontré qu'elle existe dans le Congo et principa-
lement en grande abondance sur les bords des fleuves.
LA MALADIE DU SOMMEIL. 321
Nous connaissons, à l'heure actuelle, quatre maladies
animales sévissant dans les diverses parties du monde
et qui sont toutes dues à des trypanosoraes.
Comme le remarquent Laveran et Mesnil ^ dans un
travail auquel nous empruntons les données suivantes,
ces épizooties, en dehors du fait qu'elles ont pour
agent causal un tryponosome, ont des caractères com-
muns indéniables : anémie, presque toujours fièvre ré-
mittente, œdème des organes génitaux et des extré-
mités, lésions de l'œil et des paupières, amaigrisse-
ment graduel malgré la conservation de l'appétit, fai-
blesse musculaire, parésie surtout marquée au train
postérieur, pouvant aller jusqu'à la paralysie com-
plète, etc.
I. Surra. — La plus ancienne connue est le « Surra »
de l'Inde qui sévit non seulement dans l'Inde anglaise
et la Birmanie, mais en Perse, au Tonkin et aux Indes
néerlandaises. Elle est mortelle pour les Equidés, pour
les chameaux, la chèvre, le mouton et le chien, tandis
que les Bovidés guérissent généralement du Surra.
Rogers a démontré que les taons asiatiques (Tabanus
tropicus et ïabanus lineola) jouent le rôle pathogène
pour le Surra que les mouches tsé-tsé jouent en Afrique
pour le Nagana et la maladie du sommeil. C'est en
1880 que Griffith Evans trouva dans le sang des ani-
maux atteints du Surra un trypanosome qui a été ap-
pelé d'après lui Tr. Evansi.
II. Nagana. — Cette maladie si redoutée chez les
animaux domestiques de l'Afrique Australe était déjà
connue de Livingstone, qui l'attribuait à un venin pro-
' Annales de l'Institut Pasteur, 1902, tome XVI, page 54.
Archives, t. XVII. — Mars 1904. 22
322 LA MALADIE DU SOMMKIL.
pre à la mouche tsé-tsé (glossina morsitans), II avait
déjà remarqué l'immunité pour cette maladie des ani-
maux sauvages, tels que les buffles, les zèbres, les
cochons et les antilopes qui prospèrent dans les pays où
sévit la tsé-tsé. Il est très probable que chez les ani-
maux en question, il n'y a pas immunité, mais tolérance
très grande pour les parasites, qui arrivent à vivre dans
le sang en petit nombre, sans occasionner de troubles
graves.
Les indigènes de l'Afrique Centrale ont remarqué
depuis longtemps que la présence du gros gibier favo-
risait l'apparition de la maladie de la tsé-tsé et Foa ^
constata que les régions d'où disparaît le gros gibier,
s'assainissent.
C'est dans le Zoulouland que David Bruce l'a étudiée
et qu'il a démontré en 1895, qu'elle est due à l'inocu-
lation de trypanosomes aux animaux domestiques par
la mouche tsé-tsé, qui n'est pas venimeuse par elle-
même, mais qui puise les parasites dans le sang d'ani-
maux malades. Les trypanosomes ne peuvent vivre au-
delà de 48 heures dans l'organisme de la tsé-tsé. Le
Nagana (mot zoulou d'après Bruce) est non seulement
le fléau de l'Afrique Australe, mais a été observé aussi
au Congo belge, dans l'Afrique orientale anglaise et
allemande, dans le Togo, au Soudan, au pays des
Somalis. Par contre, il est inconnu dans l'Afrique sep-
tentrionale.
La maladie est invariablement fatale chez le cheval,
la mule, l'âne (excepté chez les ânes de Massai d'après
Koch) et le chien. Elle est très grave chez les Bovidés,
• Du Cap au lac Nyassa, Paris, 1897, p. 148.
LA MALADIE DU SOMMEIL. 323
dont pourtant un léger pourcentage guérit. Par contre,
les moutons et les chèvres d'Afrique, sont très résistants
au Nagana.
Le trypanosome du Nagana a reçu le nom de Trypa-
nosoma Brucei.
III. Mal de Caderas. — Le mal de Caderas (ma-
ladie de la croupe) ainsi nommé parce qu'à côté des
signes communs au Surra et au Nagana, il s'accompa-
gne d'une parésie du train postérieur, sévit sur les
Équidés, dans la région du Cliaco, vaste territoireau
centre de l'Amérique du Sud entre la Bolivie, le Paraguay
et la République Argentine. Les Bovidés sont absolu-
ment réfractaires. Les singes inoculés succombent très
rapidement, les chiens et les moutons plus lentement.
Elmassian a découvert en 1891 que cette maladie
est due à la présence dans le sang d'un trypanosome
nommé Tryp. equinum par Voges, qui ressemble beau-
coup au trypanosome du Nagana.
IV, Dourine. — La Dourine ou maladie du coït qui
sévit sur les Equidés reproducteurs en Algérie, au Maroc,
à Tripoli, même en Espagne, en Turquie et en Hongrie,
est due à un trypanosome décrit par Schneider et Buf-
fard en 1899, mais qui avait été déjà entrevu par Rou-
get en 1896.
Au premier abord, Nagana ou Surra et Dourine pa-
raissent très dissemblables. L'étiologie est en effet com-
plètement différente. La contagion par le coït parait le
seul mode naturel de la diffusion de la Dourine et les
premiers symptômes s'observent aux organes génitaux
sous la forme de gonflement œdémateux et de suinte-
ment mucopurulent. à la suite desquels se développe
un amaigrissement progressif avec affaiblissement du
324 •" LA MALADIE DU SOMMEIL.
train postérieur. La marche de la maladie est très lente ;
comme symptômes spéciaux à la Dourine, il faut noter
des plaques cutanées et vers la fin des paraplégies très
prononcées qui s'expliquent à l'autopsie par des foyers
de ramollissement de la moelle.
>'ocard a montré que des chiens très bien vaccinés
contre la Dourine succombaient rapidement à l'inocula-
tion du Nagana, de même que les expériences de Lave-
ran et Mesnil ont prouvé que les animaux immunisés
contre le Naçfana sont sensibles au Caderas, de même
que les animaux immunisés à la fois contre le IN'agana
et le C-aderas sont sensibles au Nagana. On peut en rap-
procher le fait que l'homme peut vivre impunément
dans les pays à Nagana et ne paraît ressentir aucun
inconvénient de la piqûre de la glossina morsilans.
Les différences de propriétés biologiques sont plus
importantes pour différencier les diverses espèces du
genre Trypanosoma, que les différences morphologiques.
Ces dernières en effet sont très minimes, comme on peut
s'en assurer en étudiant la planche de toutes les espèces
de trypanosomes dessinées d'après nature par Lydia
Rabinowitsch et W. Kempner dans le Central Blatt fur
Bactériologie 1903, Bd XXXIV, p. 822. Elles sont en
outre variables suivant le milieu où on les examine
(sang ou liquide céphalorachidien).
Nous terminerons cette rapide revue par l'insertion
d'une note zoologique sur le genre Trypanosoma, que
nous devons à l'obligeance de notre collègue M. le pro-
fesseur Yung.
LA MALADIE DU SOMMEIL. 325
NOTE SUR LE GENRE TRYPANOSOMA
par le prof. Yung.
Les Trypanosomes n'ont été constatés avec certitude
jusqu'ici que cliez les Poissons, Amphibiens et iMammi-
fères (Homme compris). Ceux attribués aux Oiseaux ne
sont pas authentiques. La première espèce a été vue
par Gruby (C. R. Acad. des Sciences, Paris, t. XIII,
p. 1 1 34) en 1 843, dans le sang de la grenouille ; c'est
lui qui créa le genre Trypanosoma et l'espèce Tr. san-
gumis, à laquelle Ray Lankester donna en 1871 le
nom de Undulina ranarum, sous lequel elle est plus
connue des zoologistes.
Depuis lors, nombre de formes analogues ont été
rencontrées dans le sang d'autres Vertébrés, mais à cause
de l'insuffisance des descriptions qui en ont été données,
il est dilficile de les rattacher sûrement au genre Try-
panosoma, lequel, d'ailleurs, n'a pas été défini mor-
phologiquement par Gruby. Plusieurs de ces formes de
Flagellés parasites doivent être attribuées à des genres
voisins, tels que Trichomonas, Trypanoplasma, etc.
En revanche, des formes parasites décrites sous d'autres
noms sont assurément des Trypanosomes. C'est ainsi
que Lewis a trouvé dans le sang du rat, en 1879, un
Flagellé que Saville Kent (Manual of the Jnfusoria,
1880) a appelé Herpetomonas et auquel Laveran et
Mesnil ont, en 1900, très légitimement donné le nom
de Trypanosoma Lewisi. Depuis 1891, on réserve
l'appellation de Trypanosome aux Flagellés hémato-
zoaires qui satisfont à la diagnose suivante proposée
par Laveran et Mesnil {C. R. Acad. des Sciences, Paris,
t. CXXXIII, p. 131-137, 1901).
326 LA MALADIE DU SOMMEIL.
Flagellés à corps fusiforme présentant latéralement
une membrane ondulante dont le bord épaissi se ter-
mine, en arrière, dans la seconde moitié du corps à
une masse cenlrosomique el se prolonge en avant par
un flagelle libre. Divisions binaires longitudinales
inégales.
Les différences spécifiques ne sont pas toujours faciles
à constater. Elles portent sur les dimensions du corps
et du flagelle, sur le diamètre et la situation du centro-
some, l'aspect du protoplasma, etc. Il faut, pour les
voir, préalablement fixer et colorer ces organismes
selon une méthode indiquée par Laveran (C. R. Soc.
de Biologie. 9 juin 1900). Voici le catalogue des espè-
ces considérées comme certaines jusqu'à la fin de 1 903,
rangées d'après les classes auxquelles appartiennent
leurs hôtes, et avec la seule indication de leurs dimen-
sions exprimées en microns, ainsi que, cas échéant,
celle des maladies qu'elles produisent, car c'est le fait
de ces dernières qui a valu aux trypanosomes leur
grande célébrité actuelle.
Poissons.
1 . Trypanosoma rajœ, Lav. et Mesn., dans le sang
de Raja punctata et R. mosaïca. Longueur 75-80 avec
le flagel. Largeur 6. Flagel 20.
2. Tr. scylliumi, Lav. et Mesn., dans le sang de
Scylliumstellare. Long. 70-75 avec le flagel. Larg. 5-6.
Flagel U.
3. Tr. cobitis, Lav. et Mesn. (syn. Hœmatomonas
cobitis, Milrophanow) sang de Cobitis fossilis. Long.?
Larg.?
4. Tr. carassii, Lav. et Mesn. (syn. Hœmatomonas
LA MALADIE DU SOMMEIL. 327
carassii. Mitrophanow) sang de Carassius vulgaris.
Long.? Larg.?
5. Tr. Remaki, Lav. et Mesn., dans le sang de
Esox lucius. Est très voisin des deux précédents et se
présente sous deux formes différant par la taille :
a. ysir.parva: Long. 28-30 avecleflagel. Larg. 1,4.
Fiagel U.
b. var. magna : Long. 45-47 avec le flagel. Larg. 2-
2,5. Flagel 17-19.
6. Tr. granulosum, Lav. et Mesn., dans le sang de
Anguilla vulgaris, dimensions variables, les grands :
Long. 80 avec le flagel. Larg.? Flagel. 25; les petits :
Long. 44 avec le flagel. Larg.? Flagel. 13.
7. Tr. SolecB, Lav. et Mesn., dans le sang de Solea
vulgaris. Long. 40. Larg.? Flagel. 8.
N. B. Les Trypanosomes des Poissons ne semblent
pas être pathogènes; ils sont généralement peu abon-
dants dans le sang des individus infestés. Aux précé-
dents s'ajouteront peut-être même un certain nombre
des formes signalées par Danilewsky et par Chalach-
nikow chez Cyprinus Carpio, Tinca tinca, Cobitis fos-
silis, Perça fluviatilis, etc., etc. (Voir sur leur morpho-
logie le mémoire de Laveran et Mesnil : Des Trypano-
somes des Poissons. Archiv fur Protistenkunde von
SchaudimiBd.l, p. 475-498, 1902.)
Amphibiens.
8. Tr. sanguinis, Gruby (Syn. Undulina ranarum,
Lankester), dans le sang de Rana esculenla, R. tem-
poraria, Hyla arborea. Long. 40-80. Larg. 5-10.
Flagel 10-1 2.
328 la maladie du sommeil.
Mammifères.
9. Tr. Lewisii, Lav. et Mesn. (Syo. Herpeiomonas
Lewisi, S. Kent), vulgo : trypanosome du rat, dans le
sang de Mus rattus, Mus decumanus, Mus rufescens
et du hamster, Cricelus arvalis. Long. 8-30 avec le
flagel. Larg. 2-3.
Inoculé au cobaye, il y vit passagèrement et y subit
une légère modification morphologique. D'autre part,
quoique ne différant pas morphologiquement, ceux du
rat inoculés au hamster ne se développent pas chez ce
dernier et il en est de même de ceux du hamster ino-
culés au rat. Il semble donc qu'il existe deux races phy-
siologiques dans l'espèce.
10. Tr. Brucei, Plimmer et Bradford, vulgo: try-
panosome du nagana ou de la tsélsé (en Afrique, dans
le sang du cheval, de l'âne, du veau, du buffle, du cha-
meau, des chèvres, antilopes, cochons, chiens, etc., etc.
Long. 25-30 avec le flagel. Larg. 1 ,5 à 2,5.
1 1 . Tr. Evansi, Steel, vulgo : trypanosome du Surra
(Inde), dans le sang du cheval, de l'âne, de l'éléphant,
du chameau, des buffles, chiens, singes, etc. Long. 20-30.
Larg. 1-2.
H. Tr. equinum, Voges (Syn. Tr. Elmassiani, Li-
gnières) vulgo : trypanosome du mal de Caderas (Amé-
rique du Sud) dans le sang du cheval, de l'âne, des
bovidés, etc. Mêmes formes et dimensions que le Tr.
lirucei, toutefois il diffère de ce dernier par l'extrême
petitesse et la résistance aux colorants de son centro-
some. (Laveran et Mesnil. C. R. Acad. des sciences,
t. CXXXV, p. 838, 17 novembre 1902.)
N. B. Les maladies /Vagawa, Surra et Caderas eau-
LA MALADIE DU SOMMEIL. 329
sées par ces trois dernières espèces sont, contraire-
ment a ce que l'on avait cru d'abord, trois entités mor-
bides distinctes, quoique analogues. Laveran et Mesnil
l'ont prouvé en démontrant que les animaux immuni-
sés contre l'une de ces maladies ne le sont pas pour
les autres, et réciproquement. (C. R. Acad. des Scien-
ces, 17 novembre 1902, 22 juin et 6 juillet 1903.)
13. Tr. equiperdum, Doflein (syn. Tr. Rougeti, Lav.
et Mesn.) vulgo : trypanosome du mal du coït ou Dou-
rine, sur les muqueuses du cheval, de l'âne, du rat,
des souris blanches, chiens, cobayes, lapins, etc. (pas
chez les Ruminants). Long. 25-30 sans le flagel.
Larg. 1-3.
14. Tr. transvaaliense, Lav., dans le sang du bœuf
(Afrique du Sud). Se présente sous trois formes :
Petits. Long. 18 avec flagel. Larg.?
Moyens. Long. 30 avec flagel. Larg. 4-3.
Grands. Long. 40 à 30 avec flagel. Larg. 6.
Contrairement aux autres Trypanosomes, le Tr. trans-
vaaliense a son centrosome très voisin du noyau. (La-
veran C. R. Acad. des Sciences, t. CXXXV. p. 717,
3 novembre 1902).
13. Tr. Theileri, Lav. dans le sang des Bovidés aux-
quels il communique une maladie désignée sous diffé-
rents noms, en particulier sous celui de Galziekte (ma-
ladie de la bile). Long. 30 à 63. Larg. 2-4. (Laveran,
C. R. Acad. des Sciences, t. CXXXIV et CXXXV, 3 mars
et 3 novembre 1902).
Homme.
16. Tr. Gambiense, Dutton, dans le sang de l'homme
noir et blanc à qui il donne la maladie de Dutton ou
330 LA MALADIE DU SOMMEIL.
trypanosomose fébrile (A.ïnque). Long. 24,3. Distance
du micronucléus à l'extrémité postérieure, 1 ,3.
17. Fr. Castellanii, Kruse (Syn. Tr. Ugandense,
Gastellani), dans le sang et le liquide céphalo-rachidien
de nègres atteints de maladie du sommeil. Long. 21 ,7
(de 16 à 24). Larg. 2 à 2,5. Distance du micronucléus
à l'extrémité postérieure 0,47.
Ces deux déterminations sont des moyennes d'obser-
vations faites par Bruce et Nabasso (Reports on the
Sleeping Sickness Commission B. Soc. août 1903,n° 1 ,
p. 24).
N. B. Il n'est guère douteux aujourd'hui que la
maladie du sommeil ne soit la phase ultime de la try-
panosomose fébrile de Dutton. Il y aurait donc lieu
d'identifier ces deux dernières espèces entre elles et
avec le Tr. hominis, nom donné par Manson à un try-
panosome observé par Nepveu en 1893, dans le sang
humain en Algérie. Toutefois, nos connaissances mor-
phologiques sur les trypanosomes de l'homme ne suffi-
sent pas pour trancher définitivement la question.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE ET D'HISTOIRE NATURELLE DE GENÈVE
Séance du 5/ janvier 1904.
V. van Berchem. Rapport présidentiel pour 1903. — Raoul Pictet.
Liquéfaction des gaz. — Th. Tommasina. Variations d'intensité
d'un champ magnétique sur l'air rendu conducteur par une flamme.
Radioactivité des minéraux d'urane.
M. P. VAN Berchem, président sortant de charge, donne
lecture de son rapport sur l'activité de la Société pendant
l'année 1903.
M. le prof. Raoul Pictet décrit de nouvelles expériences
sur la liquéfaction des gaz faites en collaboration avec
M. Olzewsky. Ces essais montrent que la détente de l'hy-
drogène refroidi et comprimé à 200 atmosphères produit
un échauffement; cet échauffement est nul à la pression
de 100 atmosphères; à une pression plus faible, on observe
un refroidissement.
M. Th. Tommasina communique un curieux effet pro-
duit, par les variations d'intensité dhm champ magnétique,
sur l'air rendu conductetir par une flamme. L'on sait que
les flammes ainsi que les rayons de Rôntgen et les rayons
de Becquerel, accélèrent la décharge d'un électroscope, et
que cette accélération a sensiblement la même valeur quel
que soit le signe de la charge.
332 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
M. Tommasina vient d'établir que ce n'est pins le cas
pour les flammes reliées métalliquement au sol; non seu-
lement la déperdition électrique devient alors beaucoup
plus rapide, ce qui était connu, mais la décharge négative
est moins accélérée que la positive dans le rapport de 3 à 5.
Il était intéressant de reconnaître si cette différence d'ac-
tion pouvait être modifiée par l'intervention d'un champ
magnétique. Cette recherche, qui a amené à la découverte
du phénomène que l'auteur va décrire, a été faite par les
dispositifs suivants :
Le champ magnétique est produit par un électroaimant
horizontal type de Faraday, fonctionnant avec une batterie
de 8 accumulateurs. Un commutateur et un rhéostat ordi-
naire à 14 touches permettent de faire varier la direction
et l'intensité du champ, dont la dimension entre les masses
polaires est de 8 cent. L'électroscope utilisé est celui de
M. Curie, auquel on a enlevé les deux disques et rallongé
de 20 cent, la tige métallique supérieure isolée de façon à
pouvoir placer son extrémité libre au dessus mais un peu
en dehors des masses polaires de l'électroaimant. En face,
de l'autre côté du champ, et en contrebas est placé un bec
papillon à gaz avec sa flamme réduite à la dimension de
1,5 cent. La ligne allant du sommet de la flamme à l'extré-
mité de la tige de l'électroscope passe exactement par le
centre de la ligne axiale du champ, à laquelle elle est nor-
male et fait un angle de 45° avec le plan horizontal. La
flamme et la tige se trouvent séparées par une distance de
11 cent. Le noyau de l'électroaimant ayant du magné-
tisme rémanent, pour établir exactement la valeur de l'ac-
célération de décharge produite par la flamme sans champ
magnétique l'on a transporté tout le dispositif loin de l'élec-
troaimant. Pour avoir toujours, au départ, le même poten-
tiel de charge on commençait chaque fois les lectures à la
même division de l'échelle micrométrique de la lunette de
l'électroscope. Voici les moyennes observées du temps em-
ployé pour la décharge de 20 divisions, dans une série de
16 modifications expérimentales qui sont les suivantes :
ET D HISTOIRE NATURELLE DE GENEVE.
333
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334 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
Si l'on construit les courbes données par les chiffres des
expériences VI à XII l'on constate que les courbes se croi-
sent à proximité du champ 13. En effet, avec ce champ on
obtient des retards dans la déperdition électrique sensi-
blement les mAmes quel que soit le signe de la charge. Par
l'examen des résultats de ces six expériences l'on voit que
la déperdition négative se ralentit de plus en plus au fur
et à mesure qu'augmente l'intensité du champ magnétique
et qu'a lieu précisément le contraire pour la déperdition
positive, dont on constate une diminution plus accentuée
par un champ très faible. C'est cette anomalie apparente
qui constitue l'effet curieux qu'il parait utile de signaler,
car il semble déceler une relation étroite entre le phéno-
mène connu du diamagnétisme des flammes et la ionisation
de l'air produite par les mêmes.
Si maintenant l'on rapproche certains des résultats de
la série qu'on vient d'écrire, l'on découvre encore des
autres faits qui pourront aider à expliquer le phénomène :
La confrontation des résultats des expériences I et V
montre que même sans la présence d'une flamme, la dé-
perdition d'une même quantité de charge quel que soit son
signe se fait plus lentement, dans un temps plus que dou-
blé sous l'action d'un champ magnétique, ce dernier sem-
ble donc produire une diminution de la conductibilité de
l'air traversé par les lignes de force magnétiques.
Les résultats des expériences I, II et III mettent en évi-
dence l'accélération de la décharge produite par une flamme
isolée, et l'accroissement de cette action lorsque la flamme
est reliée métalliquement au sol, ainsi que l'effet différent
selon le signe de la charge dans ce dernier cas.
Si l'on rapproche les résultats des expériences II et IV,
l'on voit que lorsque la flamme est isolée, le retard de la
déperdition produit par le champ magnétique annule l'ac-
tion de la flamme et agit également quel que soit le signe
de la charge.
De même le rapprochement des résultats des expérien-
ces III et VI montre que lorsque la flamme est reliée au
sol, le champ magnétique relativement très faible dû au
magnétisme rémanent, est suffisant pour produire une
ET D HISTOIRE NATURELLE DE GENEVE.
335
diminution très grande de la déperdition électrique po-
sitive, et très faible de la négative, montrant ainsi d'une
manière frappante l'effet en question. Effet qui est nette-
ment condrmé dans les 4 derniers dispositifs de la série.
M. Tommasina donnera l'explication du phénomène dans
une prochaine communication, il ajoute seulement pour
compléter, que le renversement du courant ne le modifie
d'aucune façon, que le diamagnétisme connu de l'air et des
flammes intervient certainement et peut aider à établir la
nature de la ionisation qu'elles semblent produire.
M. Tommasina, dans une deuxième communication,
donne les résultats de ses recherches sur la teneur en pro-
priété radioactive de quelques minéraux d'urane. D'après
les échantillons qu'il a examiné, on aurait la série décrois-
sante que voici :
Autunite de St-Symphorien près d'Autun . . 10,0
Gummite de .Tohanngeorgenstadt .... 9,0
Trôgerile de Schneeberg 4,3
Torbernite (Chalcolite) de Cornwallis ... 3,8
Samarskitede Mitchell &0^, New Caroline . 2,6
Torbernite (Chalcolite) de Lerbach .... 2,1
Pechblende de Joachimsthal en Bohème . . 1,9
Clévéite d'Arendal en Ecosse 1,4
Ittriogummite d'Arendal en Ecosse. ... 1,1
Uranocircite de Bergen 0,9
Orangite (Thorite) de Brévig en Norvège . . 0,6
Zeunerite de Schneeberg 0,4
M. Tommasina dit que cette série n'a pas une valeur ab-
solue, des fragments plus riches en minéral pouvant donner
des autres chiffres et il ajoute que des fragments de Clé-
véite après avoir été soumis à la forte chaleur du creuset
pour l'extraction de l'Hélium, conservent encore leur radio-
activité, ce qui indique que ce gaz ne s'y trouve point en
état de simple occlusion, mais qu'il semble bien produit
par une transformation continue de l'émanation radioac-
tive du radium, comme MM. Ramsay et Soddy l'ont
reconnu, dans leur analyse spectrale de l'émanation du
radium pur.
336 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
Séance du 4 février.
J. Briquet. Sur l'Acer Peronaï. Cladodes du Ruscus aculeatus. —
F. Battelli. Pouvoir hémoly tique du sérum et de la lymphe. —
Ed. Claparède. — Théorie biologique du sommeil.
M. J. Briquet communique la découverte qu'il a faite
dans le Jura savoisien d'im hybride rarissime dû au croise-
ment de deux érables, les Acer monspersulanum L. et Acer
Opalus uni. Cet hybride est Y Acer Peronài signalé en 1901
par le comte de Schwerin comme ayant été découvert par
M. Perona dans la gorge du Masso del Diavolo près de
Vallombrosa (Apennin toscan). M. Pax, dans sa récente
monographie des Acéracées. mentionne en passant celte
plante en ajoutant qu'elle lui est inconnue. Elle a été re-
trouvée en quatre localités différentes du Jura savoisien.
par M. Briquet, toujours accompagnée des parents. L'au-
teur passe en revue les caractères de cette plante singu-
lière, en particulier ceux que présentent la feuille et le
fruit. L'Acer Peronài et les deux érables dont il est issu
doivent faire ailleurs de la part de l'auteur l'objet d'une
publication plus détaillée.
Dans une seconde communication, M. J. Briquet fait
part de diverses observations relatives à Yanatomie et à la
biologie des cladodes du Ruscus aculeatus. Les auteurs qui
ont traité de ces singuliers organes ont été beaucoup plus
préoccupés de leur interprétation morphologique que des
rapports qui existent entre leur organisation et le mode
de vie de la plante. Seul M. Reinke a récemment donné
des détails histologiques assez précis pour pouvoir être
utilisés au point de vue écologique. M. Briquet ayant étu-
dié à plusieurs reprises le petit-houx à l'état sauvage,
dans son milieu, et ayant complété ses observations par
l'anatomie de cette plante, est en mesure de compléter
sur plusieurs points intéressants, les données de son pré-
décesseur. Ces points concernent particulièrement la struc-
ture des parois extérieures et latérales des cellules épider-
miques, l'anatomie du chlorenchyme, le fonctionnement
des cellules aquifères, la structure des marges des clado-
des, l'organisation des stomates. L'auteur conclut de ses
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 337
observations que plusieurs des caractères épharmoniques
de xérophilie du Ruscus aculeatus permettent à cette
plante non seulement de résister aux chaleurs de l'été
dans des stations très brûlées, mais encore de végéter
pendant l'hiver, alors que le froid s'oppose à l'absorption
de l'eau sans cependant arrêter la transpiration.
M. Battelli rapporte les résultats d'expériences faites
dans le but d'étudier Varigine de l'alexine hémolij tique.
L'alexine ne préexiste pas dans les liquides de l'orga-
nisme, mais est produite après la sortie du sang hors des
vaisseaux. Metchnikoff et ses élèves admettent que l'alex-
ine provient des leucocytes mononucléaires, mais ils n'ont
pas déterminé si tous les mononucléaires (gros mononu-
cléaires et lymphocytes) prennent part à la formation de
l'alexine.
Pour résoudre cette question, l'auteur a étudié le pou-
voir hémolytique du sang et de la lymphe du chien. Le
pouvoir hémolytique a été dosé par la méthode de Mioni.
Le sang et la lymphe ont été pris chez le chien, et on a
fait agir le sérum de la lymphe et du sang sur les héma-
ties de lapin. D'autre part on a compté le nombre des leu-
cocytes renfermés dans un millimètre cube de lymphe ou
de sang. L'auteur présente les résultats d'une de ces ex-
périences prise comme exemple. Ces résultats sont rap-
portés dans le tableau suivant, où le pouvoir hémolytique
est exprimé par la quantité d'hémoglobine calculée en
grammes et mise en liberté par 5 ce. de liquide (sérum ou
lymphe). Le nombre des leucocytes est calculé pour un
millimètre cube de sang ou de lymphe.
Leucocytes
Lymphe du canal
cervical
Lymphe du canal
thoracique
Sang.
Gros mononu-
270
480
920
cléaires
Lymphocytes
420
1530
650
Polynucléaires
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7000
Hémolyse.
gr. 1 6
gr. 39
gr. 65
Ces résultats montrent que la quantité d'alexine hémo-
lytique est proportionnelle au nombre des gros mononu-
Archives, t. XVIL — Mars 1904. 23
338 SOCIÉTÉ DK PHYSIQUE
cléaires. el que les lymphocytes n'en produisent pas, du
moins en quantité appréciable. Les polynucléaires ne sé-
crètent pas non plus d'alexine liémolytique.
M. Ed. Claparède esquisse une théorie biologique du
sommeil.
De l'avis de tous ceux qui se sont occupés de la ques-
tion du sommeil, celle-ci est encore entourée d'obscurité.
Cela vient de ce qu'on a toujours considéré les choses de
trop près, sous l'angle exclusif du mécanisme physiologi-
que immédiat, cérébral, au lieu d'envisager le sommeil
d'un point de vue plus élevé, permettant de se rendre
compte de la signification de ce phénomène au point de
vue biologique, et de juger de ses connexions avec les au-
tres phénomènes de la vie. La conséquence la plus nette
de cette manière de faire a été de donner plus d'impor-
tance qu'elles n'en méritent probablement à certaines par-
ticularités physiologiques qui accompagnent le sommeil et
d'élever ces particularités à la dignité de théories préten-
dant tout expliquer.
C'est ainsi que l'on a tour à tour regardé le sommeil
comme la conséquence d'une asphyxie, d'une intoxicaliou
du système nerveux (Sommer. Pfliiger.Preyer, Errera, etc.)
d'une anémie cérébrale par vaso-constriction (Donders.
Durham), d'une discontiguïté des neurones par rétraction
de leurs dendrites (Rabl, Riickhardt. Duval). Ces théories
— dont la première seule, d'ailleurs, mérite ce nom —
ont toutes ceci de commun qu'elles considèrent le som-
meil comme un état négatif, presque anormal*, non comme
une fonction, mais comme un simple arrêt de fonctionne-
ment de l'organisme.
Cette manière de voir, il est vrai, n'est pas partagée par
tous. Sergueyefï, Myers ont au contraire soutenu que le
sommeil représente une phase ou une faculté positive de
l'activité animale ; mais les arguments par lesquels il dé-
1 Maudsley, par exemple, a placé son chapitre sur le sommeil
non flans celui de ses livres qu'il a consacré à la Physiologie de
l'esprit, mais dans sa Pathologie de l'esprit.
ET d'hISTOIRK naturelle DE GENÈVE. 339
fendaient leur thèse reposaient sur une conception méta-
physique, ou tout au moins jusqu'ici extra-biologique de
l'Univers. De Sanctis dit aussi, dans son ouvrage classi-
que sur les rêves : « Dormir est certainement une fonc-
tion positive de l'organisme et n'est pas seulement l'op-
posé de la veille ^ », et il le prouve par quelques exemples ;
mais il abandonne, aussitôt après, cette idée. Aug. Forel
et 0. Vogt* ont aussi considéré le sommeil comme un pro-
cessus actif, ce qui leur a permis de formuler une théorie
rationnelle de l'hypnotisme; ils n'ont pas cependant déve-
loppé le côté biologique de cette hypothèse.
Il me semble évident, comme à ces derniers auteurs,
que le sommeil est un acte positif, et non un simple état
de repos; je voudrais montrer en outre qu'on peut le con-
sidérer, au point de vue biologique, comme un instinct.
Dire qu'un phénomène est un instinct n'éclaire en rien,
sans doute, les causes prochaines de son mécanisme, mais
cela permet de le rapprocher d'autres phénomènes, et
d'établir avec ceux-ci des comparaisons profitables. Dans
le cas particulier, cette hypothèse réunit et coordonne en-
tre eux des faits inexplicables ou contradictoires.
D'après la théorie toxique, le sommeil devrait être pro-
portionnel à l'épuisement-, ce qui n'est pas le cas (nou-
veaux-nés qui dorment beaucoup, vieillards qui dorment
peu; insomnies des neurasthéniques); une promenade au
grand air ne devrait pas favoriser le sommeil; des excès
de sommeil ne devraient pas amener une tendance à tou-
jours somnoler; la volonté ni la suggestion ne pourraient
avoir de prise sur le sommeil; le sommeil ne pourrait pas
être partiel, comme c'est souvent le cas, etc. Au contraire,
la théorie « instinctive » du sommeil rend compte de tout
cela. Elle permet en outre d'éviter cette hypothèse qui
1 De Sanctis. Die Tràume, 1901, p. 199.
* A. Forel. Der Hypnotisraus. 3. Aufl. 1895, p. 50. — A.Vogt.
Zeitschr. f. Hypnotismus, III, 1895, p. 318. — Cf aussi P. Jauet.
Les obsessions et la psycbiasténie, 1902, p. 408 : « Par un côté,
le sommeil est un acte, il demande une certaine énergie pour être
décidé... et pour être accompli correctement. »
340 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
paraît bien anti-physiologique, d'une intoxication journa-
lière du système nerveux, intoxication assez forte pour
mettre l'organisme hors d'état pendant 7 ci 8 heures chez
les adultes, et pendant une quinzaine chez les enfants.
Ajoutons encore que la sensation agréable du sommeil qui
nous envahit n'a rien de commun avec le sentiment péni-
ble d'un état d'asphyxie.
Un des caractères de l'instinct c'est la prévoyance. La
plupart des instincts se manifestent plus ou moins long-
temps avant que la conservation de l'individu ou de l'es-
pèce soit réellement en danger : ainsi l'hirondelle quitte
nos parages avant que les froids soient venus; l'oiseaa
prépare son nid un certain temps avant la ponte; l'animal
se met en chasse avant d'être débilité par la faim. Le som-
meil, lui aussi, semble agir par prévoyance et se manifes-
ter bien avant que l'organisme soit épuisé : un médecin
pourra, s'il est appelé au moment où il s'apprête à s'en-
dormir, passer la nuit sur pied, faire correctement une
opération difficile, sans présenter les moindres signes de
faiblesse ou d'intoxication, etc. Les nécessités de la lutte
pour l'existence font aisément comprendre pourquoi s'est
établie cette marge entre le moment où l'animal sent le
besoin de se reposer et celui où le repos serait la consé-
quence fatale de son épuisement. En frappant l'animât
d'inertie, l'instinct du sommeil l'empêclie de parvenir au
stade d'épuisement; l'organisme profite de cet arrêt momen-
tané du travail musculaire, qui est une des sources princi-
pales des substances ponogènes, pour éliminer celles-ci
avant que leur cumul ne devienne nuisible; il est possible
aussi qu'en vertu d'un mécanisme encore inconnu, l'état de
sommeil favorise les processus de réassimilation.
Par quels excitants cet instinct, ce réflexe hypnotique,
serait-il mis en branle? La composition chimique du sang,
les sensations de fatigue, l'obscurité, les impressions mo-
notones, ainsi que les images associées empiriquement à
l'idée du sommeil (celle du lit ou du lieu où l'on est ac-
coutumé de dormir), sont des facteurs qui jouent un rôle
important, surtout s'ils agissent de concert. Les centres du
sommeil ne doivent évidemment pas être plus spécialisés
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 341
que ne le sont ceux des autres instincts qui utilisent les
centres des fonctions générales (vision, motilité, etc.) ;
les centres du muscle orbiculaire de l'œil, vaso-moteurs,
moteurs, trophiques (?), doivent être intéressés ; peut-être
faut-il admettre aussi un centre a inhibiteur de l'intérêt ».
dont l'action aurait pour effet de désintéresser^ de la vie
réelle l'individu qui va s"endormir. et, par suite, de l'em-
pêcher de se soustraire à la léthargie qui l'envahit, ou
d'en souffrir. Quant aux réactions produites (et qui cons-
tituent le sommeil proprement dit) mentionnons l'occlu-
sion des yeux, l'anémie cérébrale par vaso-constriction
(encore incertaine), l'inhibition complète ou partielle de
l'intérêt, la recherche d'une couche, l'attitude du som-
meil, peut-être des etïets trophiques.
Cette conception positive du sommeil semble encore
confirmée par les expériences de Kohlschiitter, etc., sur
la profondeur du sommeil: les graphiques publiés i-essem-
blent beaucoup aux courbes de fatigue : il semblerait que
les centres du sommeil se fatiguent et qu'on se réveille
par ce qu'on est fatigué de dormir. Portée sur le terrain
de la pathologie, elle permettra peut-être de comprendre
que, comme tout instinct, le sommeil peut être l'objet de
dissolution, de perversion (insomnie, hystérie); elle nous
paraît réconcilier dans une certaine mesure les opinions
de Janet et de Sollier sur la nature de l'hystérie. En atten-
dant de pouvoir développer plus longuement la théorie
exposée, qui n'a pas, cela va sans dire, la prétention de
tout expliquer, mais seulement d'attirer l'attention sur un
côté trop négligé du problème, nous la résumerons ainsi :
Le sommeil n'est pas la conséquence d'un simple arrêt de
fonctionnement, il est une fonction positice. un instinct, qui
a pour but cet arrêt de fonctionnement: ce n'est pas parce
que nous sommes intoxiqués, ou épuisés. :jue nous dormons,
mais nous dormons pour ne pas l'être.
^ Bergson a dit avec raison que « l'on dort dans l'exacte me-
sure où l'on se désintéresse » . (Le Eêve. Bidî. internat. Institut
psych. I, mai 1901, p. 118.)
BULLETIN SCIENTIFIQUE
PHYSIQUE
E. Maclagan-Wedderbcrn. Les seiches du Loch Ness
(Proceedinç/s ofthe roy. Society of Edimhurgh, vol. XXV,
part. I).
L'étude des seiches du Loch Ness entreprise par M. Ma-
clagan-Wedderburn, à l'instigation du Lake Survey. a été
inaugurée par lui en juin 1903 et poursuivie à l'aide d'un
limnographe Sarasin acquis à ces fins par la Survey et
installé à Fort Augustus, à l'extrémité S-0 du lac.
Le Loch Ness présente trois types de seiches avec des
périodes de 31.5. 15.3 et S. 8 min. La première correspond
évidemment à l'oscillation uninodale. La seconde est celle
de la seiche binodale. Ce dernier type est le plus habituel
et le plus régulier. Il présente celte particularité remar-
quable que sa durée d'oscillation est plus petite que la
moitié de l'uninodale, comme c'est le cas pour le lac de
Genève, tandis que c'est l'inverse pour tous les autres lacs
étudiés jusqu'ici conformément aux conclusions théoriques
de M. Du Boys, qui explique l'exception du lac Léman
comme résultant d'une combinaison de l'uninodale du
grand lac avec la binodale du lac entier. Pour le lac Ness,
qui a une forme allongée régulière et qui ne présente pas
ces deux concamérations différentes, cette explication est
insuffisante.
E.-R. Watson. Oscillations internes dans les eaux du
Loch Ness (^Nature, 24 décembre 1903, vol. LXIX,
p. 174).
Des observations régulières des variations que la tem-
pérature des eaux du Loch Ness subit dans le sens de la
CHIMIE. 343
profondeur ont révélé à M. Watson un phénomène très
remarquable. Il a constaté en effet qu'entre 100 et 300
pieds de profondeur la température varie d'une manière
remarquablement périodique, la durée d'une période étant
approximativement de trois jours. C'est à 200 pieds que la
différence entre un maximum et un minimum est la plus
forte, soit de 3° F environ. Mais la période est partout la
même.
M. Watson en conclut qu'il se produit une oscillation
interne, une seiche des couches profondes plus froides du
lac. comme celle que l'on pourrait observer sur l'eau
occupant le fond d'une auge et qui serait surmontée d'une
couche d'huile plus légère. Des calculs approximatifs se
basant sur l'idée que le balancement est de cette nature,
donnent la période observée. L'amplitude de l'oscillation
est très grande aux extrémités, elle peut atteindre 75 pieds.
L'auteur y voit l'effet de vents violents produisant un
abaissement des isothermes supérieures vers l'extrémité
opposée de celle à laquelle il souffle. Il se réserve de
demander à des observations ultérieures la confirmation
de ce curieux résultat, qui devra aussi se retrouver dans
les autres lacs s'il suit une loi générale.
CHIMIE
Phvsikalisch-chemisches Centralblatt (Revue physico-
chimique), publiée par M. Rudolphi. Rerlin, Borntrager
frères, 1904.
Cette nouvelle revue, publiée par M. Rudolphi avec le
concours d'un grand nombre de chimistes compétents, a
pour but de donner rapidement des analyses en allemand,
en français et en anglais, faites autant que possible par les
auteurs eux-mêmes, des travaux toujours plus nombreux
dans le domaine de la chimie physique et de la chimie
générale. Cette publication paraîtra chaque année en 24
cahiers de 2 feuilles grand in-S", avec table détaillée an-
nuelle, et rendra certainement de Grands services.
344 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
Revue des travaux faits en Stiisse.
E. Bamberger et A. Wetter. Diazotation du nitroben-
ZÈNE {Berichte d. Deutsch. Chem. Ges. 37 (1904), 630,
Zurich).
Ces auteurs ont constaté que la sodiura-amide réagit sur
le nitrobenzène d'après l'équation suivante :
C«H*.i\0^ 4- H^N.Na = C^H^ (N^ONa) + H^'O
Il se forme un diazoatte de sodium normal que l'on ob-
ient toutefois avec un rendement minime à cause de son
instabilité; mais si l'on opère en présence de [3 naphtol, il
se forme un colorant azoïque, le phénylazonaphtol. avec
un rendement meilleur, sans toutefois qu'il soit bien élevé
et qu'il s'approche du rendement exigé par l'équation :
C^H^NO^ + NaNH^ + C^m'OR - C«H»N^ (C»»H«OH)
+ NaOH + H^O.
20 gr. de nitrobenzène n'ont donné par la méthode dé-
crite par les auteurs que 0.38 gr. de phénylazonaphtol,
mais cette diazotation inverse, en quelque sorte, n'en est
pas moins curieuse et intéressante. Il va sans dire que les
auteurs ont constaté par l'expérience que la formation de
ce colorant n'est pas due à une transformation première
du nitrobenzène en aniline, et de la sodium-amide en ni-
trite de soude qui auraient ensuite réagi sur le |3 naphtol
de la manière connue.
BOTANIQUE
Ludovic Legré. Les deux Bauhin, Jean-Henri Cherlier
et Valerand Dourez. Marseille, H. Aubertin et G. RoUe,
1904.
Ce livre forme le sixième et dernier volume de la série
que l'auteur a consacrée à La botanique en Provence av
ITP siècle. Après avoir retracé à grands traits la carrière
des frères Bauhin, M. Legré s'est attaché à relever dans
leurs ouvrages toutes les plantes de Provence qui s'y trou-
vent mentionnées et à en indiquer les noms botaniques
modernes. Un index alphabétique de ces noms est placé à
la fm du volume.
LISTE BIBLIOGRAPHIQUE
des Travaux conceriiaiil la Géoloffie de la Suisse.
190â
I. Minéralogie et Pétrographie.
1. Baumhauer, H. Ueber einen neuen flâchenreichen Krystall
von Seligmannit. Sitzungsher. der K. preuss. Akad. der
Wiss. zii Berlin, t. XXVIII, p. 611-6U.
2. Baumhauer, H. Mineralien aus dera Biiinenthal (Canton
Wallis^. Eclog. geol. Helv., t. VII, p. 351-353, Traduction
française dans les C. R. de la Soc. helv. des Se. nat. 1902.
Archives, t. XIV, p. 470.
3. Baumhauer, H. Ueber den Krystallbau des Lepidolith. Eclog.
geol. Helv., vol. VII, p. 354. Traduction française dans les
C. R. de Soc. helv. des Se nat. 1902. Archives, t. XIV,
p. 473.
4. Bodmer-Beder, a. Der Malenco-Serpentin und seine Asbeste
auf Alp Quadrato bei Poschiavo. Centralbl. fur Min. Geol. und
Pal. 1902. p. 488-492.
5. Bodmer-Beder, A. Pelrographische Untersuchungen von
Steinwerkzeugen uod ihren Rohmaterialen aus scbweizeris-
chen Ptahlhaustatten. Neues Jahrh. fiir Min. Geol. und Pal.
Beilageb. XVI, p. 165-198.
6. Brugnatelli, L. Beryll und andre Mineralien der Pegmatite
von Sondalo im Veltlin. Zeitschr. fur Krystal. B. 36, p. 97.
7. Brugnatelli, L. Ueber einen Fundort von Titanolivin im
Val Malenco (^Veltlin). Zeitschr. fur Krystall. B. 36, p. 151.
8. Brun, A. Etude sur le point de fusion des minéraux et sur
les conséquences pétrographiques et synthétiques qui en ré-
sultent. Archives, t. XIII, p. 352-357.
9. Cohen, H. Das Meteoreisen von Piafrûti im Emmenthal. Mit-
theil. des naturwissenschaftliclien Ve reins f. Neupommern
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des Se. nat. G. R. de la séance du 4 décembre 1901. Voir
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Maderanerthal. Zeitschr. f. Kryst. und Min. B. 36. p. 160.
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chives, t. XIII, p. 605.
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56. Douxami, H. Région synclinale comprise entre les Alpes et le
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60. Gremaud, a. Fossiles trouvés à Montsalvens. Bull, de la Soc.
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Soc. fjnbourg. des Se. nat., vol. X, p. '23.
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mturf. Gesel. Basel. t. XV, p. 25-134.
63. Haug, E. Sur le pli couché des Diablerets. Bull, de la Soc.
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Soc. paléont. suisse, t. XXIX.
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74. Lugeon, M. Les grandes nappes de recouvrement des Alpes
du Chablais et de la Suisse. Bull, de la Soc. géol. de France,
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clien dem Ketten- und dem Tafeljura, in das aargauische
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82. MiiHLBERG, Fr. Geologisclie Karle der Lâgernkette im Ma-
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83. MùHLBERG, Fr. Erlàuterungen zur geologischen Karte des
Grenzgebietes zwischen dem Ketten- und dem Tafeljura,
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Coux. Bull, de la Soc. géol. de France, 4® série, t. l,
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102. ScHENCK, A. Les sépultures et les populations préhistori-
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b, diluviales Wildpferd; c, Mollusken der Lehmlager im
Thurthal; d, Edelhirsch, Cervus Elaphus. Mittheil. der
Thiirgau. Naturf, Gesel. H. XV, p. 58-63.
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115. Baltzer, a. D'' Edmond von Fellenberg. Actes de la Soc.
helv. des Se. nat. 1902, p. XXIII à XXXVI.
353
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIOUES
FAITES A
L'OBSERVATOIRE DE GENEVE
PENDANT LE MOIS
DE FÉVRIER 1904
l>e 1'"', pluie dans la nuit; fort vent à I h. du soir.
2, neige à 10 h. du matin; hauteur 2'="'; pluie depuis 4 h. du soir.
3, pluie dans la nuit et pendant la plus grande partie de la journée; léger brouil-
lard dans l'après-midi.
4, pluie dans la nuit et de 4 h. à 9 h. du soir; brouillard dans la matinée.
5, pluie k 4 h. et à 7 h. du soir.
8, pluie dans la nuit et à 9 h. du soir; fort vent dans l'après-midi.
9, très tort venr <i 1 h. et k 10 h. du soir; pluie à 10 li. du soir.
10, pluie et orage dans la nuit; pluie depuis 4 h. du soir; ti'ès fort vent pendant
tout le jour.
11, pluie et très fort vent.
12, fort vent à 1 h. du soir.
13, très fort vent pendant la plus grande partie de la journée; pluie k 1 h. du soir.
14, pluie k 1 h. et k 4 h. et neige depuis 9 h. du soir; orage au NW. k 2 h. 30 m.
du soir; très fort vent k 4 h. du soir.
15, pluie et neige dans la nuit; neige k 10 h. du matin et pluie k 4 h. du soir;
très fort vent dans la matinée.
16, neige dans la nuit et quelques flocons pendant la journée; hauteur 2<="' : pluie
depuis 10 h. du soir.
17, pluie dans la nuit, k 7 h. et depuis 10 h. du soir; très fort vent dans la nuit
et jusqu'k 4 h. du soir.
18, pluie dans la nuit ; faible neige k 7 h. du soir.
19, faible neige dans la nuit.
20, légère gelée blanche le matin; neige k 4 h. et k 7 h. du soir.
21, faible neige dans la nuit; fort vent de 1 h. k 4 h. du soir.
22, fort vent de 1 h. k 4 h. du soir; faible pluie dans l'après-midi.
23, forte bise depuis 7 h. du soir.
24, très forte bise pendant toute la journée.
25, légère chute de grésil k 8 h. du matin; très forte bise pendant toute la journée ;
quelques flocons de neige dans l'après-midi.
27, gelée blanche le matin.
2S, légère gelée blanche le matin.
29, forte bise le matin.
Hantear totale dé la neige : 4<^'" tombés en 3 jours.
Archives, t. XVII. — Mars 1904. 24
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356
MOYENNES DE GENÈVE. — FÉVRIER 1904
Correction pour réduire In pression atmosphérique «le Oenftve à la
pesanteur normale : -\- 0'"'"-02. — Cette coiTectiou n'est pa.s appliquée dans
les tableaux.
Pression atmosphérique : 700""" -\-
1 11. Di. 4 h. m. 7 II. m. 10 h. ui. 1 h. s. 4 li. s. 7 h. s.
10 h.
Moyennes
1-dec. 18 45
2« » 20.45
:^ >> 26.41
18.58
2008
25.89
18.57
20.68
25.78
1852 1767
21.28 20.92
25.82 25.11
17.32
21.20
24.58
17. 17
22.13
2511
17.65
22. 26
25.03
17.99
21. 13
25.46
Mois 21.61
21.36
2154
21.74 21.10
Température
2091
21. 36
2153
21.39
i-déc.-f 2.90 + 2.76 + 2.35 + 3 68 + 5.96 + 5.24 4- 4-13 -|- 3.59 H- 3 83
2-' » 3.90 • 3.82 + 4.06 5.47 6-75 542 4 04 3. 11 5. 08
3'» 30 0.01—006 1.44 3.62 3.37 1.82 0.97 1.44
Mois 4- 2.44 4- 2.28 4- 2.19 + 3.60 -\- 5.51 + 4-82 -[- 3-38 4 -2.61 + 3.34
Fraetion de .saturation en ^/q
1" décade 87
88
86
83
69
74
S2
85
82
2" >. 83
83
75
71
56
68
71
84
74
3« >. 80
82
sn
81
68
67
72
74
76
Mois 84
81
78
64
70
/o
Le rapport des vents
0.57.
81
Daus ce mois l'air a été calme 241 fois sur 1000.
NXE 7^
SS^' — l3Ô
La direction de la résultante de tous les vents observés est S. 36° -9 W.
Son intensité est égale à 37-6 sur 100.
77
Moyennes des 3 observations Valeurs normales dn mois pour les
(Th, Ih, g*») éléments météorologiques, d'après
»■= Plantamonr :
Pression atmosphérique 721.51 mm
Nébulosité 8.4 Press, atmosphér. . (1836-1875). 726.84
1 7 4-1+9 -1-30.51 Nébulosité (1847-1875). 6.7
rr X. , . ) 3 Hauteur de pluie.. (1826-1875). 36"""°. 5
lempeiature \ i > ^
i 7 4-1 + 2X9 1 30 34 Nombre de jours de pluie, (id.). 8
( 4 Température moyenne .. . (id.). + l''.6()
Fraction de saturation 74 7o Fraction de saturât. (1849-1875^. 82 */«
Observations météorologiques faites dans le cautou de Genève
Résultats des observations pluviométriqiies
"hlion
Cfl.ISNV 1 (M.\f.l 1 ClUïliliSV
CH4T8U1XI! 1 sniSNÏ JTHRNJI 1 Cnvil'F.op.lUS
1
l!aulfur d'rau
eu lillU.
194.8 193. 4 141.3
133.1 204.5
1
159.0 149
ïRVniKR OBSSRViTOmB I Cdl.nGW ! PDfllXfiR JUSSÏ IIEIi«\K8
nauicurj«u j2^ g 1 J3Q 4 I j,g , iQg r^ I 95.9 î 129.5
en mm. , li I i I
.! i; I . . I
Durée totale de Tiusulatiou k Jiissv : 73li.2.
OBSEIUATIO-N'S MÉTÉOilOLÔClOUES
FAITES AU
GRAND SAINT -BERNARD
PENDANT LE MOIS
DE FÉVRIER 1904
Le !"■, neige; très forte bise le matin.
2. neige; très fort vent le soir.
3, neige; très forte bise le soir.
4 et 5, vent violent et neige.
8, 9, 10, très fort vent et neige.
11, forte bise le soir; neige.
12, très forte bise le matin.
Du 13 au 19, fortes chutes de neige.
1« et 20, forte bise.
22 et 23, neige et forte bise.
24, très forte bise le soir.
29, neige et fort vent.
Errata aux observations de janvier 1904
Genève, température
Page 235, dernière ligne, temp. moy. 9 h. soir, lire -f 0.07. au lieu de -\- 0.71
j; mois
Ecart moyen du mois
7+14-9
— 0.09, .. -0.93
— 0.01, » — 0.S5
-f 0.05. » + 0.2(5
Paee 23b, temp. ^ , , , ^
7+1+2X9 , _|.0,05, .. +0.37
4
Saint-Bernard, pluie et neige
Page 238, dernière ligne, lire 94""". 1, au lieu de 93""". 1
» le 16, neige, lire S":™, au lieu de li""
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» 19, » » 3 » 35
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360
MOYENNES OU GRAND SAINT-BERNARO. — FEVRIER 1904
Correction pour réduire 1h précision atiuospliérique «lu Orand Saint-
Bernard à la pesanteur normale : — 0""".22. — Cette correct iou n'est pas
appliquée dans les tableaux.
Pression atmospliériiine : 500'"'" '|-
7 h. m. 1 h. 6. It h. a. Moyoïiiie
1- décade S5".5a 55.'57 y5"'72 55^62
2- » o5.97 56.18 o6.47 56-23
3" » 57.42 57.48 5709 57.33
Fraction de saturation en "/^
7 h. m. 1 h. s. h. s. Moyenne
79 70 79 76
78 80 78 79
67 64 68 66
.Moi. 56.28 56.37 56.40 56.35
75
Tenip
érature.
Moy
en no.
7 h. m.
1 h. B.
y h. s.
7 + 1 + 9
S
-
4
o
o
o
o
1'° décade
- 8.53
- 6.68
- 7.89
- 7.70
- 7.75
2« »
— 10.94
- 8.98
- 10.46
- 10.12
- 10.21
3«
- 13. 57
- 10 39
- 13.29
- 12.42
- 12. 64
Mois
- 10.92
- 8.62
- 10- 'i5
- 10.00
- 10.11
Dans ce mois l'air a été calme fois sur 1000-
NE 86
Le rapport des vents
SW
87
1.00.
La direction de la résultante de tons les vents ol>servés est S. 43° W
Son intensité est égale à 1.2 sur 100.
Pluie et neige dans le Val d'Entremont.
station
. Miirtigny-Ville
Orsièros
Bourg- St-Piene
St-Beniard
Eau en millimètres
Neige en centimètres.. . .
i3r2
41c.,.
i2r2
. 93°'"
108"o
77cm
23r7
27lom
RECHERCHES RECENTES
SUK
L^ HA^IDIO^OTIVITÉ
PAR
P. CURIE
(Suite et fin^,)
IV. — SUR LA RADIOACTIVITE INDUITE ET LES
ÉMANATIONS RADIOACTIVES.
Radioactivité induite.
Le radium, le thorium et l'actinium ont la propriété
d'agir à l'extérieur autrement que par les rayons de
Becquerel qu'ils émettent. Ils communiquent peu à peu
leurs propriétés radioactives aux corps qui se trouvent
dans le voisinage, et ceux-ci émettent à leur tour des
rayons de Becquerel. L'activité peut ainsi se trans-
mettre aux gaz, aux liquides et aux solides, et c'est
là le phénomène de la radioactivité induite.
La radioactivité induite se propage dans les gaz de
proche en proche par une sorte de conduction, elle
n'est nullement due à l'action du rayonnement direct
des corps qui la provoquent.
Quand on éloigne le corps activé du corps radioactif,
' Voir Archives, mars 1903, p. 241.
Archives, t. XVIÏ. — Avril 1904. 25
362 RECHERCHES RÉCENTES
la radioactivité induite sur ce corps persiste pendant
un certain temps ; elle diminue cependant peu à peu
et finit par s'éteindre.
Emanation.
Pour expliquer ces phénomènes, M. Rutherford
admet que le radium ou le thorium dégage constam-
ment un gaz matériel radioactif instable qu'il nomme
émanation. L'émanation se répand dans le gaz qui
entoure le corps radioactif; elle se détruit peu à peu
en émettant les rayons de Becquerel et en donnant
naissance à d'autres corps matériels radioactifs insta-
bles qui ne sont pas volatils ; ces nouvelles matières se
fixent à la surface des corps solides et les rendent
radioactifs.
Sans préciser autant les hypothèses, on peut adopter
le nom d'émanation pour désigner l'énergie radioactive
sous la forme qu'elle affecte quand elle se répand dans
le gaz qui entoure les corps radioactifs; on peut de
plus supposer que cette énergie disparaît en créant
V énergie de radioactivité induite des corps solides.
Radioactivité induite par le radium et émanation
du radium.
Lorsqu'on place un sel de radium solide dans une
enceinte close remplie d'air, les parois intérieures de
l'enceinte et tous les corps solides placés dans l'en-
ceinte deviennent radioactifs. On peut, par exemple,
introduire dans l'enceinte une lame solide d'un corps
quelconque, l'y laisser un certain temps, puis la retirer
SUR LA BADIOACTIVITÉ. 363
et étudier son activité. On constate que l'activité de la
lame augmente d'abord avec la durée du séjour dans
l'enceinte, mais qu'elle atteint une valeur limite pour
un séjour assez prolongé. Lorsque la lame activée est
retirée de l'enceinte, elle perd son activité suivant une
loi d'allure exponentielle, le rayonnement diminuant de
la moitié de sa valeur pendant une période de temps
de l'ordre de grandeur d'une demi-heure. D'une ma-
nière générale, tous les corps solides dans les mêmes
conditions s'activent et se désactivent de la même façon.
Les phénomènes sont beaucoup plus intenses (envi-
ron vingt fois) si au lieu de placer dans l'enceinte le
sel de radium solide, on place dans celle-ci la solution
du même sel dans un vase ouvert.
La nature et la pression du gaz contenu dans l'en-
ceinte n'ont pas d'influence sur les phénomènes ob-
servés.
L'activité induite dans une enceinte est proportion-
nelle à la quantité de radium qui s'y trouve.
Lorsque l'enceinte contenant le radium communique
par un tube avec une deuxième enceinte, les corps
solides contenus dans celle-ci s'activent également au
bout d'un temps suffisant. La transmission de la pro-
priété activante peut même se faire d'une enceinte à
une autre par un tube capillaire.
Lorsque le gaz qui a été activé par le séjour dans
une enceinte renfermant du radium est transporté dans
une autre enceinte, il conserve pendant un temps assez
long la propriété de rendre radioactifs les corps solides
amenés en contact avec lui. Le gaz ainsi soustrait à
l'action du radium perd cependant peu à peu sa pro-
priété activante; celle-ci disparaît en fonction du temps
364 RECHERCHES RÉCENTES
suivant une loi exponentielle; elle diminue de la
moitié de sa valeur pendant chaque période de quatre
jours.
Pour interpréter ce phénomène, on peut admettre
que le radium donne lieu à un débit continu et cons-
tant d'émanation radioactive ; cette émanation se ré-
pand dans l'air d'une enceinte et agit sur les corps
solides en les activant. Lorsque l'air est transporté
dans une autre enceinte, l'émanation est entraînée avec
lui ; elle se détruit ensuite spontanément avec une
vitesse telle que la quantité d'émanation répandue
dans le gaz diminue de moitié pendant chaque période
de quatre jours.
Dans une enceinte renfermant du radium il s'établit
un état d'équilibre, quand la quantité d'émanation
dans l'enceinte est telle, que la perte d'émanation ré-
sultant de sa destruction spontanée compense exacte-
ment l'apport continu d'émanation ayant sa
source dans le radium.
On peut faire l'expérience suivante : Le
récipient de verre A (fig. 2) communique par
la partie rétrécie avec l'ampoule B qui ren-
ferme une solution de radium S. Au bout d'un
certain temps l'émanation s'est répandue en
A, et les parois intérieures de ce récipient sont
activées. On sépare le récipient A du radium
Fig. 2. en fermant en à la lampe. On peut ensuite
étudier le rayonnement extérieur du récipient A en le
transportant dans le cylindre intérieur d'un condensa-
teur cylindrique (fig. 3). Ce cylindre intérieur BBBB
est en aluminium; on le porte à un potentiel de 500
volts. Le cylindre extérieur CCCC du condensateur est
SUB LA RADIOACTIVITE.
365
en cuivre ; il est en relation avec un électrométre et un
quartz piézoélectrique. On mesure à l'aide du quartz
le courant qui traverse le condensateur. Ce courant est
provoqué par les rayons de Becquerel qui s'échappent
du tube A, traversent le cylindre d'aluminium B et ren-
dent conducteur l'air entre les deux cylindres. L'appa-
reil est entouré d'une enveloppe métallique protec-
trice EEEE, reliée à la terre.
On constate que le rayonnement du tube A diminue
avec le temps suivant une loi exponentielle rigoureuse
de la forme
1 = 1^ e-"'
I„ étant la valeur du rayonnement à l'origine du
temps, I la valeur du rayonnement à l'instant t et a un
coefficient constant a = 2.01 .i 0®~, en prenantcomme
unité de temps la seconde. Le rayonnement baisse de
la moitié de sa valeur en quatre jours environ.
Dans une deuxième expérience, on peut activer le
tube A comme précédemment et faire ensuite le vide
366 RECHERCHES RÉCENTES
à Tintérieur de manière à extraire l'air chargé d'éma-
nation qui se trouve dans le tube. Dans ces conditions,
le rayonnement du récipient A diminue beaucoup plus
rapidement, ce rayonnement devient deux fois plus
faible en un temps de Tordre de grandeur d'une demi-
heure. Cette loi de désactivation est la même que celle
suivant laquelle les corps activés perdent leur activité
quand ils sont exposés à l'air libre. Le résultat est en-
core le même si, après avoir fait le vide dans le réci-
pient A, on y laisse rentrer de l'air inactif.
On est donc conduit à conclure que dans la première
expérience l'activité du récipient A est entretenue par
l'air chargé d'émanation contenu dans ce récipient, et
que la loi de diminution du rayonnement dans cette
expérience représente aussi bien la loi de la disparition
spontanée de l'émanation.
Lorsque l'on fait le vide dans le récipient A qui ren-
ferme de l'air chargé d'émanation, et que l'on mesure
le rayonnement de ce récipient immédiatement avant
(ît après l'extraction de l'air, on constate que ce rayon-
nement n'a pas changé au moment où l'on a retiré
l'air actif. Le rayonnement Becquerel de l'air chargé
d'émanation ne produit donc pas d'action dans cette
expérience. Ce rayonnement existe probablement, mais
il est formé de rayons très peu pénétrants, incapables
de traverser la paroi de verre. On peut faire à ce sujet
l'expérience suivante : l'une des extrémités du tube
métallique AAAA (fig. 4) communique en au moyen
d'un tube de caoutchouc, avec un récipient B où se
trouve une solution de sel de radium. L'autre extrémité
du tube A est fermée [)ar un bouchon isolant i ; ce
bouchon est traversé par une tige métallique C reliée à
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 367
l'électrométre. Le tube A et la tige C forment un con-
densateur cylindrique ; le tube A est porté à un poten-
tiel de 500 volts. Le tube métallique DDDD, relié à la
terre, sert de tube de garde. Quand le tube A est suffi-
Fig. 4.
samment activé, on le sépare du radium et on mesure
l'intensité du courant qui traverse le condensateur;
puis on chasse rapidement l'air actif qui remplit le
condensateur, on laisse rentrer de l'air inactif et on
368 RECHERCHES RÉCENTES
fait immédiatement une nouvelle mesure de l'intensité
du courant. On constate que le courant est devenu six
fois plus faible. Or pendant la deuxième mesure, le
rayonnement des parois activées agit seul pour ioniser
l'air du condensateur, tandis que pendant la première
mesure, l'émanation agit également; on peut donc sup-
poser qu'elle aussi émet un rayonnement. Ce rayon-
nement est nécessairement très peu pénétrant puisqu'il
ne fait pas sentir son action à l'extérieur.
Quand une lame solide qui a été activée par l'éma-
nation se désactive à l'air libre, la loi de désactivation
dépend du temps pendant lequel la lame a été laissée
au contact de l'émanation. Si l'action de l'émanation a
été prolongée (plus de 24 heures, par exemple), la loi
de désactivation est donnée par la différence de deux
exponentielles. L'intensité du rayonnement I peut, en
ce cas être représentée en fonction du temps t par
l'équation
I = Io lKe-'>' — {K — \)e-^']
I„ étant l'intensité du rayonnement à Torigine du temps,
c'est-à-dire au moment où l'on soiistrait la lame à l'ac-
tion de l'émanation; K, 6 et c sont trois coefficients
constants :
K = 4,2 h = 0,000413 c = 0,000538
en prenant comme unité de temps la seconde.
Ces résultats ont été représentés (fig. 5) courbe 1 ;
le logarithme de I a été porté en ordonnées et le
temps en abscisses. Une heure et demie après le
début de la désactivation, la deuxième exponentielle
est devenue négligeable par rapport à la première
dans l'expression del, et la courbe représentative est
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 369
devenue une droite. A partir de ce moment, l'activité
diminue de moitié pendant cliaque période de 28 mi-
nutes.
Si la durée d'action de l'émanation a été moins
longue, la loi de variation du rayonnement pendant la
désactivation est bien plus complexe. On a représenté
i^og'^
(fig. 5) les résultats des expériences pour divers temps
d'activation, ces temps étant indiqués sur les courbes
correspondantes. On voit, par exemple, que jiour un
temps d'activation de cinq minutes, l'intensité du
rayonnement pendant la désactivation commence par
baisser rapidement jusqu'à une valeur minimum, ensuite
370 RECHERCHES RÉCENTES
le rayonnement augmente, passe par un maximum et re-
commence à diminuer ; finalement la loi de désactiva-
tion tend vers une loi exponentielle simple qui est la
même que la loi limite après activation prolongée. On
arrive à expliquer ces phénomènes complexes en ad-
mettant que sur la lame activée, l'énergie radioactive
affecte trois états successifs distincts, mais les dévelop-
pements relatifs à ce sujet sont trop longs pour prendre
place dans cet article. •
L'émanation du radium provoque énergiquement la
phosphorescence d'un grand nombre de corps. Les
réservoirs de verre contenant l'air chargé d'émanation
sont lumineux, le verre de Thuringe est le plus sensible.
Le sulfure de zinc phosphorescent est particulièrement
sensible à l'action de l'émation du radium et donne
alors une lumière intense.
Dans une enceinte activante, les corps solides s'ac-
tivent d'autant plus que l'espace de gaz libre devant
eux est plus grand. Quand des plaques parallèles entre
elles sont placées dans une enceinte activante à une
petite distance les unes des autres, chaque face de l'une
des plaques s'active proportionnellement à la distance
qui la sépare de la face en regard. Lorsque des tubes
de verre de divers diamètres sont remplis d'émanation
et communiquent entre eux, les tubes dont le diamètre
intérieur est le plus grand sont en même temps ceux
dont les parois sont le plus fortement radioactives ; ces
tubes sont aussi les plus lumineux. Pour interpréter ces
faits, on peut admettre que l'air chargé d'émanation
agit sur les parois par un rayonnement qui prend nais-
sance en tout point de la masse gazeuse, et que la
radioactivité induite sur une paroi est proportionnelle
au flux du rayonnement activant reçu par cette paroi.
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 371
Activité induite a évolution lente.
Un corps solide acquiert une radioactivité induite
persistante très faible, lorsqu'il est resté pendant un
mois au moins au contact de l'émanation du radium.
Un corps retiré d'une enceinte activante après un long
séjour au contact de l'émanation perd son activité
d'abord rapidement suivant les lois que nous avons
énoncées. Mais l'activité rayonnante ne disparaît pas
complètement ; il reste un rayonnement plusieurs mil-
liers de fois plus faible que celui initial; ce rayonne-
ment évolue avec une lenteur extrême ; il continue à
se produire pendant plusieurs années. (Le rayonnement
passe par un minimum, il augmente ensuite lentement
pendant plusieurs mois, tout en restant toujours extrê-
mement faible.)
Occlusion de l'émanation du radium par les corps solides
Tous les corps solides activés au contact de l'éma-
nation du radium ont acquis la propriété d'émettre
eux-mêmes en très petite quantité cette émanation.
Ils conservent cette propriété pendant vingt minutes
seulement à partir du moment où on les a retirés de
l'enceinte activante. Cependant certains corps solides :
le celluloïd, le caoutchouc, la paraffine ont la propriété
de i' imprégner d'émanation et d'en émettre ensuite
en abondance pendant plusieurs heures et même plu-
sieurs jours.
372 RECHERCHES RÉCENTES
Activité induit k des liquides.
Un liquide placé dans une enceinte activée par le
radium devient radioactif. On peut ainsi activer de l'eau,
des solutions salines, du pétrole, etc. Ces liquides dis-
solvent une certaine quantité d'émanation. Quand un
liquide activé est séparé du radium et enfermé dans
une ampoule scellée, il perd lentement son activité sui-
vant la loi de destruction de l'émanation (diminution
de moitié en quatre jours). Quand le liquide est placé
dans un vase ouvert à l'air, il perd son activité très rapi-
dement, et l'émanation se répand dans l'air ambiant.
Variations d'activité des solutions des sels de radium
ET des sels de radium SOLIDES.
Une solution de sel de radium exposée à l'air d'une
chambre dans un vase ouvert devient à peu prés inac-
tive. Cette solution émet de l'émanation qui se répand
dans la pièce et provoque la radioactivité induite des
parois. La radioactivité du radium se trouve ainsi exté-
riorisée. Si on enferme la solution en tube scellé, son
activité augmente peu à peu et tend vers une valeur
limite qui n'est guère atteinte qu'au bout d'un mois. On
peut admettre que l'émanation produite par le radium
s'accumule dans le tube scellé, jusqu'à ce que la
vitesse de sa destruction spontanée devienne égale au
débit fourni par le radium.
Nous avons vu qu'un sel de radium solide, qui vient
d'être préparé, possède une activité qui augmente avec
le temps et devient environ cinq fois plus grande que
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 373
l'activité initiale. On peut admettre que l'émanation
émise par le radium ne peut s'échapper que difficile-
ment du sel solide, qu'elle s'y accumule et se trans-
forme sur place en radioactivité induite. Un équilibre
de régime s'établit quand la perte spontanée devient
suffisante pour compenser la production.
Lorsqu'on chauffe au rouge un sel de radium solide,
toute l'émanation qui y était accumulée s'échappe; le
sel ramené à la température ambiante émet alors beau-
coup moins de rayons de Becquerel; cependant, peu à
peu le rayonnement reprend sa valeur primitive qui est
atteinte au bout d'un à deux mois. Le sel qui' a été
chauffé au rouge ne possède plus guère la propriété
d'émettre de l'émanation à l'extérieur ; mais cette pro-
priété peut lui être rendue en le redissolvant et en le
séchant à une température peu élevée.
Diffusion de l'émanation du radium.
Nous avons étudié, M. Danne et moi, la loi de diffu-
sion de l'émanation du radium. Un gros réservoir en
verre rempli d'air activé, communique avec l'atmos-
phère par un tube capillaire. On mesure en fonction du
temps le rayonnement de Becquerel émis par les parois
du réservoir, et on en déduit la loi de l'écoulement de
l'émanation par le tube capillaire. On trouve que la
vitesse de l'écoulement de l'émanation est proportion-
nelle à la quantité d'émanation qui se trouve dans le
réservoir , elle varie proportionnellement à la section
du tube capillaire et en raison inverse de sa longueur.
Ces lois sont celles que l'on obtient pour un gaz mé-
langé à l'air dans les mêmes conditions. Le coefficient
374 RECHERCHES RÉCENTES
de diffusion de l'émanation dans l'air est égal à 0.100
à la température de 1 0°. Ce coefficient est donc du
même ordre de grandeur que celui de la diffusion de
l'acide carbonique dans l'air qui est égal à 0.15 à la
même température.
Radioactivité induite par le thorium et émanation
du thorium.
Le thorium émet une émanation et donne lieu à des
phénomènes de radioactivité induite ; ces propriétés ont
fait l'objet de nombreuses études de M. Ruterford.
L'action du thorium est, d'ailleurs, considérablement
moins intense que celle du radium.
L'émanation du thorium disparaît spontanément
suivant une loi exponentielle simple, mais la dispari-
tion est beaucoup plus rapide que pour l'émanation du
radium ; la quantité d'émanation du thorium diminue
de moitié en une minute et dix secondes environ, tandis
que dans le cas du radium, la quantité d'émanation
diminue de moitié en quatre jours. Cette différence
considérable amène une modification profonde dans
l'aspect des phénomènes.
Dans une enceinte fermée dont les dimensions ne
sont pas trop grandes, l'émanation du radium se ré-
pand à peu près uniformément dans toutes les parties
de l'enceinte. Mais dans les mêmes conditions, l'éma-
nation du thorium se trouve accumulée dans le voisi-
nage du thorium, parce qu'elle disparaît spontanément
avant d'avoir eu le temps de se diffuser dans l'air à
une distance notable.
On peut mesurer l'activité radiante d'une substance
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 375
en plaçant celte substance sur le plateau inférieur d'un
condensateur formé de deux plateaux parallèles hori-
zontaux, et en mesurant la conductibilité que la sub-
stance communique à l'air situé entre les plateaux. Si
on fait cette mesure pour l'oxyde de thorium, on con-
state que la conductibilité de l'air est fortement dimi-
nuée quand on envoie un courant d'air entre les
plateaux. L'oxyde de thorium émet, en effet, de l'éma-
nation qui s'accumule au-dessus de la substance et
contribue par son rayonnement à ioniser l'air entre les
plateaux. Un courant d'air entraîne l'émanation à me-
sure qu'elle se dégage, et il ne reste alors comme
cause ionisante que le rayonnement de Becquerel venant
directement du thorium.
Si on répète la même expérience avec un sel de ra-
dium, on observe que le courant d'air ne produit qu'un
effet très faible. Avec l'uranium et le polonium qui
n'émettent pas d'émanation, l'effet du courant d'air est
nul. Au contraire, dans le cas de l'actinium, l'action du
courant d'air a pour effet de supprimer les \ % de la
conductibilité de l'air. On peut conclure que pour le
thorium et surtout pour l'actinium, le rayonnement de
l'émanation est très important par rapport au rayonne-
ment de la substance radioactive elle-même.
Quand on veut activer un corps solide à saturation
avec l'émanation du thorium, il est nécessaire de faire
agir l'émanation pendant un temps assez long, et pour
cela il faut la renouveler constamment à la surface du
corps que l'on veut activer. On obtient ce résultat en
faisant barboter un courant d'air continu dans une so-
lution de sel de thorium, et en envoyant ce courant d'air
chargé d'émanation sur le corps à activer. Le corps
376 RECHERCHES RÉCENTES
solide activé par l'émanation du thorium se désactive
spontanément suivant une loi exponentielle ; le rayon-
nement baisse de moitié pendant chaque période de
onze heures. Ainsi, contrairement à ce qui se passe
pour les émanations, l'activité induite par le thorium
sur les corps solides disparaît bien plus lentement que
celle induite par le radium.
Radioactivité induite par l'actinium et émanation.
DE l'actinium.
L'actinium émet une émanation qui donne un rayon-
nement très intense. Cette émanation disparaît sponta-
nément avec une rapidité extrême, elle diminue de
moitié en un temps de Tordre de grandeur d'une se-
conde. Dans l'air à la pression atmosphérique l'émana-
tion émise par l'actinium ne peut se propager à plus de
7 ou 8 millimètres de distance de la substance active :
elle n'active donc que les corps solides placés tout près
de la source. Au contraire, dans une enceinte vide d'air,
la diffusion est rapide, et un corps placé à dix centi-
mètres de distance de l'actinium peut encore s'activer.
La radioactivité induite par l'actinium sur les corps
solides disparaît suivant une loi exponentielle ; elle di-
minue de moitié en 36 minutes environ.
Concentration de la .radioactivité induite sur les corps
CHARGÉS négativement.
M. Rutherford a montré qu'un corps exposé à l'action
de l'émanation du thorium s'active plus fortement
quand il est porté à un potentiel électrique négatif, que
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 377
quand il est au même potentiel que les corps environ-
nants; au contraire, il s'active moins, s'il est porté à un
potentiel électrique positif. Le même phénomène se
produit pour l'activation par le radium et l'actinium.
La nature de ce curieux phénomène ne me paraît pas
encore bien établie.
Condensation des émanations du radium et du thorium.
MM. Riitherford et Soddy ont découvert que les éma-
nations du radium et du thorium se condensent à la
température de l'air liquide. Un courant d'air chargé
d'émanation perd ses propriétés radioactives en tra-
versant un serpentin plongé dans l'air liquide. Les
émanations restent condensées dans le serpentin ; elles
se retrouvent à Tétat gazeux quand on réchauffe celui-
ci. L'émanation du radium se condense à — ! 50°, celle
du thorium se condense à une température comprise
entre — 100° et — 150°. On peut faire l'expérience
suivante : Deux réservoirs de verre, l'un gros, l'autre
petit, communiquent ensemble; ils sont remplis de
gaz activé par le radium. On plonge le petit réservoir
dans l'air liquide. Le gros réservoir devient alors ra-
pidement inactif, pendant que toute l'activité va se
concentrer dans le petit réservoir. Si l'on supprime
alors la communication entre les deux réservoirs et que
l'on retire le petit réservoir de l'air liquide, on voit que
le grand réservoir n'est pas lumineux, tandis que le
petit est plus lumineux qu'au début de l'expérience.
L'expérience est très brillante si l'on a eu soin d'en-
duire les parois internes du réservoir avec du sulfure
de zinc phosphorescent.
ARcmvES. l. XVIL — Avril 1904. 26
378 RECHERCHES RÉCENTES
Quand on chauffe au rouge un fil de platine activé
par le tliorium ou le radium, ce fil perd la plus grande
partie de son activité. M"^ Fanny Cook Gates a montré
que cette radioactivité se transporte sur les corps soli-
des froids placés dans le voisinage du fil ; elle distille
en quelque sorte à une température assez élevée, en
passant par la forme intermédiaire d'une émanation
gazeuse. La radioactivité induite des corps solides serait
donc analogue à une émanation condensée.
Activité induite par le séjour des corps a l'état dissous
dans une solution radioactive. uranium x. thorium x.
Certains corps sont activés temporairement quand ils
ont séjourné dans une même dissolution avec des corps
radioactifs. M. Giesel et M'"'' Curie ont ainsi préparé du
bismuth actif en dissolvant un sel de bismuth dans une
solution de sel de radium. M. Debierne a activé de
même un sel de baryum dans une solution de sel d'ac-
tinium ; le sel de baryum ainsi activé présentait cer-
taines analogies avec les sels de radium et se fractionnait
de la même façon ; par cristallisation du chlorure l'ac-
tivité se concentrait dans le sel qui s'était déposé.
On parvient aussi par divers procédés à diviser l'ac-
tivité de l'uranium au moyen de précipitations chimi-
ques (Crookes, Soddy, Rutherlord et Grier, Debierne,
Becquerel). On ajoute, par exemple, du chlorure de
baryum à une solution d'azotate d'uranyle, et on pré-
cipite le baryum à l'état de sulfate en ajoutant un peu
d'acide sulfurique. Le sulfate de baryum précipité, sé-
paré et séché est radioactif; il a entraîné une partie de
l'activité de l'uranium, car le sel d'urane retiré de la
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 379
solution évaporée à sec se montre moins actif qu'avant
d'avoir subi celte opération. Mais, au bout de quelques
mois, le sulfate de baryum a perdu sa radioactivité,
tandis que le sel d'urane a repris ses propriétés primi-
tives. On peut admettre que le sel de baryum s'était
activé au contact de Turanium, ou encore qu'il a en-
traîné sous une forme spéciale une partie de l'activité
de celui-ci (uranium X de Crookes).
iMM. Rutherford et Soddy ont montré que si on pré-
cipite le nitrate de thorium par l'ammoniaque, l'oxyde
de thorium précipité est moins actif que l'oxyde de
thorium ordinaire. En revanche, la liqueur d'où il a
été précipité est radioactive, et en l'évaporant à sec,
on obtient un résidu très petit, mais 2500 fois plus
actif que la thorine (ils appellent tJiorhim X le corps
radioactif de ce résidu^ Au bout de quelques semaines,
le résidu a perdu son activité, le thorium X a dis-
paru, et la thorine précipitée a, au contraire, repris
son activité normale. De plus, tant que le thorium X
existe, il émet en abondance Vémanation du thorium.
MM. Rutherford et Soddy admettent que l'uranium X
et le thoriuQi X sont des produits intermédiaires de la
désagrégation de l'uranium et du thorium. Le thorium,
par exemple, produirait d'une façon continue le tho-
rium X, qui se désagrégerait en donnant Témanation
du thorium, laquelle se transformerait à son tour en
activité induite.
Conductibilité de l'air atmosphérique. Emanation et
radioactivité induite a la surface du sol.
MM. Elster et Geitel d'une part. M. Wilson d'autre
part, ont montré que l'air atmosphérique conduit tou-
380 RECHERCHES RÉCENTES
jours légèrement l'électricité ; cet air est toujours légè-
rement ionisé. Cette ionisation semble due à des causes
multiples. D'après les travaux de MM. Elster et Geitel,
l'air atmosphérique renferme toujours en très petite pro-
portion une émanation analogue à celle émise par les
corps radioactifs. Des fils métalliques tendus dans l'air
et maintenus à un potentiel négatif élevé, s'activent
sous l'influence de cette émanation. L'air des caves et
cavernes est particulièrement chargé d'émanation. On
obtient encore de l'air très riche en émanation, en aspi-
rant au moyen d'un tube enfoncé dans le sol, l'air qui
y est contenu. L'air extrait de certaines eaux miné-
rales renferme de l'émanation, tandis que l'air contenu
dans l'eau de la mer et des rivières en est à peu près
exempt.
D'après des recherches récentes de MM. Elster et
Geitel, l'émanation contenue dans l'air atmosphérique
et dans l'air extrait du sol semble être identique avec
l'émanation du radium ; l'émanation de l'air atmosphé-
rique semble d'ailleurs provenir elle-même du sol,
qui contiendrait à l'état de dilution extrême une subs-
tance radioactive, probablement le radium. L'émana-
tion que l'on trouve dans les gaz extraits des eaux de
source semble être également la même que celle du
radium.
La conductibilité de l'air atmosphérique est encore
probablement due en partie à des radiations très péné-
trantes qui traversent l'espace et dont l'origine est
inconnue. Enfin il est probable que tous les corps sont
légèrement radioactifs, et que ceux qui sont à la surface
du sol agissent pour rendre l'air qui les entoure con-
ducteur de l'électricité.
sur la radioactivité. 38t
Constantes de temps qui caractérisent la disparition
DES émanations ET DES RADIOACTIA^TÉS INDUITES.
Nous avons vu que les émanations radioactives et les
radioactivités induites des corps solides disparaissent
spontanément, et que la loi de leur disparition est, en
général, une loi exponentielle simple. L'intensité du
rayonnement I est donnée en fonction du temps t par
une formule de la forme
!„ étant l'intensité initiale du rayonnement, a nne
constante. Cette loi exponentielle est complètement
définie par la connaissance d'une constante de temps
qui sera, par exemple, l'inverse de a dans la formule
précédente. On pourra encore prendre comme cons-
tante le temps nécessaire pour que l'intensité du rayon-
nement diminue de moitié.
Il est fort remarquable que ces constantes de temps
semblent rester invariables dans les circonstances les
plus variées. C'est ainsi que l'émanation du radium
diminue de moitié pendant chaque période de quatre
jours, quelles que soient les conditions de l'expérience
et quelle que soit la température entre — 180° et
-|-4o0°; la vitesse de disparition est la même que
l'émanation soit à l'état gazeux (température ambiante)
ou à l'état condensé (à — 180°). Les propriétés de
l'émanation du radium nous fournissent donc un étalon
de temps invariable et indépendant de toute conven-
tion sur les unités.
Les constantes de temps de la radioactivité permet-
382 RECHERCHES RÉCENTES
tent de caractériser d'une façon précise la nature des
diverses énergies radioactives.
Voici les temps nécessaires pour que l'activité tombe
à la moitié de sa valeur :
Pour l'émanation du
radium 4 jours.
Pour l'émanation du
thorium . ...... 1 minute 10 secondes.
Pour l'émanation de
l'actinium 4 secondes.
!/l liPiirp /^"■^ débnt de la désactiva- \
' "^^^^ \ tion- /
/pour des temps supérieurs \
28 minutes » 2 heures après le début j
* \ de la désaotivation. /
Pour la radioactivité
induite par le thorium. Il heures.
Pour la radioactivité
induite par l'actinium . 36 minutes.
MM. J. J. Thomson et Adam ont trouvé récemment
que l'émanation de l'eau de certaines sources disparait
en diminuant de moitié pendant chaque période de
quatre jours, et que cette émanation provoque une acti-
vité induite des corps solides qui disparaît de moitié en
40 minutes environ. On est donc en droit de supposer
que l'émanation contenue dans ces eaux est due au
radium.
Le thorium ordinaire extrait des sables monazités
est faiblement radioactif. Le thorium extrait de la pech-
blende est fortement radioactif (thorium à actinium de
Debierne). La radioactivité dans les deux cas n'est pas
due à la présence de la même substance radioactive,
car les constantes de temps de l'émanation et de la ra-
dioactivité induite sont différentes.
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 383
Certains corps radioactifs comme l'actinium n'ont pas
encore pu être séparés à l'état de corps purs, et il y a
même lieu de supposer que les substances très actives
étudiées n'en renferment que des traces. Les réactions
chimiques des corps ne peuvent être reconnues avec
certitude lorsque ces corps se trouvent seulement à
Tétat dilué, mélangés à d'autres substances. Il se fait
alors des entraînements dans les précipitations, et l'ac-
tion des réactifs n'est pas la même que celle que l'on
obtiendrait avec des corps purs. Les réactions chimi-
ques ne peuvent donc plus servir à caractériser le corps
radioactif; celui-ci sera, au contraire, caractérisé en
toute circonstance par la constante de temps de l'éma-
nation qu'il émet et par celle de la radioactivité induite
qu'il provoque sur les corps solides.
Nature de l'émanation.
Suivant M. Rulherford, l'émanation d'un corps radio-
actif est un gaz matériel radioactif qui s'échappe de ce
corps. En efïet, à bien des points de vue l'émanation du
radium se comporte comme un gaz.
Quand on met en communication deux réservoirs en
verre dont l'un contient de l'émanation tandis que
l'autre n'en contient pas, l'émanation se diffuse dans le
deuxième réservoir, et quand l'équilibre est établi, on
constate que l'émanation s'est partagée entre les deux
réservoirs dans le rapport des volumes. On peut encore
porter un des deux réservoirs à 350°, pendant que
l'autre reste à la température ambiante, et on constate
que dans ce cas encore l'émanation se partage entre les
deux réservoirs comme le ferait un gaz parfait obéis-
sant aux lois de Mariotte et de Gay-Lussac.
384 RECHERCHES RÉCENTES
Nous avons vu aussi que rémanation du radium se
diffuse dans l'air suivant la loi de diffusion des gaz, et
avec un coefficient de diffusion comparable à celui de
l'acide carbonique. Enfin, les émanations du radium et
du thorium se condensent à basse température comme
des gaz liquéfiables.
Toutefois il convient de rappeler que Ton n'a pu
observer jusqu'ici aucune pression due à l'émanation et
on n'a pas davantage constaté par une pesée la présence
d'un gaz matériel. Tous nos connaissances relatives
aux propriétés de l'émanation résultent de mesures de
radioactivité. On n'a pas encore non plus constaté avec
certitude la production d'un spectre caractéristique dû
à l'émanation.
L'émanation ne saurait d'ailleurs être considérée
comme un gaz matériel ordinaire, puisqu'elle disparaît
spontanément d'un tube scellé qui la contient, et que
la vitesse de disparition est absolument indépendante
des conditions de l'expérience, en particulier de la
température,
Il est fort curieux que les nombreuses tentatives
faites dans des conditions très variées, pour obtenir
des réactions chimiques avec les émanations, sont
restées infructueuses. Pour expliquer ce fait, M. Ru-
therford admet que les émanations sont des gaz de la
famille de l'argon.
Voici encore quelques faits difficiles à interpréter :
l'émanation du radium se condense à — 150°. Or à
153° on peut, d'après Rntherford, faire passer un cou-
rant d'air continu sur l'émanation liquéfiée sans l'en-
traîner. Cependant la quantité d'émanation condensée
doit être bien faible, et s'il existait la moindre tension
de vapeur à — 1 53"^, l'émanation ne tarderait pas à se
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 385
vaporiser dans un courant d'air. De plus, la tempéra-
ture de condensation par refroidissement devrait être
fonction de la quantité d'émanation contenue dans un
volume d'air donné, ce qui n'a pas été signalé.
Nous avons trouvé, M. Debierne et moi, que l'éma-
nation passe avec une facilité extrême à travers les
trous ou les fissures les plus ténues des corps solides,
alors que dans les mêmes conditions les gaz matériels
ordinaires ne peuvent circuler qu'avec une très grande
lenteur.
M. Rutherford suppose que le radium se détruit
spontanément et que l'émanation est un des produits
de sa désagrégation. Nous avons observé, M. Debierne
et moi, qu'un sel de radium solide active assez rapide-
ment par l'émanation qu'il dégage, les parois d'un ré-
servoir rempli d'air qui le renferme. Au contraire, si
l'on a fait un vide très parfait dans le réservoir, l'acti-
vation ne se produit qu'avec une lenteur extrême; elle
réapparaît d'ailleurs rapidement dés qu'on a laissé
rentrer un gaz. Cependant l'émanation se propage bien
plus rapidement dans un gaz à très basse pression que
dans le même gaz à la pression atmosphérique. On est
dune conduit à admettre que dans le vide l'émanation
éprouve une difficulté particulière à s'échapper du ra-
radium.
dégagement de gaz par les sels de radium.
Production d'hélium.
M. Giesel a remarqué que les solutions de bromure
de radium dégagent constamment des gaz. Ces gaz sont
formés principalement d'hydrogène et d'oxygène, la
proportion relative étant la même que pour l'eau; ils
386 RECHERCHES RÉCENTES
peuvent donc provenir de la décomposition de l'eau de
la solution. Mais MM. Ramsay et Soddy ont de plus
reconnu dans ces gaz la présence constante d'une petite
quantité d'hélium qu'ils ont pu caractériser par son
spectre obtenu au moyen d'un tube de Geissler. Les
raies de Thélium étaient aussi accompagnées de trois
raies inconnues.
Un sel solide de radium dégage aussi constamment
des gaz capables de produire une pression dans un tube
fermé. On peut attribuer à ces dégagements gazeux
deux accidents qui se sont produits dans mes expé-
riences. Une ampoule de verre mince scellée, presque
complètement remplie de bromure de radium bien sec,
a fait explosion sous l'effet d'un faible échauffement.
Une explosion s'est produite aussi avec du chlorure de
radium sec que j'ai soumis dans le vide à un échauffe-
ment assez rapide à 300° ; dans ce cas ce sont les frag-
ments du sel solide remplis de gaz occlus qui semblent
avoir fait explosion.
Au moment où l'on dissout dans l'eau un sel solide
de radium préparé depuis longtemps, on constate un
abondant dégagement de gaz.
La production spontanée d'hélium dans un tube
scellé qui renferme du radium est évidemment un fait
nouveau d'une importance fondamentale. MM. Ramsay
et Soddy ont de plus accumulé de l'émanation de ra-
dium et l'ont enfermée avec de l'oxygène sous basse
pression dans un tube de Geissler. Ils ont obtenu des
raies nouvelles qu'ils attribuent àLémanation, et ils
ont constaté de plus que le spectre de l'hélium, primi-
tivement absent, a pris peu à peu naissance dans leur
tube. L'hélium pourrait, d'après cela, être l'un des
produits de la désagrégation du radium.
SUR LA RADIOACTIVITÉ. 387
A l'appui des résultats qui précédent, on peut rap-
peler quelques remarques que nous avions faites,
M"* Curie et moi, dés le début de nos recherches. Nous
avions été très frappés par le fait de la présence simul-
tanée dans certains minéraux de l'uranium, du radium
et de l'hélium. Nous avons pris 50 kilogrammes de
chlorure de baryum du commerce, provenant de mine-
rais ne renfermant pas d'nrane et nous avons soumis
ce chlorure à une cristallisation fractionnée, pour voir
s'il renfermait des traces de chlorure de radium. Après
un fractionnement prolongé, la portion de tète du frac-
tionnement réduite à quelques grammes, ne se montrait
nullement radioactive. Le baryum ne contient donc du
radium que quand il provient de minerais d'urane. Ce
sont encore les mêmes minerais qui contiennent de
l'hélium. On peut penser qu'il y a une relation de cause
à effet dans la présence simultanée de ces trois subs-
tances.
Ce résumé rapide des recherches sur la radioactivité
suffit pour montrer l'importance du mouvement scien-
tifique qui a été provoqué par l'étude de ce phénomène.
Les résultats obtenus sont de nature à modifier les
idées que l'on pouvait avoir sur l'invariabilité de
l'atome, sur la conservation de la matière et la conser-
vation de l'énergie, sur la nature de la masse des corps
et de l'énergie répandue dans l'espace. Les questions
les plus fondamentales de la science sont donc remises
en discussion. En dehors de l'intérêt théorique dont
ils sont l'objet, les phénomènes de radioactivité donnent
de nouveaux moyens d'action au physicien, au chi-
miste, au physiologiste et au médecin.
388 RECHERCHES RÉCENTES
BIBLIOGRAPHIE
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PAU et Gadaud, Sot", de dermatologie, 3 juillet 1902. Blaxdamour,
thèse, faculté de médecine de Paris, 1902.
SUR LA
RADIATION DAiUE SYSTÈME SOLAIRE
SES EFFETS SUR LA TEMPÉRATURE
ET
SA PRESSION SUR LES CORPS DE PETITE DIMENSION
PAR
J.-H. POTJVTING»
I. — Température.
Lorsqu'une surface est un radiant et absorbant abso-
lument Jioir, sa température est donnée par la loi de
la quatrième puissance en fonction du flux d'énergie :
(1) R = 06'
Où R est l'énergie émise par seconde, a une cons-
tante, et 0, la température ramenée à l'échelle absolue
ayant pour zéro le zéro absolu — 273° C et pour degré
le degré centigrade. La température exprimée en de-
' Note de la Eéd. — En donnant ici, avec l'autorisation de l'au-
teur, un résumé du mémoire de M. Poynting, publié dans les
Phil. Trans. of the royal Society of London, 1903, nous croyons
que nos lecteurs prendront connaissance avec intérêt de la méthode
très simple employée pour résoudre les problèmes relatifs à la
radiation solaire et des résultats numériques qui en sont déduite.
SUR LA RADIATION DANS LE SYSTÈME SOLAIRE. 391
grés absolus est notée par la lettre A. Pour le soleil,
d'après Kurlbaum, la constante a a pour valeur 5,32
X 10~^erg. D'autre part, on désigne par constante
solaire le nombre de calories reçues par minute sur un
centimètre carré normal au rayon solaire à la distance
où se trouve la terre. La valeur numérique que l'au-
teur est conduit à considérer comme la plus probable
est celle trouvée par Rosetti qui, réduite à la seconde
donne pour S la constante solaire, 0,175 X 10^ ergs.
De ces deux données numériques, il est possible en
premier lieu de déduire la température effective du
soleil, c'est-à-dire celle d'un radiant absolu qui émet-
trait l'énergie calorifique du soleil. La relation entre le
flux R et la constante S est donnée par l'équation
où s est le rayon du globe solaire et r la distance de la
terre, il en résulte pour R la valeur 0,805 X lO^S et
par la relation (]) = 6200° A. Cette température, si
l'on s'en tient à la valeur donnée pour S, suppose une
transmission zénithale de 53 7o» 6t plus faible que celle
admise par certains observateurs, qui est de 70 7o-
L'auteur fait observer que cette donnée est nécessaire-
ment variable et que la valeur de S qui dépend à la fois
de la mesure thermométrique et de l'hypothèse sur la
transmission zénithale présente des différences notables.
Température effective de respace. — Pour détermi-
ner la température d'équilibre d'un corps dans l'espace
solaire, il faut en premier lieu savoir s'il y a lieu de
tenir compte d'un autre rayonnement que celui du
soleil. Le rapport numérique du rayonnement stellaire
à celui de la pleine lune et le rapport numérique de ce
392 SUR LA RADIATIOxN
dernier à celui du soleil permettent d'établir que l'illu-
mination d'un hémisphère entièrement fermé par des
soleils est à celle de l'hémisphère stellaire dans le rap-
port de 1 .84 X 1 0^^ à I . En admettant que le rapport
qui existe pour la partie lumineuse de l'émission est
vraie pour la totalité de l'émission d'énergie, et en ap-
pliquant la relation (I) aux deux émissions, solaire et
stellaire. ce qui donne le rapport des températures
effectives, on trouve 10° A pour celle de l'espace. Il
résulte de là que si un corps est porté à une tempéra-
ture qui ne soit même qu'un faible multiple de 10, par
exemple 60, la loi de la quatrième puissance montre
que ce corps rayonne et par conséquent reçoit du soleil
mille fois plus d'énergie que de l'espace. On peut donc
ne pas tenir compte de la radiation de l'espace.
Température d'une planète à la même distance du
soleil que la terre, et supposée satisfaire à certaines
conditions. — Ces conditions théoriques sont : 1" La
planète tourne autour d'un axe normal au plan de l'or-
bite. 2° L'effet de l'atmosphère rend la température
constante, le jour et la nuit, en un point quelconque;
l'auteur fait observer que sur la mer, qui ferme les deux
tiers de la surface terrestre, la variation diurne est très
faible, de l'ordre de 1 ou 2° C; 3° La surface même
et l'atmosphère qui la surmonte ont une même tempé-
rature effective comme radiant absolu, ce qui diffère
notablement de la réalité, mais dans quelle mesure, il
n'est pas possible de l'estimer; 4° Il n'y a pas convec-
tion de chaleur d'une latitude à une autre, hypothèse qui
s'écarte notablement des faits, mais il est démontré plus
loin que le transport de calorique, même tel qu'il ren-
drait la température uniforme, a très peu d'influence
DANS LE SYSTÈME SOLAIRE. 393
sur la température moyenne. 5° La réflexion est le
dixième de la radiation reçue. 6° La planète émet fina-
lement par rayonnement la totalité de la chaleur reçue
du soleil, ce qui est très rapproché de la réalité, car la
terre émet un peu plus qu'elle ne reçoit, quelque chose
comme environ une calorie par centimètre carré en
trois jours.
Calcul de la température de la planète théorique. —
Considérons une bande comprise entre les latitudes
Aet>.4-rf>.; la surface qui reçoit à un instant quelconque
le rayonnement solaire, projetée normalement au rayon
solaire est (fig. 1), '2r^cos-)d'X, r étant le rayon de la
Tco5AJi^:
Fig. 1.
planète. Cette bande a pour coefficient d'absorption 0,9
et par conséquent la chaleur absorbée est 0,9 SX
2r*cos^'Xd\. D'autre part, cette même bande a une sur-
face d'émission égale à 2Tzr^cos'kd'k, et puisqu'elle émet
autant qu'elle reçoit, l'émission par unité de surface est
le rapport des deux quantités ci-dessus, qui est
0.9 S cosX
71
Archives, t. XVH. — Avril 1904. 27
394 SUR LA RADIATION
et en désignant par b,, la température à celte latitude,
OQ a par la loi de la quatrième puissance
. /0,9X105S\'«cosXV'
^'- = \r^M^)
Si 6»e est la température équatorale, 6i>. est égal à
OgCosl' '. Une intégrale donne la température moyenne
en fonction de la température équatorialeetonlatrouve
égale à 0,93 0^, d'où résulte qu'elle est très voisine de
la température à la latitude 45' qui est 0,917 Ôg. La
valeur numérique de 0^ est 3 12° A.
Si, au lieu d'admettre qu'il n'y a pas le transport de
chaleur d'une latitude à l'autre, on suppose au contraire
que la température s'égalise, un calcul aisé montre que
la température unique 6 est 293° A, très peu différente
de la température moyenne dans la première hypo-
thèse, qui est 298° A.
Comparant ces résultats avec la température réelle
de la terre, on sait que la température moyenne est
environ 1 6° C, ce qui fait 289° A et comme l'atmosphère
est à une température plus basse que le sol, nous devons
considérer la température effective de la terre comme
un peu plus faible que 289° A.
Limite supérieure de la température d'un radiant
absolu dont la surface est exposée normalement aux
rayons solaires. — Pour l'obtenir il faut égaler la ra-
diation à la constante solaire, puisque la température
limite suppose que l'émission égale l'absorption. De
l'équation :
5;32 X 10-^ 6^ = 0J7o X 107
on tire = 426° A.
Si la surlace n'absorbe qu'une proportion x, la tem-
pérature effective est
a?'/* X '*26'- A.
DANS LE SYSTÈME SOLAIRE. 395
S'il s'agit de la surface de la lune, la valeur de x est
estimée d'après Langley à '/,, ce qui donne 412° A,
correspondant à la partie la plus chaude d'une lune
sans atmosphère. On peut déduire de là la température
effective de la pleine lune vue de la terre, c'est-à-dire
celle d'un disque de température uniforme émettant le
même total et le calcul donne 371 ° A, ce qui est un peu
au-dessus de l'eau bouillante, et diffère notablement
de l'estimation de Langley, un peu au-dessus de la
glace. Il faut en conclure qu'une portion considérable de
la chaleur absorbée est conduite à l'intérieur, et en éva-
luant la température réelle à Ys de la limite trouvée,
soit 297' A, la proportion de chaleur absorbée par
conductibilité est '/j.
Température d'un corps sphérique de i^ayon a de
Vordre de un centimèlre à la même distance que la
terre. — La surface réceptrice étant Tra', elle reçoit u a 'S;
la surface radiante est iira' et par conséquent l'émission
par unité est 7^ S. En donnant à S sa valeur en calo-
ries par seconde et en supposant que la conductibilité
soit comprise entre 0,01 et 0,001 comme pour les roches
terrestres, on voit qu'une différence de quelques degrés
entre les faces opposées suffit pour que le flux intérieur
soit égal au flux rayonnant. On peut donc considérer la
température de la surface comme à peu près uniforme
pour le cas de l'équilibre de température et si Os est la
température du soleil, on a
6' : ôs' = S/i : 46000 S
46000 est le rapport rys' où r est la distance de la terre
et s le rayon du soleil. En effet le flux de l'unité de
surface du soleil est au flux reçu à la distance r par
396 SUR LA RADIATION
l'unité de surface dans ce rapport. En faisant Bs égal à
6200° A, on trouve pour fi 300° A.
Variation de la température avec la distance au soleil.
— La radiation reçue varie en raison inverse du carré
de la distance, et par conséquent aussi la radiation
émise qui lui est égale; donc à cause de la relation (1)
la température varie en raison inverse de la racine car-
rée de la distance. Par conséquent, pour étendre aux
autres planètes les résultats obtenus, il faut les multi-
plier par
V
Distance de la terre
Distance de la planète
On obtient ainsi la table suivante :
A la distance de Mercure Vénus Terre Mars Neptune
Temp. équat. delapl. 502 368 312 253 56
» moy. » 467 342 290 235 52
Temp. d'un corpuscule 483 358 300 243 54
Les grandes planètes ne sont pas mentionnées parce
qu'il est probable qu'elles émettent de la chaleur qui
leur est propre et le calcul pour Neptune sert à mon-
trer quelle basse température il faudrait leur attribuer
s'il en était autrement. Si l'on admet que Vénus et
Mercure ont un axe de rotation de manière à réaliser
cette condition de la planète théorique, leur tempéra-
ture est assez élevée pour expliquer l'hypothèse de
nuages masquant la surface. Mars au contraire aurait
une température inférieure à la congélation de l'eau.
La température du corpuscule est peu difïérente de
celle de la planète.
A une distance quatre fois moindre que la terre, la
température est 600° A, à une distance vingt-cinq fois
moindre elle est 1 500° A.
DANS LE SYSTÈME SOLAIRE. 397
IL — Pressions dues a la radiation.
La pression de la radiation sur la surface réceptive,
déduite d'abord par Maxwell de la théorie électroma-
gnétique de la lumière, est maintenant établie expéri-
mentalement par l'ouvrage de Lebedew et confirmée par
celui de Nichols et HuU. D'après les recherches de Lar-
mer, on peut considérer un pinceau de rayonnement
comme un flux de quantité de mouvement dirigé sui-
vant son axe et si E est la densité de l'énergie et U la
vitesse, E/U est la densité de la quantité de mouve-
ment.
Supposons un faisceau parallèle d'énergie S par se-
conde sur un centimètre carré normal au rayon, et
incliné d'un angle sur la normale à la surface récep-
tive. La quantité de mouvement par seconde est ScosÔ/U,
ce qui donne
Pression normale = Scos^6/U
Pression tangentielle = Scosôsmô/U
Si le flux est entièrement absorbé, ces deux forces
existent; si le flux est entièrement réfléchi, la pression
normale est doublée et la tangentielle annulée; si une
fraction p est réfléchie, on a
Pression normale = (1 -{- ^) Scos^ô/V
Pression tangentielle = (1 — {i) Scosesm8/U
Pression de la radiation en plein soleil. — Si un
absorbant absolu est exposé normalement à la radiation
solaire à la distance de la terre, d'après ce qui précède,
puisque 9 est zéro, la pression estS/U :==: 5,8 X 10"^
dyne/centim. carré.
398 SUR LA RADIATION
Pression entre de petits corps et comparaison avec
leur gravitation mutuelle. — Soit une sphère de
rayon a et de densité p; elle reçoit du soleil un flux
-to-'S/U ; sa propre radiation supposée égale dans toutes
les directions a une résultante nulle ; la gravitation à la
distance où se trouve la terre est 0,39 centim./sec*.
Le rapport est donc :
pression îra^S
gravit U X 4/3 Tua^'pX 0,59
On trouve en supposant p = 1 que ce rapport de-
vient égal à l'unité si a = 74 X 10~^ C'est le résul-
tat connu qu'un corpuscule de la dimension d'une lon-
gueur d'onde de lumière rouge serait également
repoussé et attiré.
Un calcul analogue donne le rapport de la pression
exercée mutuellement par deux sphères de rayons a
et b dont la distance est très grande par rapport à leurs
dimension et leur attraction. Les flux d'énergie sont R et
R' et la pression exercée par A sur B est 7ra^6'R7Ud'
où d est la distance. Quand on suppose les densités
égales à l'unité, les rayons égaux et la température la
même et désignée par 9, si P est la pression et G la
force de gravitation, on obtient la relation
2,18 6' X 10-*!/ -p
l-'
^ "G
En faisante = 300° A, la température du corpus-
cule à la distance de la terre, G ==; P si a = 1 ,9 cent. ;
c'est donc la dimension d'un globule d'eau pour lequel
les deux forces se contrebalancent. En faisant la den-
sité égale à H, celle employée dans les mesures de
DANS LE SYSTÈME SOLAIRE. 399
Cavendish, pour que F = P il faut que a = 1 ,78 cent.
Mais d'autre part, dans ces mesures, on prend toujours
le plus grand soin pour que les sphères et l'enceinte
soient à la même température, ce qui exclut l'action
répulsive mutuelle. Le cas intéressant est celui de deux
petites météorites dans l'espace interplanétaire. En
leur suppsant la densité de la terre, 5,5, et la tempé-
rature 300° A, pour que F ^ P il faut que a = 3,4
cent. Si le rayon est plus petit, l'effet est une répulsion.
Lorsque la distance au soleil diminue, la valeur du
rayon correspondant à l'équilibre des deux forces est
inverse de cette distance. Ainsi, à la distance de Mer-
cure, le rayon serait de 9 cent. On voit qu'un anneau
de petites planètes de 3,4 cent, de rayon et de densité
5,5 circulerait autour du soleil sans attraction ou répul-
sion mutuelles. Il semble possible que si Saturne a une
température suffisamment élevée, des considérations
de ce genre puissent s'appliquer à ses anneaux.
Inégalité de raclion et de la réaction de deux corps
radiants. — On a vu que les répulsions mutuelles de
deux sphères A et B ne sont égales que si R= R'. En
fait, les deux corps n'agissent pas directement l'un sur
l'autre; chacun envoie un flux de quantité de mouve-
ment dans le milieu ambiant qui est intercepté en par-
tie par l'autre. Il serait aisé d'imaginer des cas dans
lesquels les forces ne seraient ni opposées, ni dirigées
de même. Quant à la nature de la quantité de mouve-
ment transmise par le milieu ambiant, on peut douter
qu'il soit identique au produit d'une masse par une
vitesse et il convient de lui laisser sa forme indéter-
minée.
Pression de la radiation sur une surface en mouve-
400 SUR LA RADIATION DANS LK SYSTÈME SOLAIRE.
ment. — Suivant que l'élément de surface qui émet un
llux d'énergie se meut dans le sens de la propagation
de cette énergie ou en sens contraire, il y a production
de travail par la surface elle-même, qui s'ajoute à
l'énergie émise ou production de travail par le flux qui
se soustrait de ce flux. L'analyse mathématique appli-
quée à ce principe conduit à des conséquences diverses.
Si une sphère de rayon a se meut avec une vitesse u,
supposée très petite par rapport à la vitesse de propaga-
tion U, chaque élément subit une augmentation ou une
diminution de pression q-ui se résoud dans les deux
composantes normale et tangentielle, L'intégrale pour
la sphère entière donne une force retardatrice égale à
8/3 X RMiraMJ'. Si la sphère de rayon a tourne avec
une vitesse angulaire a>, tout élément de surface de
latitude / se meut dans son propre plan avec une
vitesse wcosÀ, ce qui correspond au cas où la vitesse
est à angle droit avec la normale et n'altère pas la
pression normale, mais introduit une tension tangen-
tielle. On trouve ainsi une diminution de w dont la
grandeur est du même ordre que u.
SYNTHÈSE DE LA NICOTl^E
PAR
Amé PICTET, Pierre CRÉPIECX et Arnold ROTSCHY
Retirée pour la première fois en 1828 des feuilles de
tabac par Posselt et Reimann', la nicotine a été l'objet
d'un très grand nombre de travaux , qui ont fixé sa
composition et fait connaître ses propriétés physiques, •
chimiques et physiologiques; mais sa constitution n'a
point été jusqu'ici déterminée d'une manière définitive.
La première donnée relative à cette constitution a
été fournie en 1867 par Huber'; ce savant, ayant sou-
mis la nicotine à l'oxydation au moyen du mélange
chromique, obtint un acide monobasique, auquel il
donna le nom d'acide nicotianique. Quinze ans plus
tard (1882), MM. Hoogewerff et van Dorp' démontrè-
rent que ce composé constitue Vacide pyridine-^-carho-
nique (formule I); il en résultait que la nicotine,
C.^H^^Nj, est. elle-même un dérivé de la pyridine, pos-
sédant dans la position (3 une chaîne latérale formée par
un groupe G.H,„N (II).
-COOH r VCjH.oN
N
II.
' Magazin fur Pharmacie, 24, 138.
- Annalen der Chemie, 141. 271.
•^ Recueil des Pays-Bas, 1. 1. 107.
402 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
Plusieurs hypothèses furent émises au sujet de la
nature de ce groupe ; on voulut y voir, tantôt un second
noyau pyridique réduit, tantôt une chaîne ouverte.
L'expérience seule pouvait décider; des recherches
furent entreprises dans ce sens, vers 1890, par M. Pin-
ner d'un côté, et par M. Blau de l'autre. Elles condui-
sirent leurs auteurs à cette même conclusion, que la
seconde moitié de la molécule de la nicotine ne devait
probablement être formée, ni par un noyau pipéridique,
ni par une chaîne ouverte, mais bien par un noyau
pyrrolidique, et en 1893 M.Pinner' proposait comme
formule constitutionnelle de la nicotine l'expression
suivante :
M. Blau arriva de son côté à des résultats qui sem-
blaient appuyer celte interprétation. Il avait repris
l'étude d'un autre produit d'oxydation de la nicotine,
que Cahours et Etard' avaient obtenu en traitant cette
base par le ferricyannre de potassium. M. Blau' trouva
que ce corps, qui renferme 4 atomes d'hydrogène de
moins que la nicotine, et qu'il appela nicotyrine, pos-
sède les caractères des pyrrols et que l'on pouvait
• Berichte, 26. 294.
2 Comptes rendus, 90. 275; 92. 1079.
^ Berichte, 27.2538.
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 403
expliquer toutes ses réactions en lui attribuant la for-
mule suivante, analogue à celle de M. Pinner :
CH— CH
II
vC CH
En somme, les belles recherches de MM. Pinner et
Blau avaient eu pour résultat de rendre très probable la
formule proposée par le premier de ces auteurs, mais
elles n'en avaient point donné la preuve définitive.
C'est alors que nous avons songé à fournir cette preuve
au moyen de la synthèse ; nous nous sommes donné
pour tâche de reproduire artificiellement le groupement
d'atomes exprimé par la formule de Pinner, afin de
constater si le corps ainsi obtenu serait identique ou
non à l'alcaloïde du tabac.
Commencé en 1895. et interrompu à diverses repri-
ses, ce long travail vient seulement d'être terminé; il a
abouti au résultat que nous espérions, c'est-à-dire à la
confirmation expérimentale de la formule de Pinner,
et à la synthèse complète de la nicotine. Nous en don-
nons dans les pages qui suivent un court résumé, ren-
voyant pour les détails à nos publications sur le sujet
dans les Berichte der deutschen chemischeti Gesellschafl^ .
Ce travail comprend trois chapitres distincts :
I. La synthèse de la nicotyrine .
II. La transformation de la nicotyrine en nicotine
inactive.
' Berichte 28. 1904; 31, 2018; 33. 2353, 2355; 37. 1225.
404 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
III. Le dédoublement de la nicotine inactive en ses
deux modifications optiques'.
I. Synthèse de la nicotyrine.
Deux réactions déjà connues semblaient pouvoir être
mises à profit pour réaliser l'union des deux noyaux
pyridique et pyrrolique dans la position respective où
ils se trouvent, selon M. Blau, dans la nicotyrine.
La première de ces réactions, qui a souvent été uti-
lisée pour la préparation du pyrrol et de ses dérivés
substitués à l'azote, repose sur la distillation sèche des
sels d'ammonium de l'acide mucique. On sait que le
mucate d'ammoniaque se décompose, lorsqu'on le
chauffe, en donnant de l'acide carbonique, de l'eau et
du pyrrol. Les mucates de méthylamine, d'éthylamine,
d'aniline, se transforment de même en N-méthyl, éthyl
et phénylpyrrols. On pouvait donc prévoir que ce pro-
cédé, appliqué au mucate de ^-aminopyridine (III),
fournirait le ^-^-pyridylpyrrol (IV) :
CHOH.CHOH CH— CH
HOOC.CHOH CHOH.COOH CH CH + 2 GO,
^^' = V^ +4H,0
III.
La seconde des réactions auxquelles nous faisons
' Si nous voulions préciser la part exacte que chacun de nous
a prise à ces recherches, nous pourrions ajouter que la pre-
mière partie a été exécutée plus spécialement par MM. Pictet et
Crépienx, la seconde par M. Pictet et la troisième par M. Rotscliy.
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 405
allusion avait été observée, dans un cas spécial, par
MM. Ciamician etMagnaghi'; d'après ces auteurs, lors-
qu'on chauffe le ^-acétylpyrrol (V) à 280°, il subit une
transposition moléculaire, qui le convertit en un C-acé-
tylpyrrol; le radical acétyle quitte l'azote pour venir se
fixer à l'un des atomes de carbone du noyau. MM. Cia-
mician et Silber' montrèrent plus tard que cette migra-
tion a lieu dans la position a (VI).
CH— CH CH— CH
Il II II il
CH CH CH C-COCH,
H
VI.
' H
COCH, "
Celé réaction était-elle générale, et pouvait-elle inté-
resser des radicaux autres que le groupe acétyle, et en
particulier des radicaux non acides? Quelques essais
préliminaires que nous avons faits avec le N-phényl-
pyrrol, et que MM. G. Long^ et A. Steinmann* ont
répétés avec les naphtylpyrrols et le méthylpyrrol, ont
montré que, dans tous ces cas, la migration a lieu, et
l'un de nous' a pu prouver que, pour le radical mé-
thyle tout au moins, elle se fait également en a.
Il était donc fort probable qu'en chauffant à une tem-
pérature suffisamment élevée le N-jS-pyridylpyrrol (VII),
1 BerichtelS. 1828.
- Berichte 20. 698.
^ Sur quelque» dérivés aromatiques du pyrrol. Thèse. Genève
1897.
* Sur quelques dérivés du pyrrol. Thèse, Genève 1901.
•> Expériences inédites.
406 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
obtenu comme il vient d'être dit, nous le verrions se
convertir en cc-^-pyridylpyrrol (VIII).
CH— CH CH— CH
>-
CH CH
N
VII.
L'expérience est venue confirmer ces prévisions.
La ^-aminopyridine, qui devait nous servir de point
de départ pour cette double transformation, venait
d'être préparée pour la première fois, dans le labora-
toire de M. le prof. Graebe, par M. Philips'. Celui-ci
l'avait obtenue en convertissant l'acide nicotianiquedans
son amide et en traitant celle-ci par l'hypobromite de
sodium. Nous l'avons préparée de la même manière,
et nous l'avons distillée avec la quantité calculée d'acide
mucique. Le produit nous donna à l'analyse des chiffres
correspondant à la formule du Hi-^-pyridylpyrrol :
Trouvé.
Calculé pour CsHsNi.
c
75.08 7o
75.00 7o
H
5.52
0.56
N
19. 19
19.44
Ce corps est un liquide jaune-pâle, bouillant à 250-
251° etpossédanl à 24° une densité de 1,1044. Il est
très peu soluble dans l'eau, colore le bois de sapin en
bleu et constitue une base monoacide.
Pour opérer sa transposition en oc-^-pyridylpyrrol,
nous l'avons distillé à travers un tube chauffé au rouge
' Chemiker-Zeitung 18. 642.
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 407
sombre. Nous avons obtenu un produit huileux qui au
bout de peu de temps s'est presque entièrement soli-
difié ; par cristallisation dans un mélange de benzène et
d'éther de pétrole, il s'est transformé en une masse
blanche, formée de petites aiguilles enchevêtrées et
colorant le bois de sapin en bleu foncé. La composition
de cette substance a été fixée par l'analyse de son sel
de platine :
Trouvé.
(C3H.N,
Calculé pour
. HCI)a PtCh + iHiO.
H^O
5,100/0
4.91 Vo
PI
26,43
26,53
C
29,70
29,48
N
2.97
3.00
A côté de ses propriétés basiques, l'a-jS-pyridylpyr-
rol possède aussi des propriétés acides faibles; il réagit
avec le potassium en dégageant de l'hydrogène et en
donnant un sel cristallin blanc, insoluble dans l'éther.
Celui-ci prend naissance par substitution d'un atome de
potassium à l'hydrogène du groupe INH, et sa formation
constitue la meilleure preuve de la migration du groupe
pyridyle. Quant au fait que cette migration s'est effec-
tuée dans la position a, il nous semble, comme il a été
dit plus haut, devoir être admis par analogie avec ce qui
a lieu dans le cas de l'acétylpyrrol et dans celui du
méthylpyrrol.
Pour transformer ra-|3-pyridylpyrrol en nicotyrine,
il ne restait plus qu'à remplacer ce même atome d'hy-
drogène du groupe NH par le radical mélhyle. Le meil-
leur procédé pour cela semblait être de faire réagir
l'iodure de méthyle sur le sel de potassium (IX). En
chauffant le mélange des deux corps au bain-marie
pendant trois heures, nous avons obtenu de longues
CH— CH
CH— CH
Il II
-C CH
/^\ Il II
(^ VC CH
Uv
K
N CH3
I/^^CH,
408 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
aiguilles jaunes, fusibles à 210° et colorant le bois de
sapin en vert. Ce composé n'était cependant point la
nicotyrine, mais son iodomélhylale (X); il avait pris
naissance, comme l'on pouvait du reste s'y attendre,
par Faction de deux molécules d'iodure de méthyle sur
une molécule du sel potassique :
Kl
IX. X.
Tandis que la première molécule réagissait par dou-
ble décomposition avec le groupe NK du noyau pyrro-
lique, la seconde s'additionnait à l'azote tertiaire du
noyau pyridique.
Après quelques essais infructueux, tendant à limiter
la réaction à sa première phase, nous dûmes chercher
le moyen d'enlever à Tiodométhylate la molécule d'io-
dure de méthyle d'addition. Celte opération (transfor-
mation d'un sel quaternaire en base tertiaire) peut se
faire dans beaucoup de cas, comme on le sait, par dis-
tillation sèche; dans d'autres par l'action de l'eau à
haute température. Ni l'un ni l'autre de ces procédés
ne se montrèrent applicables dans le cas particulier, car
ils aboutissaient, ainsi que nous l'avons constaté, à une
décomposition complète de la molécule.
Nous pûmes cependant atteindre notre but en distil-
lant l'iodométhylateavec de la chaux vive. Nous obtînmes
ainsi une base huileuse qui, purifiée par cristallisation
de son picrate, montra dans sa composition, son point
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 409
d'ébullition (272-274°), ses réactions et les propriétés
de ses sels, la plus complète identité avec la nicotyrine
préparée par oxydation de la nicotine.
Trouvé. Calculé pour CioHioNi.
-C 75,95 7o 75,95 7o
H 6,18 6,33
N 17,79 17,72
II. RÉDUCTION DE LA NICOTYRINE.
Pour transformer la nicotyrine en nicotine, selon
l'équation suivante :
H H
^ HC— CH Ç CH,— CIL
-.11 II , „ / ^ I I
HC C— C CH + 4H = HC C — CH CH„
Il I \ / Il ' \ /
HC CH Y HC CH V
N CHj N CH3
il s'agissait de fixer quatre atomes d'hydrogène au
noyau pyrrolique sans que le noyau pyridique fût atta-
qué en même temps. Or, cette réduction d'une moitié
seulement de la molécule ne semblait pas a priori pou-
voir se faire directement, car le pyrrol et la pyridine se
comportent de même vis-à-vis des agents d'hydrogéna-
tion. Les réducteurs faibles devaient rester sans action
sur la molécule tout entière, les réducteurs énergiques
devaient attaquer les deux noyaux à la fois.
Les considérations suivantes nous ont permis de
tourner cette difficulté :
On a observé que le pyrrol et ses dérivés donnent
facilement avec l'iode, en présence d'alcali, des pro-
duits de substitution, tandis que les bases pyridiques ne
réagissent pas dans ces conditions. On sait, d'autre
Archives, t. XVII. — Avril 1904. 28
410 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
part, que les corps halogènes se laissent en général
plus facilement réduire que ceux qui ne le sont pas. En
traitant la nicotyrine par l'iode et la soude, nous de-
vions donc obtenir un dérivé iodé dans le noyau pyrro-
lique seulement, et en soumettant le produit à l'action
d'un réducteur suffisamment faible, nous devions pou-
voir arriver à n'attaquer que le noyau halogène, tandis
que l'autre resterait intact.
• Nous avons trouvé que la nicotyrine (préparée selon
les indications de M. Blau en chauffant la nicotine avec
l'oxyde d'argent), fournit, lorsqu'on l'agite à froid avec
une solution d'iode dans la soude caustique, un préci-
pité blanc. Celui-ci, purifié par cristallisation dans
l'alcool faible ou par distillation avec les vapeurs d'eau,
se transforme en longues aiguilles plates, fusibles à 1 1 0°
et colorant le bois de sapin en vert. Ce composé est
soluble en jaune dans les acides minéraux et constitue
une base monoacide. Son analyse conduit à la formule
d'une monoiodonicotyrine C, oHJN, .
Calculé .
42,33 %
3J7
44,62
Lorsqu'on soumet ce corps à l'action des réducteurs
faibles, comme la poudre de zinc en présence d'alcali,
l'iode est simplement remplacé par un atome d'hydro-
gène, et la nicotyrine est régénérée. Mais si l'on em-
ploie un agent de réduction un peu plus énergique, tel
que l'étain et l'acide chlorhydrique, il y a en outre
addition d'hydrogène. Le produit présente de grandes
ressemblances avec la nicotine, mais il ne lui est point
identique. L'analyse montre, en effet, qu'il renferme
Trouvé.
c
42,13 7o
H
3,31
I
44,77
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 411
deux atomes d'hydrogène de moins; c'est une dihydro-
nicotyrine, C,„H^,N,.
Trouvé.
Calculé.
c
75,00 7o
75,00 7,
H
7,28
7,50
N
17.58
17.50
Dans la réduction de l'iodonicotyrine (XI) au moyen
de l'étain et de l'acide chlorhydrique, il y a donc addi-
tion de deux atomes d'hydrogène seulement. Les pro-
priétés du produit montrent que cette addition a bien
lieu dans le noyau pyrrolique; en effet, ce produit cons-
titue une base diacide et bitertiaire, et il décolore ins-
tantanément à froid le permanganate en solution sulfu-
rique. C'est donc une pyrroline (XII), et la réaction qui
lui donne naissance doit très probablement être expri-
mée comme suit :
+ 4H =
La dihydronicotyrine est un liquide incolore, bouil-
lant à 248°; elle possède une odeur qui rappelle celle
de la nicotine; elle est miscible en toutes proportions
à l'eau et à tous les dissolvants organiques. Sa réaction
est fortement alcaline ; elle forme des sels incolores et
est sans action sur le bois de sapin.
Gomme toutes les pyrrolines, la dihydronicotyrine
est difficilement réductible. Nous avons fait des essais
sans nombre pour la convertir en nicotine par hydro-
génation directe, mais tous sont restés infructueux.
412 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
Nous n'avons pu atteindre notre but qu'en employanl
le moyen qui nous avait déjà servi, c'est-à-dire l'intro-
duction préalable d'halogène dans la molécule. Seule-
ment, l'iode ne réagissant plus sur la dihydronicotyrine^
nous avons dû prendre cette fois le brome.
Lorsqu'on ajoute du brome à une solution acétique
de dihydronicotyrine, il est absorbé sans qu'il y ait
cependant dégagement d'acide bromhydrique ; il se
forme sans aucun doute le bromhydrate d'une bromo-
dihydronicotyrine. Si l'on continue l'addition du brome
jusqu'à ce que celui-ci ne réagisse plus, et que l'on
verse ensuite la solution dans de l'eau froide, on obtient
un précipité jaune, formé très évidemment par un per-
bromure. Sans nous arrêter à l'étude de ce corps, nous
l'avons immédiatement soumis à un nouveau traitement
par l'étain et l'acide chlorhydrique. En alcalinisanl
ensuite par la soude et en extrayant par l'éther (ou e»
distillant avec les vapeurs d'eau) nous avons isolé une
base liquide, possédant la formule C^^H^^N,.
Trouvé. Calculé.
C 74,19 7o 74,08 %
H 8,61 8,64
N 17,24 17,28
Les caractères de cette base coïncident exactement
avec ceux de la nicotine. L'odeur, la densité, le point
d'ébullition, les points de fusion des sels sont les mê-
mes (voir plus bas), en sorte que l'on pourrait conclure
à une identité absolue des deux corps si l'une des pro-
priétés de la nicotine naturelle ne faisait complètement
défaut à notre produit; nous voulons parler de l'activité
optique. La nicotine du tabac est, en effet, comme
presque tous les alcaloïdes végétaux, douée du pouvoir
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 413
rotatoire et dévie fortement à gauche le plan de pola-
risation. Notre tétrahydronicotyrine était au contraire,
€omme tous les produits directs de syntliése, optique-
ment inactive. Elle était formée, sans nul doute, d'un
mélange par parties égales (ou d'une combinaison) de
base ofauche et de base droite; il restait donc encore,
pour terminer notre travail, à la dédoubler, c'est-à-
dire à séparer l'une de l'autre les deux modifications et
à identifier la modification lévogyre avec la nicotine du
tabac. Il était à prévoir que ce dédoublement exigerait
de nombreux essais; ceux-ci ne pouvaient se faire avec
la très faible quantité de substance que nous avions
entre les mains. Il nous fallait donc à tout prix trouver
un autre mode d'obtention de la nicotine inactive, qui
nous permît de la préparer avec plus de facilité.
III. Préparation et dédoublement de la nicotine inactive
On sait qu'un certain nombre de substances optique-
ment actives ont pu être racémisées, c'est-à-dire trans-
formées en leurs formes inactives, par l'action de la cha-
leur. C'est ce procédé que nous avons utilisé. JNous
avons constaté que, si l'on porte à la température de
200°, dans une autoclave, des solutions aqueuses de
sulfate de nicotine naturelle, leur pouvoir rotatoire
diminue lentement, pour devenir, au bout de quarante
heures environ de chauffe, égal à 0. Si l'on met alors
la base en liberté, on constate qu'elle est elle-même
inactive, tout en ayant conservé toutes les autres pro-
priétés, ainsi que la composition, du corps primitif :
Trouvé. Calculé pour CioHnNi.
C 74,21 % 74.08 %
Il 8,66 8.64
N 17.40 17. -28
414 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
Cette nicotine inactive possède exactement le même
point d'ébullition, la même densité, le même indice de
réfraction que la nicotine lévogyre naturelle. Nous
avons préparé les sels les plus caractéristiques des deux
bases et nous les avons comparés avec le plus grand
soin sans pouvoir trouver entre eux la moindre diffé-
rence. Nous en concluons que la nicotine inactive n'est
T^o'mX un racémique, c'est-à-dire une combinaison des
nicotines droite et gauche, mais un simple mélange
équimoléculaire des deux modifications. La formation
d'un racémique cristallisé n'a même point lieu à basse
température, car, en refroidissant deux échantillons,
l'un de nicotine inactive, l'autre de nicotine naturelle
jusqu'à — 79° dans un mélange d'acide carbonique
solide et d'éther, nous avons observé qu'ils se compor-
tent exactement de même ; les deux liquides devien-
nent visqueux, mais sans présenter la moindre tendance
à la cristallisation.
Quant à l'identité de la nicotine inactive préparée
comme il vient d'être dit avec celle de synthèse, elle
ressort également de l'étude comparative que nous
avons faite des deux substances, étude qui nous a con-
duits aux chiffres suivants :
Nicotine inactive Nicotine de
Point d'ébullition synthétique. racémlsation.
(non corr.) 242-243° 242°
Densité à 20° 1,0084 1,0082
! Prismes orangés, contenant 1 mol.
d'eau de cristallisation, noir-
cissant vers 250° et fondant à
280° en se décomposant.
Point de fusion du
picrate 218° 218°
Id. du diiodhydrate 195° 195°
Id. du diiodométhylnte 219° 219-220°
Idem.
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 415
L'identité de la nicotine inactive de synthèse et de
la nicotine de racéinisation étant ainsi établie, nous
avons commencé avec cette dernière nos essais de
dédoublement.
Parmi les différentes méthodes qui ont été employées
jusqu'ici pour dédoubler une base inactive, nous nous
sommes adressés à celle qui consiste à la combiner avec
un acide actif et à séparer par cristallisation fractionnée
les deux sels qui prennent naissance. Comme acide actif,
nous avons choisi l'acide tartrique droit, après avoir
constaté que divers autres acides (camphorique, qui-
nique, bromocamphre-sulfonique, etc.) ne pouvaient
être utilisés dans le cas particulier parce qu'ils ne for-
ment avec la nicotine que des sels incristallisables.
Un essai préliminaire nous avait montré que, lors-
qu'on mélange, en solution aqueuse très concentrée, la
nicotine naturelle et l'acide tartrique droit, dans la
proportion de 1 mol. de la première pour 2 mol. du
second, il se dépose au bout de peu de temps un sel
bien cristallisé en petits prismes aplatis et présentant
la composition du bitartrate C^oH^^N^. SC^H^O^. 2HjO.
Calculé.
43,37 7o
6,02
32,53
Ce sel est très soluble; on peut cependant sans trop
de pertes le faire recristalliser dans une petite quantité
d'eau chaude. Il fond à 88-89° et possède à 27° un
pouvoir rotatoire [y]^ = -f- 26.60° (on sait que les sels
de nicotine sont dextrogyres, tandis que la base elle-
même est lévogyre).
Ces points établis, nous avons procédé à la même
Trouvé.
c
43,27 7,
H
5,90
32,57
416 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
opération avec la nicotine inactive. Nous avons mélangé
:)5 gr. (1 mol.) de cette base avec 65 gr. (2 mol.)
d'acide tartrique droit, dissous dans le moins d'eau pos-
sible. Au bout d'un jour il s'était déposé une certaine
quantité de cristaux possédant l'apparence du tartrate
ci-dessus. Ceux-ci furent filtrés à la trompe et recris-
tallisés dans l'eau chaude jusqu'à ce que leur point de
fusion fût monté à 88-89°. La détermination de leur
pouvoir rotatoire spécifique donna le chiffre de -j- 27 , 1 6°
à 1 5°. Nous en retirâmes alors la base par addition de
soude caustique; nous obtînmes ainsi environ 5 ce.
d'un liquide incolore, possédant les propriétés sui-
vantes. Nous les mettons en regard de celles de la nico-
tine naturelle.
Nicotine gauche de Kicotine inturelle'
dédoublement.
Point d'ébullition 246-246,5° 246,1-246,2°
(corr.) sous 734, o """. sous 730,5 '"■".
Densité il 10° '1,0177 1,0180
Densité à 20° 1,0092 1,0097
[a]jj à 20° —160,93° _ 166,39°
La concordance entre les chiffres des deux colonnes de
ce tableau est aussi bonne qu'on pouvait l'espérer, étant
donnés le peu de substance dont nous disposions et le
fait que la nicotine est un corps des plus hygroscopiques,
qu'il n'est possible de débarrasser entièrement des der-
nières traces d'humidité (lesquelles tendent à abaisser
la densité et le pouvoir rotatoire spécifique) que lors-
qu'on opère sur de grandes quantités de substance à
la fois.
Ces chiffres montrent donc que la nicotine gauche de
dédoublement est en tous points identique à la nicotine
du tabac ; la synthèse complète de cet alcaloïde se trouve
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 417
ainsi réalisée. Elle donne la preuve expérimentale de
l'exactitude de la formule proposée il y a onze ans par
iM. Pinner.
Nicotine droite. — Pour retirer le second produit
du dédoublement de la nicotine inactive, nous avons
réuni les eaux-méres des différentes cristallisations du
tartrate de nicotine gauche, et nous les avons évaporées
à siccité. Il est resté une substance sirupeuse qui, après
plusieurs semaines de repos, ne montrait encore aucune
tendance à la cristallisation. iSotre projet d'isoler la
nicotine droite par cristallisation fractionnée des tar-
trates devenait ainsi irréalisable, et nous dûmes cher-
cher un autre procédé de séparation. Nous en trou-
vâmes un excellent dans la méthode que M. Marckwald '
a utilisée pour la première fois il y a quelques années
dans un cas tout à fait semblable (préparation de
l'a-pipécoline gauche), et qui repose sur l'emploi de
l'acide tartrique gauche. Répétant exactement l'expé-
rience de M. Marckwald. nous avons extrait des eaux-
mères sirupeuses toute la base qu'elles contenaient.
Celle-ci était légèrement dextrogyre. Nous en avons pré-
levé 18,5 gr., que nous avons mélangés à 34,3 gr.
d'acide tartrique gauche. Il s'est formé un sel d'appa-
rence identique à celle du tartrate droit de nicotine
gauche, fondant comme lui à 88-89°, mais possédant
un pouvoir rotatoire spécifique égal à — 25,58° pour
une température de 15°. Décomposé par la soude, ce
sel nous a fourni 3 ce. d'une base absolument sem-
blable à la nicotine ordinaire et déviant le plan de la
' Berichte29. 43.
418 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
lumière polarisée de la même quantité, mais en sens
inverse. Cette nicotine droite présentait les constantes
physiques suivantes, que nous comparons de nouveau à
celles de la nicotine du tabac :
Nicotine droite de Nicotine gauche
dédoublement. naturelle.
Point d'ébullition 245,5-246.5° 246,1-246,2°
(COÏT.) sous 729 °"". sous 730,5 """.
Densité à 10° 1,0171 1,0180
Densité à 20° 1,0094 - 1,0097
[a]j) à 20^ -f 163,17° — 166,39°
Propriétés physiologiques des deux nicotines actives.
— On n'a fait jusqu'ici qu'un petit nombre d'expérien-
ces comparatives au sujet de l'action qu'exercent sur
l'organisme animal les diverses modifications optiques
d'une même substance. M. Chabrié' a observé que l'acide
tartrique gauche est à peu prés deux fois plus toxique
pour le cobaye que l'acide tartrique droit. M. Piutti'
a remarqué une différence très notable de saveur entre
l'asparagine gauche et l'asparagine droite. Un fait sem-
blable a été constaté par MM. Menozzi et Appiani' pour
les deux formes de l'acide glutamique. En revanche,
M. Ladenburg* a annoncé que l'a-propylpipéridine
inactive de synthèse et la conicine naturelle se com-
portent exactement de même en ce qui concerne leur
action sur l'organisme du lapin et de la souris.
Devant ces résultats contradictoires, il devenait inté-
ressant d'examiner les deux nicotines actives au point
' Comptes rendus 116. 1410.
- Gazzetta chimica italiana 17. 126. 182
3 Ace. dei Lincei 1893 (2) 421 .
* Anncden der Chemie 247. 83.
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 419
de vue de leurs propriétés physiologiques. M. le pro-
fesseur D'A. Mayor a bien voulu, sur notre demande,
se charger de cette étude. Nous ne saurions mieux faire
que de transcrire ici le résumé fort intéressant qu'il
nous a communiqué de ses premières expériences :
« Les effets que nous avons obtenus, soit chez le
cobaye, soit chez le lapin, se sont montrés extrême-
ment différents suivant que nous employions la forme
dextrogyre ou la forme lévogyre (que cette dernière
fût la nicotine naturelle ou le produit artificiel).
Tout d'abord, nous avons reconnu que la toxicité
brute, déterminée chez le cobaye par injection sous-
cutanée de la solution aqueuse (laquelle renfermait
1 "/(, de base, exactement neutralisée par l'acide chlor-
hydrique), est deux fois plus forte pour la nicotine gau-
che que pour la nicotine droite. Avec la première, chez
des cobayes ne dépassant pas 300 gr., l'équivalent
toxique est de I milligr. pour 1 00 gr. du poids de
l'animal ; avec la forme dextrogyre, il faut atteindre
2 milligr. pour amener la mort.
Mais, en outre, le tableau auquel donne lieu l'in-
toxication diffère notablement suivant la modification
que l'on a injectée :
Chez le cobaye, la nicotine gauche (naturelle ou
artificielle) provoque, aussitôt après l'injection, de
l'agitation et des cris qui dénotent une vive douleur.
Tout au contraire, l'injection de nicotine droite semble
indolore.
Puis, s'il s'agit de la forme lévogyre, on ne tarde pas
à voir l'animal se parésier ; les membres postérieurs
sont atteints les premiers, puis les antérieurs. La respi-
ration s'accélère, devient profonde et pénible; bientôt
4^0 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
de petites secousses parcourent le tronc et les mem-
bres, préludant à une violente crise convulsive.
Lorsque la dose employée est mortelle, l'état con-
vulsif s'atténue ensuite, en même temps que la respira-
lion devient irréguliére ; bientôt elle ne se fait plus que
sous forme de larges spasmes espacés, tandis que le
cœur se ralentit et s'irrégularise. Puis la mort survient
par arrêt de la respiration, le cœur continuant à battre
encore quelques instants.
Bien différents sont les symptômes provoqués par l'in-
jection de la nicotine droite. Tout d'abord, cette même
dose de 1 milligr. pour 1 00 gr. d'animal peut fort bien
ne donner lieu qu'à un peu de hérissement et à une
légère trémulation; puis l'animal se remet entièrement.
Il faut forcer la dose et atteindre 1 ,5 milligr. pour voir
le tremblement s'accentuer et se présenter par accès
qui donnent parfois l'impression d'un état subconvulsif.
Mais l'animal se remet graduellement et, le lendemain,
reste simplement un peu hérissé.
Opére-t-on sur le lapin et par voie intraveineuse
(injections dans la veine auriculaire postérieure), les
mêmes différences apparaissent. A la même dose
(2,5 milligr. par kilogr.), où la nicotine gauche (natu-
relle ou artificielle) provoque brusquement une violente
crise éclamptiforme, puis subtétaniforme, laquelle sem-
ble mettre l'animal à deux doigts de la mort, la nicotine
droite ne donne lieu qu'à une légère trémulation inter-
mittente, puis à un certain état de faiblesse qui ne per-
siste guère plus d'une heure ou deux.
Nous nous sommes demandé s'il s'agissait bien d'une
dissemblance dans la qualité des symptômes observés,
ou si, au contraire, l'on ne pouvait pas supposer que
SYNTHÈSE DE LA NICOTINE. 421
c'est à Vintensité différente dans l'activité des deux
substances qu'il fallait attribuer cette discordance entre
les tableaux morbides que provoquent les deux isomères
optiques. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons
injecté à divers lapins des doses graduellement crois-
santes de nicotine droite. Lorsque nous en sommes
venus à injecter d'un seul coup une quantité suffisante
pour mettre en danger la vie du lapin (6,5 milligr. par
kilogr.), nous n'avons guère fait qu'accentuer énormé-
ment la trémulation, qui a fini par donner l'impression
d'un état subconvulsif, d'autant plus qu'elle s'est com-
pliquée d'une agitation extrême, mais qui a é(é de
courte durée.
En réduisant, d'autre part, la dose de nicotine gau-
che, en l'employant à raison de 1,5 milligr. par kilogr.
d'animal, nous arrivons bien à abréger considérable-
ment la crise convulsive, mais non à en modifier l'as-
pect. Elle se produit avec la même brusquerie, proje-
tant l'animal sur le côté et lui donnant l'air d'être
entraîné dans une sorte de galop furieux, entrecoupé
de gambades, de violentes ruades, et aussi de cris.
En résumé, au point de vue de son action sur l'orga-
nisme animal (Rongeurs), la nicotine gauche diffère de
la nicotine droite, non seulement par sa toxicité, qui
est deux fois plus forte, mais aussi par le fait que les
manifestations qu'elle provoque du côté du système
nerveux central sont caractérisées par une crise con-
vulsive, éclamptiforme, de toute violence, tandis que
la modification dextrogyre n'amène qu'un état de tré-
mulation, quelquefois assez accentué et comme subcon-
vulsif, pouvant s'accompagner alors d'une agitation
extrême.
422 SYNTHÈSE DE LA NICOTINE.
Il restera à examiner si les manifestations cardiovas-
culaires, si importantes dans la symptoraatologie de
l'intoxication par la nicotine, différent aussi selon que
l'on s'adresse à l'une ou à l'autre des deux formes
optiques. ».
Nous nous bornons à reproduire le résumé des très
curieuses observations de M. le prof. Mayor, sans vou-
loir en aucune façon aborder ici la question de la cause
des divergences qu'il a constatées. Il s'agit là sans nul
doute de phénomènes du même ordre que ceux qui ont
été étudiés par Pasteur et par M. Emile Fischer relati-
vement à la manière dont les composés optiquement
actifs se comportent vis-à-vis des ferments et des enzy-
mes ; mais il est nécessaire d'accumuler les observations
sur cette catégorie de faits avant de songer à en pro-
poser une explication.
Genève. Laboratoire de chimie pharmaceutique de
l'Université.
DÉRIVÉS CHLORONITRÉS ET NITRÉS
4-OXY-2'4'-DINITRODIPHENYLAMINE
PAR
Frédéric RETERDIBT et Ernest DELËTRA
Désirant étudier quelques dérivés chloronitrés de
l'oxydinitrodiphénylamine, nous avons en premier lieu,
en nous basant sur les recherches antérieures de l'un
de nous et de Crépieux', essayé de chlorer et d'oxyder
simultanément la 3 nitro-4 amino-2'4' dinitrodiphényl-
amine
NH,
Cette base, qui est assurément celle dont il est ques-
tion dans le brevet allemand 110360 du 4 mai 1899
des Farbwerke Hôchst', s'obtient, par condensation du
chlordinitrobenzèneetde l'o-nitro-p-phénylènediamine.
Elle cristallise dans l'acide acétique en petites aiguilles
rouge-brun, F 226°.
En essayant de chlorer et d'oxyder cette base en
1 Arch- des Se. phys. et nat., 1903, t. XVI, p. 257.
* Friedlânder. F'ortschritte cler Teerfarbenfabrikation, 5, p. 430.
424 DÉRIVÉS CHLORONITRÉS ET NITRÉS
solution dans l'acide acétique à 90 "/o? ^u moyen du
ciilorate de soude et de l'acide chlorhydrique, nous
avons constaté qu'il se formait non pas le dérivé chlo-
ronitré que nous cherchions à obtenir, mais bien une
trichloroquinone-dinitrophénylimide F 211°.
0,21 5â Sbst. 22" N (21°, 733'"°').
0.1721 » 17,6'^'= N (20°, 732""»).
0.2840 » 0.3200 AgCl = 0.0791648 Cl.
C'2H*CP0^\'l Calculé N 11.16. Trouvé N 11.21;11.26.
Cl 28.29. Cl 27.88.
Ce composé a été identifié avec la trichloroquinone-
imide correspondant à l'une des formules de consti-
tution :
ci/Nci
^Cl
NC«H»(NO')» NC«H8(N0^)j
que nous avons décrite dans le mémoire cité plus haut.
Elle a été pour cette identification transformée en
dérivé hydroxylé F 21 r et celui-ci en dérivé acélylé
F 1 53°.
Il est très probable qu'il se forme en outre dans la
chloruration un dérivé tetrachloré, car le produit brut,
scindé par ébullition avec l'acide sulfurique étendu,
nous a fourni un mélange de tetrachloro et de trichlo-
roquinone.
La chloruration et l'oxydation simultanées de la
3 nitro-4 amino-2'4'dinitrodiphénylamine a donc donné
lieu à l'élimination du groupe nitro.
Cette observation nous a engagés à essayer d'obte-
DE LA 4-OXY-2'4'-DINITRODIPHÉNYLAMINE 425
nir les dérivés chloronitrés que nous avions en vue par
nitration des chlor-acétoxydinitrodiphénylamines.
En introduisant peu à peu une partie de 3 chlor-4
acétoxy-2'4' dinitrodiphénylamine' F < 56°, dans deux
parties d'acide nitrique fumant à 46. °8 B^ et opérant
entre 5 et 1 0°, nous avons obtenu un dérivé mononitré
qui, après plusieurs cristallisations dans l'acétone
étendue et l'acide acétique, fond à 177°. 5-178°,
0.U43 Sbst. i8" N (15«, 73^2"-).
Ci4jj9Q8>^4ci, Calculé N 14.12. Trouvé N 14,06.
Cette nitro-3 chlor-4 acétoxp-2'4' dinitrodiphényl-
(mmeCH'NO'Cl.OC'H'O.NHC^H^CNO'), cristallise dans
le mélange de benzène et de ligroïne ou dans l'acide
acétique en beaux prismes jaune orange et dans l'acé-
tone étendue en aiguilles; elle est insoluble dans la
ligroïne, peu soluble dans l'alcool et l'éther, soluble à
froid et à chaud dans l'acide acétique et le benzène,
très soluble dans l'acétone et dans le chloroforme. Par
une èbullition prolongée avec le carbonate de soude,
le groupe acétylé est saponifié et l'on obtient un sel
sodique noir qui, décomposé par l'acide chlorhydrique,
est en poudre jaune rouge F vers 252°. Par acétyla-
tion, ce composé régénère le dérivé décrit ci-dessus
F 177.5-178°. Le groupe nitro est très probablement
entré en position 6 (ou peut-être en 2) dans le noyau
renfermant le chlore.
La preuve qu'il est entré dans ce noyau nous est
fournie par le fait que le produit de condensation du
chlorure de picryle avec le chloraminophénol C'H^OH.
'■ Arch. des Se. pkys. et nat, 1903, t. XVI, p. 266.
ARcmvES. t. XVn. — Avril 1904. 29
426 DÉRIVÉS CHLOROXITRÉS ET NITRÉS
CI.NH' 1. 2. 4. est doué de propriétés différentes. La
3 chlor-4 oxi/-2'-4'-6' irmilrodiphénylaminc C'H'
0HC1NHC''H'(N0')3 que M. A. Dresel a bien voulu pré-
4.3 2'4'6'
parer et étudier à notre instigation, est en cristaux pris-
matiques rouge foncé F 185°. 5.
0.2134 Sbst. 30.6'-' X {\k\ 717'"'°).
C'^H'OTJN*. Calculé N 15.79. Trouvé X 15.90.
Son dérivé acétylé est en cristaux prismatiques
orange F \i:\°.
Grâce à l'obligeance de la fabrique de produits chi-
miques ci-devant Sandoz, nous avons eu entre les
mains un échantillon du chlor-nitroaminophénol C^H'
OHClNH'iXO* 1. 2. 4. 6 dont il est question dans la
demande de brevet allemand de cette maison, C 11 458
du 10 février 1903. Ce produit, condensé également
par M. Dresel avec le chlordinitrobenzéne, lui afourni
Voxychlornitrodmitrodiphénylamine C^H^OHCINO'NH
4 3 5
C'HXNO'), qui cristallise en aiguilles jaune d'or, feu-
2'4'
trées, fusibles à 232°.
0.1943 Sbst. 27«4 N (18°. 735'"'").
C^^H'O'CIN*. Calculé N 15.79. Trouvé N 15.74.
Son dérivé acétylé cristallise dans l'acide acétique
cristallisable en prismes jaune brun, F 188°. 5.
Si la constitution de ce chlornitroaminophénol est
bien exacte, comme on a tout lieu de le croire d'après
son mode de formation et ses propriétés, il en résulte-
rait, puisqu'il fournit avec le chlordinitrobenzéne un
DE LA 4-0XY-2'4'-DINITH0DIPHÉNYLAMINE. 427
produit de condensation différent du produit de la nitra-
tion de la 3 chlor-4 oxy-dinitrodiphényiannine, que ce
dernier doit avoir la constitution indiquée plus haut.
La 2 chlor- 4 acétoxy-2'4' dinitrodiphénylamine'
F 1 70°, nitrée dans les mêmes conditions que la précé-
dente, fournit aussi un dérivé mononitré qui, après
cristallisation dans l'acétone étendue et après avoir été
séché au bain-marie, fond à 1 34°. 5.
0.1440 Sbst. 18.5" N (19°, TBô-"").
CUH''0^\*C1. Calculé N 14.12. Trouvé N 14.27
Cette nitro-2 chlor-4 acétoxy-2'4' dinitrodiphényl-
amineC'E'Ci.OC'E'O.m'^EC'EX'SO')^ se dépose dans
2 4 2'4'
l'acétone pure en beaux cristaux prismatiques jaune
citron, renfermant probablement de l'acétone de cris-
tallisation qu'ils perdent à la température du bain-
marie. Elle cristallise aussi dans l'acide acétique
étendu, l'acétone étendue, le mélange de benzène et
de ligroïne. Sa solubilité dans les divers dissolvants est
la même que celle du dérivé précédent.
Par saponification au moyen du carbonate de soude,
on obtient un sel de soude gélatineux qui, décomposé
par l'acide chlorhydrique, fournit le dérivé hydroxylé
correspondant. Ce produit cristallise dans l'acide acéti-
que, l'alcool ou l'acétone étendus en jolies aiguilles
prismatiques, jaune citron, F 232°. 5 et régénère par
acétylation le dérivé ci-dessus, F 134°. 5.
La 3-5 dichlor-4 acétoxy-2'4' dinitrodiphènylamine*
' Arcli. des Se. phys. et nat., 1903, t. XVI, 267.
2 Arch. des Se. phys. et nat., 1903, t. XVI, 261.
428 DÉRIVÉS CHLORONITRÉS ET NITRÉS
nitrée avec les mêmes proportions d'acide nitrique de
même densité que ci-dessus, mais en laissant monter la
température entre 20 et 30°^ donne aussi un dérivé
mononitré qui cristallise dans l'acétone pure et dans
l'acide acétique, F 177°. 5.
0.1373 Sbsl. 16.2" X (17°, Tgo"»"')-
Ci*H»0«N*CP. Calculé X 12.99. Trouvé N 13.05.
Cette mononitro-3-o dichlor-4 acétoxy-2'i' dinitro-
diphénylamine C'HNO'Cl'.OC'H'O.NHC^HXNO')* cris-
tallise en prismes jaune citron, présentant les mêmes
solubilités que les dérivés précédents.
Ce composé fournit par saponification au moyen du
carbonate de soude le sel de soude du dérivé hydroxylé
correspondant, sous la forme de paillettes rouge bril-
lant. Le dérivé hydroxylé lui-même est en petits cris-
taux prismatiques, jaune orange, F 235°. Il est soluble
dans l'acide acétique, l'acétone, peu soluble dans
l'alcool, l'éther, le chloroforme et le benzène, insoluble
dans la ligroïne. Il régénère par acétylation le dérivé
acétylé, F 17 7°. 5.
M. Dresel, en condensant à notre instigation le chlo-
rure de picryle avec le dichloraminophénol C'H'OH.
Cl.Cl.NH' 1. 2. 4. 6. a obtenu la 3-5 dichlor-4-oxy-
2'4'6' trinitrodiphénylamineC'li'CVOE.^ECn\m')„
en cristaux prismatiques, brillants, brun-jaune, F 225°.
0.2094 Sbsl. 26".8 \ (14°, 733""').
C^'H«0"CI''N*. Calculé N 14.39. Trouvé N 14.51.
Son dérivé acétylé est en feuillets jaune-verdâtre,
F 259°.
Ces caractères étant différents de ceux du dérivé
DE LA 4-0XY-2'4'-DINITR0DIPHÉNYLAMINE. 429
nitré de la dichloroxydinitrodiphénylamine, il en résulte
que ce dernier doit correspondre à la formule
OH
ci/Nci
— C«H^(N0^)2
2'4'
Par la même occasion nous avons encore soumis à
la nitration la 4 acétoxy-2'4' dinitrodiphénylamine dans
le but de la saponifier ensuite. Il n'a été en effet pré-
paré jusqu'ici, à notre connaissance, qu'un seul dérivé
nitré de la 4 oxy-2'4' dinitrodiphénylamine, c'est le
dérivé mononitré la 3-nitro-4 oxy-2'4' dinitrodiphényl-
amine dont il est question dans le brevet allemand
1 0797 1 du 1 7 mars 1 899 de Kalle et C° Ml a été pré-
paré par condensation du chlordinitrobenzéne avec
l'aminonitrophénol C*H\OH.NO\NH' 1. 2, 4.
Lorsqu'on nitre l'acétoxydinitrodiphénylamine dans
les mêmes conditions que le dérivé dichloré précédent,
il se forme un dérivé dinitré qui, après cristallisation
dans l'acétone pure, fond à 16'!°.
0.1395 Sbst. 21 .S^-^^ N (13°, 7'26"-).
C"H'0^°N^ Calculé N 17.20. Trouvé l\ 17.15.
Cette dinitro-4 acétoxy-2'4' dinitrodiphénylamine
C'HXNO^),.OC'H^O.ISHC'H\NO')„ cristallise dans l'acé-
4 2'4'
tone pure en gros prismes jaune brun et dans l'acé-
tone étendue en belles aiguilles jaunes, qui commen-
1 FrieJlraider.Fortschritte der Theerfarbenfabrikation, 5, p. 428.
430 DÉRIVÉS CHLORONITRÉS ET NITRÉS
cent à brunir et à se contracter vers I 55° pour fondre
à ler.
Elle est soluble dans l'acide acétique, l'acétone, le
chloroforme et le benzène, peu soluble dans l'alcool,
très peu dans l'éther, insoluble dans la ligroïne. Elle
donne par saponification au moyen du carbonate de
soude un sel de soude se déposant en général sous une
forme gélatineuse, et qui, décomposé par l'acide chlor-
hydrique, fournit la dinit.ro-4 oxy-2'4'dinitrodiphényl-
amine C^H'(NO^),OHNH.C''HXNO^),; cette dernière
4 2'4'
cristallise dans l'acétone étendue ou dans l'alcool en
petites aiguilles jaune citron, F 225°. 5. Son sel ammo-
niacal cristallise dans l'alcool étendu d'eau en belles
aiguilles jaune orange. Le dérivé hydroxylé est très
soluble déjà à froid dans l'acide acétique, insoluble
dans la ligroïne, peu soluble dans le benzène, plus
soluble dans l'alcool, l'éther et le chloroforme, très
soluble dans l'acétone.
0.1212 Sbst. 20.6''<= N (15°, 736--).
Ci2£TQ9^j5_ Calculé N 19.18. Trouvé N 19.26.
Ce composé régénère par acétylalion le dérivé acé-
tylé décrit ci-dessus, fusible à 161°.
jNous avons obtenu le même dérivé dinitré en nitrant
soit l'éther j?-toluène-sulfonique de l'oxydinitrodi-
phénylamine soit son éther dinilrophénylique déjà
connu, puis saponifiant le produit de la réaction. Véllier
p - toluène- sulfonique de l'oxy - dinilrodiphény lamine
G^HXOSO'CH^C''H^)NHC'HXNO^), s'obtient en faisant
bouillir pendant environ trois quarts d'heure, une solu-
tion d'oxydinitrodiphénylamine dans la lessive de soude
DE LA 4-OXY-2'4'-DINITRODIPHÉNYLAMlNE. 431
étendue, avec dii p-sulfochlorure de toluène. L'éther
p-toluène-sulfonique qui se forme est filtré, puis lavé à
chaud avec de la lessive de soude pour éliminer l'oxydi-
nitrodiphénylamine non transformée. »
Il est à l'état brut en poudre jaune verdàtre et cris-
tallise dans l'acide acétique en paillettes de même cou-
leur et dans l'acétone étendue d'eau en aiguilles
prismatiques jaune-brun, F 178°. 5. Il est facilement
soluble dans l'acétone, l'acide acétique et le benzène,
assez soluble dans l'alcool, peu soluble dans la ligroïne,
insoluble dans l'eau.
0.1416 Sbst. 'I2.9'=« N(16°, 72i'°'»)-
Ci9H'50^\»s. Calculé N 9.79. Trouvé N 10.11.
Ce produit, introduit peu à peu dans une partie
d'acide nitrique de 46°. 8 B^ en laissant monter la tem-
pérature jusqu'à 60-70° et en remuant continuellement
puis chautlant au bain-marie un quart d'heure environ
jusqu'à 75°, fournit un dérivé dinitré correspondant au
dérivé dinitré de l'acétoxydinitrodiphénylamine. Ce
composé est en effet facilement saponifié lorsqu'on le
chauffe avec de la lessive de soude et donne la dinitro-
oxy-dinilrodiphénylamine F 225°, 5 décrite ci-dessus.
L'éther p-toluène-sulfonique de l'oxydinitrodiphé-
nylamine dinilrée en question CHXOSO'CH'CH*)
(NO'),NHC'H'(NO'), cristallise en fines aiguilles jaune
citron F 189°. 5. Il est insoluble dans la ligroïne, peu
soluble dans les dissolvants organiques, sauf dans l'acide
acétique et dans l'acétone ; il a été cristallisé dans ces
deux dissolvants étendus d'eau.
Quant au dérivé dinitré de Vélher dinitrophénylique
de l'oxydinitrodipliény lamine
432 DÉRIVÉS CHLORONITRES ET NITRÉS, ETC.
on l'obtient d'une manière analogue et il fournit aussi
par saponification au moyen de la lessive de soude le
dérivé hydroxylé décrit, fusible à 22 5°. 5.
Le dérivé dinitré de l'éther cristallise en feuillets
jaune brun, F 233°; il est peu soluble dans les dissol-
vants ordinaires, sauf dans l'acétone ; il est insoluble
dans l'éther et dans la ligroïne.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
DE LA SOCIÉTÉ NEUCHATELOISE
DES SCIENCES NATURELLES
Séance du 13 novembre JOOS.
H. Schardt. La géologie de la Combe des Quignets. — L. Isely. Les
origines de la théorie des fractions continues. — A. Perrochet.
Une nouvelle station de la Pleurogyne Carmthiaca.
M. H. Schardt, professeur, décrit en détail la structure
remarquable de la Combe des Quignets (Cugnels sur la carte
fédérale) près de la Sagne (Neu(-hâtel),oùil a eu la chance
de découvrirun important affleurement de terrain liasique
et la preuve que la présence de ce terrain est due à un pli
faille avec un rejet considérable. La Combe des Quignets
est un superbe exemple de travestissement géologique et
topographique. Elle est en effet le prolongement direct de
la combe argoviennedes Convers et nul ne se douterait, en
ne jugeant que d'après la topographie, qu'au terrain argo-
vien qui existe encore bien visiblement au Mont Dart se
substitue subitement le Lias supérieur.
Un examen détaillé du coteau boisé qui forme le noyau
de la voûte éventrée de Tête de Rang, montre que dès le
Mont Dard, où la voûte de la Grande Oolite est encore
fermée, les couches du Bathonien s'entrouvrent successi-
vement dans la direction du SE et laissent percer le Bajo-
cien et plus bas, dans le fond de la combe des Quignets, le
Lias supérieur, sur une longueur de 500 mètres au moins:
c'est une marne schisteuse micacée noire.
L'âge de ce terrain est attesté par une dizaine d'espèces
434 SOCIÉTÉ NEUCHATELOISE
fossiles. Il est probable même que le Lias inférieur a aussi
été amené au jour, sans qu'aucun affleurement en ait pu
être reconnu jusqu'ici. Dans les débris couvrant la surface,
il y a des fragments d'un calcaire grenu foncé avec Gry-
phées, qui ne se distingue pas du calcaire sinémurien.
La localité des Quignets est encore remarquable parce
qu'on peut y suivre la série complète des terrains, dès le
Lias à la Dalle nacrée (Callovien), ce qui permet une déli-
mitation très exacte des niveaux du Dogger. Il en ressort
surtout deux faits importants : i . La présence d'un calcaire
marneux siliceux avec fucoïdes et Zoophycos, entre le Lias
et le Bajocien, atteste que cette assise, qui se retrouve
dans l'anticlinal des Aiguilles de Baulmes-Suchet, appar-
tient là aussi à ce même niveau et non au Bajocien supé-
rieur, comme le pensait M. Rittener. 2. L'analogie d'une
faune h Bracliiopodes et Parkinsonia. avec Ostrea acuminata,
au-dessous de la Grande Oolite supérieure, avec celle du
calcaire roux du Furcil près Noiraigue, prouve que la
Grande Oolite du Furcil correspond à l'Oolite subcompacte
(Grande Oolite inférieure) et que la marne du Furcil repré-
sente un faciès marneux de tout le Bathonien, dès la
Cornbrash à la grande Oolite supérieure y comprise. L'as-
similation des marnes du Furcil au Callovien, par M. Rol-
lier est donc absolument illogique et contraire aux faits.
M. L. IsELY, professeur, présente un travail sur les ori-
(jines de la théorie des fractions continues.
Les exemples ne sont pas rares dans les annales des
matbémaliques de découvertes attribuées des années,
voire des siècles durant, à ceux qui n'en étaient pas réel-
lement les auteurs. Ainsi en a-t-il été des fractions conti-
nues. Dans la presque totalité des traités actuels sur cette
matière, on affirme couramment que cette élégante théorie
est due à lord Brouncker, cbancelier d'Angleterre sous
Charles II, qui s'en servit, en '1665, pour donner à la con-
stante % une forme plus pratique. Tel n'est pourtant point
le cas. On en trouve les germes dans deux ouvrages
publiés au commencement du XVII"" siècle par Cataldi,
DES SCIENCES NATURELLES. 43 O
en Italie, et par Schwenter, en Allemagne. On en rencon-
tre même des traces dans les œuvres de certains arithmo-
logues de l'antiquité grecque et indienne : Euclide, Archi-
mède, Héron d'Alexandrie, Théon de Smyrne, Apastamba,
Baudliàyana, Kàtyàyana, les trois principaux auteurs, mal-
heureusement trop peu connus, des Çulvasùtras hindous.
C'est en cherchant un procédé expéditif d'extraire la
racine carrée d'un nombre, que Cataldi parvint à dévelop-
per celle de 18 en une fraction continue périodique dans
son Trattato del modo brevissimo di tromre la radice qua-
dra delli numeri, imprimé en 1613. Les notations qu'il y
emploie sont, à peu de chose près, celles dont nous faisons
encore usage de nos jours, en ligne oblique ou horizon-
tale. Il fait voir, en outre, mais sans démonstration, que
deux valeurs consécutives d'une pareille suite compren-
nent entre elles la racine cherchée. C'est, comme on le
sait, une des propriétés essentielles des réduites.
Quelques années plus tard, en 1617. selon les uns, en
1625, selon les autres. Schwenter, d^Lïis ss. Geometria pi'ac-
tica nova et aucta, indiqua un moyen d'exprimer en nom-
bres plus petits les termes de certains rapports. A cet
effet, il considère les deux nombres premiers 177 et 233,
et cherche à remplacer leur quotient par des fractions
plus simples. Par un procédé qui rappelle étonnamment
notre loi de formation des réduites, il obtient les résultats
1 3 19 79 ,, ,
suivants : — . — , — -, -— et-— y. Schwenter mourut en
1 ' 1 4 2o 104
1636. Cette année même, ses enfants publièrent un recueil
de problèmes, sous le titre de Deliciœ physico-mathematicœ
od^r Mathematische und philosophischc Erquickstunden, qui
est. en langue allemande, le pendant de l'ouvrage classi-
que de Bachet de Méziriac : Problèmes plaisants et délecta-
bles qui se font par les nombres, dont la première édition
parut en 1612. La 87""* question de la première partie des
- , , , . . 177 .
Erquickstunden s occupe du même rapport -^^t niais
Schwenter la fait suivre de cette remarque importante :
. 79 , .., , 177 , 19 ,
« Zum exempel. -— - sevnd naher bey — — - als -— -. und
^ - 104 ' •' 233 2o
436 SOCIÉTÉ NEUCHiTELOISE
19 3
—— als — - . und so fortan. » Cette propriété a valu aux
25 4
réduites leur nom de fractions convergentes.
(Voir Moritz Cantor. Vorlesungen ùber Geschichte der
Malhematik.)
M. A . Perkochet, professeur, présente deux exemplai-
res typiques de la Pieurogyne carinthiaca qu'il a cueillis
cette année entre Almagell et Saas-Grund, environ 3 km.
en aval de la station bien connue de cette rare gentianée.
Dans cette nouvelle station, qui est sans doute une colonie
de l'ancienne, les exemplaires étaient relativement nom-
breux et présentaient de remarquables différences de taille.
Séance du 27 novembre.
0. Billeter. Sur un phénomène d'autoxydation. — H. Spinner. Sur
des fruits anormaux de Cheiranthus. — H. Rivier. Sur la réversi-
bilité de la transformation des pseudodithiobiurets pentasubstitués
en dithiobiui'ets normaux.
M. 0. Billeter. prof. Sur un phénomène d'autoxydation.
Parmi les produits de décomposition du diméthyldié-
tbylphénylditbiobiuret,CS.N(CH3>.NC6H5.CS.NC2H5.CeH6,
par l'acide chlorhydrique en solution dans le chloroforme,
M. Al. Maret [voir Archives (1901), XI, 610] avait isolé un
liquide émettant à l'air d'épaisses fumées en répandant
une odeur rappelant le phosphore. En continuant l'examen
de ce corps avec M. H. Berthoud, nous avons constaté
qu'il se compose de diméthylxanthogénamide SC.OCsHs.
N(CH3)2 formée par l'action de l'alcool contenu dans le
chloroforme du commerce sur du chlorure diméthylthio-
carbamique. produit primaire de l'action de l'acide chlor-
hydrique sur le dithiobiuret. Les fumées sont le résullal
d'une auloxydation qui, très lente à l'air seul, s'opère
rapidement en présence de la soude et s'accomplit essen-
tiellement d'après l'équation (schématique) :
2 SC.OC2ÎIô.>XCHs)2 -f 2 O2 + Na20 -^
2 OC.OC2H5.\(CHs)2 + S203Na2.
DES SCIENCES NATURELLES. 437
On peut admettre deux phases :
1. Addition d'une molécule d'oxygène avec formation
d'un peroxyde (CH8)2N.C2H50.C:S02.
2. Dédoublement en uréthane et SO. Le monoxyde de
soufre., instable, s'unit en partie à l'alcali sous forme de
thiosulfate, le reste s'oxyde en fournissant du sulfite et du
sulfate.
Les homologues aliphatiques de la diméthylxanthogéna-
mide se comportent de même, tandis qu'un phénomène
analogue d'autoxydation n'a été observé chez aucun des
nombreux autres dérivés de l'acide thiocarbonique soumis
par nous aux mêmes conditions.
M. H. Spinner, prof. Sur des fruits anormaux de Chei-
ranthus.
Ayant observé des fruits anormaux d'un Cheiranthus de
jardin sur des coupes transversales, j'ai été conduit aux
remarques suivantes :
Les deux feuilles carpellaires dont se compose ce fruit
peuvent se développer très inégalement. L'une d'elles
peut môme complètement envelopper l'autre. La fausse
cloison interne prend, dans la plupart de ces cas tératolo-
giques, un développement extraordinaire, remplissant
presque complètement le fruit, faisant avorter les ovules.
Le pistil monstrueux s'accroît alors en largeur aux dépens
des autres parties de la fleur. Les pétales disparaissent
d'abord, puis les sépales et les étamines. Celles qui sub-
sistent le plus longtemps sont les deux courtes opposées
aux sépales extérieurs.
Ces monstruosités, dues sans doute à des actions bacté-
riennes, existaient à côté d'exemplaires absolument nor-
maux sur le même plant.
M. H. RiviER, prof., présente un travail sur la réversibi-
lité de la transformation des pseudodithiobiuretspentasubsti-
tués en dithiobiurets normaux. On sait que les chlorures
thiocarbamiques bisubstitués s'additionnent à froid aux
thiurées tertiaires pour produire les chlorhydrates de bases
438 SOCIÉTÉ NEUCHATELOISE
auxquelles M. Billeter a donné le nom de pseudodithiobiu-
rets pentasubstitués :
/NR2 /SH S=C<'
S=C< ^ RX=C< —^ >S
\C1 \XR2 RX=C<
\NR2, CIH
Mises en liberté, ces bases se transforment par la cha-
leur dans leurs isomères, les dithiobiurets pentasubstitués
normaux*.
S-Cv^ s=c<
>S —^ >XR
RX=C< S=C<
^NRa \XR,
Il a été constaté plus tard que plusieurs de ces dithio-
biurets normaux, traités en solution par un courant d'acide
chlorhydrique. subissent la transformation inverse et
reproduisent les chlorhydrates de ou des pseudodithiobiu-
rets correspondants ^ M. Maret^a étudié l'action de l'acide
chlorhydrique sur différents dithiobiurets de constitution
normale et a remarqué que si dans un de ces corps l'atome
d'azote lié aux deux atomes de carbone porte le radical
CeHô. cette transformation dans le ou les isomères pseudo
est quantitative, tandis que s'il porte le radical C2H5 il n'y
a pas transformation mais décomposition de la molécule.
Il est à prévoir que le premier cas se produira toutes les
fois que dans un de ces dithiobiurets l'atome d'azote en
question porte un radical arylique, tandis que lorsqu'il
porte un groupe alcoylique cette transformation n'aura pas
lieu et sera remplacée par une décomposition. Pour exa-
miner cette question. M. Rivier a étudié l'action de l'acide
1 Ber. d. d. ch. Ges., XXYI, 1684. Bull, de la Soc. des Se. nat.
de Neurhâtel, XXI, 153; XXII, 209.
* Bîdl. de la Soc. nench. des Se. nat.., XXVII, 174. Arch. Se.
Xjhys. et nat. (1899), YIII, 421.
' Bull. Soc. neuch. Se. nat., XXIX, 75. Arch. se. phys. et nat.
(1901), XI, 610.
DES SCIENCES NATURELLES. 439
chlorhydrique sur quelques dithiobiurels possédant, liés à
cet atome d'azote, l'un des radicaux benzyle, a-naphtyle et
J3-naphtyle. A cette occasion quelques nouvelles thiurées
tertiaires ont été préparées, ainsi que plusieurs pseudodi-
thiobiurets et dithiobiurets pentasubstitués. Pour la des-
cription de ces corps nous renvoyons au travail original.
Les résultats de cette étude confirment la manière de
voir exposée plus haut et peuvent être résumés comme
suit :
Les dithiobiurets pentasubstitués dans lesquels l'atome
d'azote lié aux deux atomes de carbone porte le radical
benzyle, ne sont pas transformés par l'acide chlorhydri-
que en pseudodithiobiurets, mais sont décomposés. Ils se
comportent donc comme ceux qui contiennent à cette
place le radical éthyle. Il est très probable que ce fait se
produira toutes les fois que ce radical est de nature alcoy-
lique. Dans ce cas la transformation d'un pseudodithio-
biuret en biuret normal n'est pas réversible.
Au contraire les dithiobiurets pentasubstitués dans les-
quels l'atome d'azote lié aux deux atomes de carbone porte
le radical naphtyle sont transformés quantitativement par
l'acide chlorhydrique dans leurs isomères les pseudodi-
thiobiurets. Ils se comportent donc comme ceux qui con-
tiennent à cette place le radical phényie. Il est très proba-
ble que ce fait se produira toutes les fois que ce radical
est de nature arylique. Dans ce cas la transformation d'un
pseudodithiobiuret en biuret normal est réversible.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
SOCIETE VAUDOISE DES SCIENCES NATURELLES
Séance du 2 décembre 1903.
D. Cruchet. Champignons parasites de l'edelweiss. — D' P. Mercau-
ton. Lampe à arc électrique triphasé. — H. Blanc. Etudes sur le
plankton. Echantillons de collections.
M. Denis Cruchet. pasteur, décrit les cryptogames
parasites qu'il a rencontrés sur l'edelweiss.
Champignons trouvés sur de vieilles touffes d'edelweiss
( [.eontopodium alpinum) récoltées sur les pentes du Bettli-
horn. dans la vallée de Binn, en Valais, le 29 juillet 1903.
Ascomycètes Pyrenomycètes
Leptosphœria Leontopodti nov. nom., sur tiges sèches.
Pyrenophora chrysospora Sacc, sur tiges sèches.
Pyrenoplïora helvetica Sacc. Var. Leontopodii, sur tiges,
feuilles et folioles sèches de l'involucre.
Fungi imperfecti.
Stagonospora Leontopodii nov. nom. var. brachyspora et
var. megalospora. sur tiges sèches.
Heteropatella lacera Fuckel, Forma umbilicata (Perr.),
Sacc, sur tiges sèches.
M. le D"" Paul Mercanton présente une lampe à arc élec-
trique triphasé.
M. Henri Blanc, professeur, se basant sur les résultats
déjà acquis de 116 récoltes de plancton faites en 1902 et
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 441
1903 dans le Léman, devant Ouchy, par 150 mètres de
fond, critique le procédé de la pêche faite uniquement
avec un filet à mailles très fines, comme il est employé
encore aujourd'hui pour l'étude quantitative et qualitative
du plancton lacustre. Déjà en 1899, il avait constaté main-
tes fois, péchant avec deux filets ayant l'un 3600, l'autre
900 mailles au cm^ que le second filet contenait toujours
plus de plancton que le premier; dès lors ce fait a été
confirmé par plusieurs planctologues, entre autres par
Waldvogel, Lozeron et Heuscher. Ayant entrepris depuis
le mois d'août 1902 une étude comparative des planctons
diurne et nocturne, l'auteur a aisément pu se convaincre,
péchant toujours et simultanément avec deux filets, mo-
dèle Apstein modifié par Fuhrmann. ayant tous deux les
mêmes dimensions et la même ouverture, mais confec-
tionnés avec deux soies à mailles diff"érentes (0,07°"° et
0,13'"™), que la quantité et la qualité du plancton recueilli
en pratiquant des pêches verticales et horizontales diffé-
raient beaucoup d'un filet à l'autre. Le 20 août 1903, deux
filets ainsi construits, attachés à la même corde, descen-
dus tous les deux à 80 m. de profondeur, ont donné
comme produits dosés de la même façon : le lilet fin 0,5 cm',
le filet grossier 10 cm*. Le dosage de deux récoltes faites
le même jour à 9 h. 72 du soir, avec ces deux filets pro-
menés ensemble à la surface pendant un quart d'heure, a
donné pour le filet fin 3 cm^ pour le filet grossier 1 25 cm^
Le 24 novembre dernier, les produits dosés d'une pêche
verticale diurne, ont été pour le filet fin 5 cm% pour le
filet grossier 7 cm^, et pour la pêche horizontale faite le
même jour à 8 heures du soir, le premier filet a donné
3 cm^ le second 40 cm* de plancton. Si le filet à mailles
très fines récolte surtout des microorganismes tels que
Flagelles, Rotateurs, des Copépodes. mais peu de Clado-
céres, ces gros Crustacés se trouvent par contre en abon-
dance dans le filet à mailles plus larges. Le remous qui se
produit dans le filet fin à travers les mailles duquel l'eau
entre difficilement, permet sans doute aux habiles na-
geurs tels que Leptodora, Bythotrephes, Sida, d'échapper
Akchives. t. XVIL — Avril 1904. 30
442 SÉANCES Di:: LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
à l'engin capteur, d'en ressortir même s'ils ont été pris.
Les chiffres ci-dessus, ainsi que d'autres qui seront cités
ailleurs, prouvent que les nombreux tableaux et graphi-
ques exprimant les produits dosés de pêches faites seule-
ment avec un filet de soie à mailles très serrées n'ont
qu'une valeur très relative, car ils ne nous renseignent
que très imparfaitement soit sur la richesse en plancton
aux divers moments de l'année, soit sur la qualité de ce-
lui-ci. Pour étudier comme il convient le plancton d'un
lac, le doser et l'analyser quantitativement, il est néces-
saire d'employer à la fois deux filets qui peuvent avoir les
mêmes dimensions et ouvertures, mais qui doivent être
faits avec deux soies à mailles différentes (numéros i8 et
9 de la fabrique Pestalozzi à Zurich). Ce mode de procéder
permet en outre d'obtenir dans l'eau, sans autres manipu-
lations, la séparation naturelle des microorganismes, des
gros crustacés du plancton.
Quant au procédé de récolte avec la pompe, que l'auteur
a aussi utilisé, il est à recommander surtout pour contrô-
ler les pêches faites avec les filets parce qu'il a ce grand
avantage de fournir du plancton contenu dans un volume
d'eau connu provenant d'une profondeur bien déterminée,
mais il ne saurait être employé seul, attendu qu'il faut
parfois pomper une trop grande quantité d'eau pour obte-
nir le plancton suffisant pour des recherches biologiques;
du reste les Crustacés bon nageurs doivent aussi fuir l'en-
tonnoir de prise descendu dans Teau, car on en prend peu
avec cet engin.
L'auteur se réserve de revenir plus tard sur celte nou-
velle série de pêches nocturnes et diurnes quand il en
aura terminé l'étude qualitative et partant biologique qui
promet des faits intéressants.
M. le prof. Blanc présente encore divers objets destinés
à prendre place dans la collection créée pour l'enseigne-
ment de la zoologie et de l'anatomie comparée qui sera
installée dans l'édifice de Rumine. Ce sont : 1» Des Pois-
sons conservés, non plus à la formaline qui les fait beau-
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 443
€Oup gonfler, mais dans un mélange d'alcool et de forma-
line. 2° Des pontes d'Amphibiens conservées dans la for-
maline qui ne trouble pas, comme l'alcool, la gélatine des
œufs ; les Méduses sont, à cause de cette propriété, con-
servées maintenant dans ce liquide. 3° Des préparations
représentant l'anatomie complète de certains animaux,
dits de laboratoire, c'est-à-dire qui y sont disséqués par
les étudiants, tels que le Lézard, la Grenouille, l'Escargot.
l'Ecrevisse. 4° Un nouveau modèle en cire, exécuté par
M. Murisier, assistant, d'un article très grossi de Bothrio-
céphale préparé de façon à ce que l'on puisse voir l'appa-
reil hermaphrodite compliqué en place et au complet; ce
modèle a le double mérite d'être inédit et très instructif.
Séance du 43 janmer 4904.
O. Martinet. Sélection du trèfle. — Influence du sujet sur la greffe.
— S. Biéler. Ours peu connu de nos Alpes. — F. -A. Forel. Les
oscillations de Watson.
M. Martinet communique les résultats qu'il a obtenus à
l'établissement fédéral d'essais de semences, à Mont-Cal-
me sur Lausanne, avec ses travaux sur la sélection du trè-
fle cultivé. En 1902, il avait récolté, sur deux plantes de
-choix d'un trètle du pays, fécondées au pinceau par leur
propre pollen, sur l'une 200 grains à coloration jaune, sur
l'autre 120 grains de nuance violette. Ces grains ont été
semés et les plantes en provenant ont été placées, pour
chacune des deux sélections, à distance régulière de 50 cm
en tous sens. Peu avant la floraison de la seconde coupe,
deux abris de toile grossière ont empêché l'accès des in-
sectes, et des nids de bourdons ont été introduits à diver-
ses reprises dans chacune des cages.
L'égrenage des plantes sous cage a montré que la fécon-
dation avait pleinement réussi.
La sélection à grains jaunes, comprenant 109 plantes,
a donné en moyenne 2203 grains par plante, du poids de
gr. 174 pour 100 grains. Les 48 plantes à grains violets
44 4 SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE/
ont donné 2288 grains par plante, pesant gr. 153 les^
100 grains.
La coloration des grains s'est transmise assez fidèle-
ment; pour la sélection à semences jaunes, le 75 7^ des
plantes ont donné des grains de même couleur; pour la
sélection à grains violets le 80 "jo. Les colorations non
conformes à celle de la plante-mère représentent les cas
d'atavisme provenant de croisements antérieurs.
Les chiffres obtenus correspondent très bien à la loi de
Mendel, sur les monohybrides de seconde génération,
qu'ils viennent ainsi confirmer.
L'hérédité dans la coloration des grains chez le trèfle
permet de conclure à l'hérédité d'autres caractères, tels
que la productivité et autres qualités spéciales des plantes
de choix. Elle permet d'envisager la possibilité de créer
une ou plusieurs races améliorées de trèfle que la colora-
tion uniforme des grains fera connaître facilement.
Les graines obtenues dans ces deux sélections vont être
pour la plupart multipliées en grande culture; celles des
meilleures plantes vont être soumises à une sélection en-
core plus serrée au point de vue de leur valeur culturale
et de la coloration des grains.
C'est la première fois que l'on soumet le trèfle à une sé-
lection méthodique; elle n'est pas sans présenter des dif-
ficultés, parce qu'il faut régler l'intervention des bourdons
dans la fécondation des fleurs pour assurer cette féconda-
tion tout en évitant les métissages par le pollen étranger.
En complément de sa communication du 18 novembre
1903 sur Vinfluence du sujet sur la greffe et à propos d'un
cas récemment observé. M. Martinet a fait la remarque
que les hybrides de grefl'es se produisent généralement
lorsque les arbres sont soumis cà des opérations de ravale-
ment, de taille, de mutilation, de transplantation, qui re-
jettent la sève vers le point de soudure de la greffe, en y
faisant développer des bourgeons qu'on laisse pousser et
qui sont souvent des hybrides de greffe.
Si ceux-ci sont rares, c'est que les pousses qui apparais-
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 445
«ent clans le voisinage de la greffe sont impitoyablement
«nlevées par le jardinier.
L'influence du sujet sur la greffe cesserait donc à une
certaine distance de la grelïe ; elle serait due à un mélange
des protoplasmas du sujet et de la greffe. Mais ce mélange
•des sèves cesserait ainsi au bout d'un certain parcours
dans la partie greffée, puisque les caractères extérieurs du
sujet ne se manifestent pas sur la greffe à une certaine
distance du point de soudure; il est assez probable qu'il
en est de mèuie pour l'influence du sujet pour le goût, la
couleur et autres caractères des fruits. Ceux-ci sont géné-
ralement formés loin du point de soudure; toute influence
néfaste du sujet sur les fruits de la greffe, comme on pour-
rait le craindre pour la vigne greffée sur plan américain,
paraîtrait ainsi écartée.
L'explication et les observations de M. Martinet don-
nent la clef de la formation des hybrides de greffes. 11 se-
rait facile de provoquer l'apparition d'hybrides de greffe
en taillant les greffes de deux ou trois ans, pour rejeter la
sève sur les bourgeons latents avoisinant le point de sou-
dure. Cette influence du sujet sur la greffe peut être rap-
prochée des cas de télégonie et de parthénogenèse du
monde animal.
M. le D'' S. BiÉLER présente un crâne d'ours, tué dans
les Alpes grisonnes, et qui lui avait été rerais il y a déjà
deux ou trois ans, pour le Musée agricole.
Ce crâne provient d'un animal adulte, mais jeune en-
core. Ce qui le caractérise c'est l'absence de la crête occi-
pitale ordinairement très accentuée chez les ursidés. En
outre la longueur totale du crâne est moins grande que sur
•celui d'un ours ordinaire de Lithuanie.
M. Biéler a pensé qu'il avait sous les yeux un spécimen
d'une petite race non mentionnée par les auteurs; Tschudi
mentionne seulement, sans autre renseignement, un petit
ours brun comme habitant les Alpes {Alpes, p. 598).
Une visite de M. le prof. Galli-Valerio au Musée agricole
3l apporté un éclaircissement. D'après ce professeur, il y
446 SÉANCES DE LA SOCIETE VAUDOISE.
aurait dans les Alpes de la Yalteline, un ours de petite di-
mension que les montagnards ont surnommé en patois
furmifjareii (le fourmilier) et qu'ils considèrent comme une
espèce particulière, plus petite et proportionnellement plus
longue quel' f/. a7'cf05. Un exemplaire empaillé decefurmi-
gareu. mais que M. Galli-Valerio avait cru être seulement
un jeune ourson, se trouve au musée de Sondrio. Le crâne
du Musée agricole lui fait penser qu'il y aurait en réalité
une espèce particulière.
On mentionne dans le nord de l'Europe un Ursus formi-
carius. Dans son récent ouvrage. M. Menegaux l'indique
comme de grande dimension. Il y aurait là un problème à
élucider.
M. F.-A. FoREL. Sur les oscillations de Watson.M. E.-R.
Watson, de la Lake Siirvey d'Ecosse, vient de publier
(.Vai?<?-é', LXIX, 174) la découverte d'oscillations des cou-
ches moyennes de l'eau, constatées par la variation pério-
dique de la température de l'eau. Au loch .\ess, en juillet
1903, il a reconnu dans la couche de 60 m. sous la surface,
une oscillation de 20 m. d'amplitude verticale, avec une
période de trois jours, se traduisant par des différences de
température de 3° C.
M. Forel croit pouvoir peut-être rapprocher de ces faits
les observations qu'il a faites du 9 au 13 juillet 1885, sur
le Léman, où il a vu, d'une extrémité à l'autre du grand
lac. des différences considérables dans la température des
couches moyennes. Par 60 m. la température était cà Chil-
lon, le 9 juillet, S^O ; à Morges, le13 juillet, e^S; par 40 m.,
elle était à Evian, le 1 2 juillet, 7°4 ; à Morges, le 1 3 juillet
9*'0 {Léman H, 352). Il n'a pas pensé alors à un mouve-
ment de balancement de l'eau, à des seiches profondes
des plans superposés de température différente, et il a sup-
posé une inclinaison statique des plans isothermes. Il est
possible que les anomalies des sondages thermométriques
de 1885 doivent s'expliquer par les oscillations de Watson.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE ET D'HISTOIRE NATURELLE DE GENÈVE
Séance du 48 fécrier 1904.
p. -A. Guye et J. Homfray. Tension superficielle des éthers.
Au nom de M"^ J. Homfray et au sien propre, M. Ph.-A.
Guye entretient la Société de recherches entreprises sur
les tensions superficielles d' éthers amy lignes et d'éthers mali-
ques. Les mesures ont conduit à des valeurs du coefficient
de température K notablement supérieures à la valeur
2, 12, généralement considérée comme normale. Ce résultat
peut être interprété de deux façons différentes : ou bien
il est dû à la non sphéricité des molécules, ou bien il a
pour cause une dissociation dans la phase liquide. Les me-
sures de crioscopie et l'application de la règle de Longi-
nescu confirmeraient cette seconde manière de voir. De
nouvelles recherches seront entreprises en vue de per-
mettre un choix plus judicieux entre les deux interpréta-
lions.
Séance du 3 mars.
Arnold Pictet. Le sommeil chez les insectes. — Camille Barbey.
Chemin de fer aérien à grande vitesse. — • R. Chodat et A. Bach.
Sur les ferments oxydants.
M. Arnold Pictet fait une communication sur l'instinct
et le sommeil chez les Insectes.
Pour faire suite à une communication surla théorie biolo-
448 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
giqueda sommeil dans laquelle M. le D'' Ed. Claparède * est
arrivé à la conclusion que le sommeil, chez les animaux
supérieurs, ne serait pas produit par l'intoxication, ainsi
qu'on l'admet généralement, mais serait plutôt une fonc-
tion de l'instinct, M. Pictet entretient la Société d'expé-
riences qu'il a faites à ce sujet et de faits qu'il a ren-
contrés dans la nature et qui tendent à prouver que chez
les insectes le sommeil serait bien aussi causé par l'ins-
tinct. Chez les insectes, le sommeil peut atteindre parfois
une durée considérable (certaines espèces vivent deux
ans à l'état de chrysalide), surtout lorsque l'animal doit
passer l'hiver sous une de ses trois formes, de larve, de
nymphe ou d'insecte parfait. Dormir est alors, pour lui.
une nécessité, et M. Pictet se demande, en premier lieu,
quelles sont les causes qui sont capables d'amener ce
sommeil prolongé de tout l'hiver; licite les cas, surtout
celui de l'hivernage des chenilles, où l'on admet, avec per-
sistance, que ce sommeil est simplement dû aux basses
températures qui les engourdissent, les endorment, pen-
dant les cinq mois que dure l'hiver. Mais c'est une erreur
et l'auteur pense plutôt que. dans ce phénomène, ce n'est
uniquement que l'instinct, rinteUigence fixée par Vhéré-
dité, qui agit. Voici les preuves que M. Pictet a signalées,
à l'appui de sa théorie.
Preuces naturelles. — 1» Pour ne parler que des Lépi-
doptères, toutes les chenilles ne dorment pas en hiver. Il
n'y a que celles qui se nourrissent de plantes qui dispa-
raissent pendant cette saison qui le font, faute d'alimenta-
tion, pour vivre par combustion. Celles qui se nourrissent
de plantes vivaces, telles que les herbes des prés, le
lierre, les épines des pins silvestres. etc.. quittent fré-
quemment leur sommeil, pendant la mauvaise saison,
pour aller se nourrir. Il est donc naturel de penser que
les premières, comprenant, par l'instinct légué par leurs
ancêtres qui ont eu à subir les mêmes conditions, que
leur nourriture leur fera défaut pendant de longs mois,
1 Séance du 4 février 1904.
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 449
usent de la faculté nécessaire qu'ils ont acquise de pou-
voir dormir pour vivre par combustion. Tandis que les
secondes, n'ayant pas besoin de dormir ainsi, puisqu'elles
ont toute l'alimentation voulue, ne le font pas, ou du
moins ne le font pas d'une façon aussi prolongée que les
autres.
2" Dans les pays tempérés, tels que le Midi, où la tem-
pérature de l'hiver n'est pas excessive, les chenilles s'en-
dorment tout de même pendant cette saison.
3" On trouve souvent, en hiver, sous les écorces des
arbres, des araignées endormies et maigres, montrant
ainsi qu'elles hivernent, sans nourriture, vivant par com-
bustion. Dans les nids des chenilles de Porlhesia chrysor-
hoea, on rencontre d'autres araignées, grasses, dodues et
parfaitement réveillées, qui montrent qu'elles peuvent se
nourrir copieusement en suçant les chenilles qui les envi-
ronnent.
Dans ces trois exemples, il n'y a que les espèces qui
n'ont pas de nourriture en hiver qui s'endorment et c'est
l'instinct qui leur enseigne qu'elles s'épuiseraient si elles
voulaient en chercher inutilement et qu'il faut qu'elles
dorment pour sauver leur existence, en vivant par com-
bustion.
Preuves tirées des expériences. — 1° Lorsqu'on élève,
dans une chambre chauffée, des chenilles qui ont coutume
d'hiverner, elles s'endorment également et cela pendant
plusieurs semaines, malgré qu'elles ne sentent pas le
froid; ce sommeil leur vient à la même époque à laquelle
leurs ancêtres ont eu coutume, chaque année, de s'en-
dormir, c'est-à-dire au commencement de l'hiver. (Expé-
l'iences faites par l'auteur avec Lasiocampa Quercus, qu'il
peut nourrir de plantes vivaces toute l'année, telles que
le lierre, le laurier-cerise, le fusain du Japon et l'espar-
cette.)
2° Les espèces que M. Pictet élève constamment dehors,
dans des cages en toile métallique, peuvent être considé-
rées comme subissant les mêmes influences de tempéra-
ture que celles qui se trouvent en liberté. Pendant les
450 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
froids on ne les voit pas; elles dorment, cachées dans la
mousse. Survient une première période tempérée, comme
il y en a souvent pendant l'hiver : le premier jour d'éléva-
tion de température, elles quittent leurs cachettes pour
venir inspecter l'état de la végétation; car, n'ayant pu
mesurer la longueur du sommeil qu'elles ont subi, sentant
la chaleur, elles pensent que le printemps est arrivé. Mais
elles ne trouvent pas le moindre petit bourgeon; c'est
donc que le printemps n'est pas encore là et elles vont se
coucher de nouveau. Le lendemain, nouvelle journée
chaude : pas une seule chenille ne se montre ! C'est l'ins-
tinct qui se manifeste encore et leur enseigne (ainsi que
cela s'était passé pour leurs ancêtres) qu'en un seul jour
les bourgeons n'ont pu pousser, que ce n'est donc pas
encore le printemps et qu'il n'est pas nécessaire de se
déranger de nouveau. Et le même phénomène se produit
à chaque nouvelle hausse de température.
3" Au printemps, lorsque les bourgeons sont sortis et
que les chenilles ont repris leur vie active, il arrive sou-
vent qu'une baisse de température, avec parfois chute de
neige, se produise ; aucune ne va de nouveau se cacher,
car elles comprennent (ce cas s'étant déjà présenté à l'un
ou l'autre de leurs ancêtres) que ce retour du froid n'est
que momentané et que, puisque les bourgeons ont poussé.
c'est que l'hiver est tout à fait fini.
4° Parmi les expériences que M. Pictet a faites, en vue
de prouver que le froid n'est pour rien dans le sommeil
des larves de Lépidoptères, il cite la suivante, faite avec
des chenilles de Phalera Bucephala. qui sont adultes en
été. Lorsqu'il les met dans une boite sans aucune nourri-
ture quelconque, elles tissent, après quelques heures, une
toile de soie, s'y fixent toutes les unes à côté des autres
et s'y endorment. Lorsqu'elles sont bien endormies, le
fait de leur donner alors de la nourriture fraîche n'amène
pas tout de suite leur réveil.
5° Lorsque, momentanément, on prive de nourriture des
espèces qui ont coutume de se nourrir, durant tout l'hiver,
de plantes qui sont vertes pendant cette saison (les ancê-
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 451
très de ces espèces n'ont donc jamais dormi d'un sommeil
nécessairement prolongé durant riiiver\ elles ne s'endor-
ment nullement el finissent par s'épuiser, en cherchant
leur alimentation; elles finiraient par périr, si l'expéri-
mentateur n'arrivait à temps à leur secours, avec de la
nourriture fraîche.
M. Camille Barbey présente un projet de chemin de fer
suspendu à grande vitesse. Ce système de chemin de fer
est une contribution à la solution du problème des trans-
ports à grandes vitesses actuellement à l'ordre du jour.
Les locomotives à. vapeur construites dernièrement pour
les grands réseaux français représentent à peu de chose
près les limites de puissance que l'on peut atteindre par un
emploi rationnel de la vapeur, sur les voies ferrées euro-
péennes. Ces locomotives remorquent un train de 360 ton-
nes à 110 km. l'heure en palier; leur poids en charge est
d'environ 110 tonnes.
Les essais remarquables faits l'automne dernier sur la
ligne Zossen-Marienfeld ont prouvé que les moteurs
électriques étaient capables sous leur forme actuelle de
fournir un travail suffisant pour remorquer une voiture de
90 tonnes à 21 km. à l'heure en palier, sans que la limite
de leur puissance soit atteinte.
Les voies ferrées actuelles ne permettent pas d'autre
part de mettre en marche sur leurs lignes des trains à.
vitesse moyenne de marche voisine de 125 km. à l'heure
et cela surtout en raison des conditions d'exploitation. Si
l'on veut conserver à ces lignes leur capacité de trafic,
leur rendement commercial et leur assurer leur dévelop-
pement normal, il n'est pas possible de les monopoliser
au profit de trains circulant à très grande vitesse.
Il s'agit donc, en profitant des progrès dûment acquis
aujourd'hui, de superposer aux réseaux des voies ferrées
existantes un nouveau réseau de lignes à très grande
vitesse. Ces lignes ne seront établies qu'entre les centres
ou les régions justifiant au point de vue de la circulation,
du rendement commercial et des conditions topographi-
ques, l'intérêt de tels moyens de transport.
452 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
Nous estimons que, pour ces lignes-là, il parait indiqué
d'adopter une superstructure et un matériel roulant réali-
sant un progrès sur la voie ferrée actuelle.
Une voie pour trains très rapides doit allier une grande
rapidité à un guidage sûr et facile des véhicules au pas-
sage des courbes.
Dans la solution que nous proposons, nous avons con-
servé la voie ordinaire à deux files de rails : nous lui
avons donné une base rigide et invariable présentant par
sa disposition spéciale certains avantages supplémentai-
res. Pour améliorer le passage des courbes, la caisse des
véhicules a été placée au-dessous des trains de roues, en
tenant compte rationnellement de l'action de la force cen-
trifuge.
Ce système se présente donc sous la forme suivante :
" 1" LRvoie proprement dite se compose de deux files de
rails, à écartement d'un mètre, logés à la partie inférieure
d'un tube; celui-ci est à section rectangulaire avec une
fente longitudinale entre les deux files de rails. Ce tube
formé de sections de 20 mètres de longueur est supporté
à l'extrémité de ces sections et à 5 mètres au-dessus du
sol par des piliers dont la forme réserve le gabarit d'es-
pace libre de la voie normale. Le tube et les piliers sont
en béton armé, matériel le plus approprié à ce type de
construction en raison de sa rigidité, de son invariabilité
et de sa facilité de construction. Cette superstructure forme
un ensemble homogène ; elle assure la protection com-
plète de la voie et de ses attaches contre tous les phéno-
mènes atmosphériques: elle permet d'installer à l'abri de
ces mêmes intempéries et à proximité immédiate des mo-
teurs les conducteurs de courant électrique pour la traction
des convois.
'2.° Le matériel roulant est constitué par des caisses de
voiture suspendues à deux bogies à trois essieux. Les bo-
gies circulant à l'intérieur du tube s'inscrivent au passage
des courbes comme sur une voie ordinaire, la caisse de la
voiture par contre qui peut osciller s'incline librement
sous l'action de la force centrifuge. Si l'on adopte un type
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 453
(le courbe à varialion continue du rayon de courbure
entraînant une variation continue du surhaussement de
l'une des files des rails, on pourra franchir en toute
sécurité à très grande vitesse des courbes de 1500 mè-
tres de rayon minimum. Les formes adoptées pour le ma-
tériel roulant assurent une indépendance complète entre
les appareils de roulement et moteurs permettant le rem-
placement rapide de ces derniers. Le mode de traction
électrique prévu est celui dit « par trains à unités multi-
ples» à raison de deux moteurs par bogies, soit quatre
par voiture.
M. le prof. Chodat présente au nom de M. Bach et au
sien une communication relative au mode d'action de la
peroxi/dase.
Rappelant les travaux publiés antérieurement par ces
auteurs et donnant succintement les méthodes qui leur
ont permis d'obtenir du raifort une peroxydase purifiée,
pulvérulente et blanche, ils se sont demandé s'il ne con-
viendrait pas d'établir à partir de cette peroxydase relati-
vement pure une série d'expériences pour déterminer son
mode d'action. Les auteurs de cette communication se
sont basés sur le fait que le produit d'oxydation du pyro-
gallol, la purpurogalline qu'on obtient en faisant agir la
peroxydase en présence de l'eau oxygénée, et un corps
insoluble qui se dépose facilement et peut être dosé avec
précision.
En effet, d'après la théorie de MM. Bach et Chodat, les
oxydases sont des sytèraes Peroxydase-Peroxyde, dans
lesquels ^ape?-0J7(/rfasf; liée temporairement ou plus étroi-
tement avec un peroxyde inorganique ou organique est
l'agent activant par excellence le catalysateur.
Le peroxyde est l'agent chimique dont l'activité oxy-
dante sur un autre corps doit être activé par le ferment, le
catalysateur.
On peut se demander à ce sujet quel est le mode d'ac-
tion de la peroxydase ; appartient-elle à cette catégorie de
catalysateurs dont on ne peut encore déterminer le mode
d'action, qui durant toute la réaction se maintiennent
404
SOCIETE DE PHYSIQUE
intacts et qu'on peut doser à chaque instant, prennent-ils
part à la réaction en formant une combinaison passagère
qu'on peut déceler comme dans l'action de l'acide chro-
mique sur le peroxyde d'hydrogène, ou bien tout en for-
mant avec le peroxyde une combinaison intermédiaire
la peroxydase n'est-elle pas régénérée, disparaît-elle du-
rant la réaction?
Pour élucider ces diverses questions, les auteurs ont
procédé comme suit :
Dans une première catégorie d'expériences, ils ont fait
agir sur une quantité constante de Pyrogallol une quan-
tité constante d'eau oxygénée, faisant varier la quantité de
peroxydase ; dans une seconde catégorie, le Pyrogallol et
la peroxydase sont à la même concentration dans les
diverses expériences, tandis que l'eau oxygénée varie.
-4. Eau ad 35 ce.
Pyrogallol
H2O2 à 1 7o
Peroxydase
Purpurogalline
1
1 gr.
10 ce.
0/01
0,021
2
»
»
0,02
0,042
3
»
»
0.03
9,066
4
»
»
0,04
0,083
5
»
»
0,05
0,102
6
»
»
0,06
0,123
7
»
»
0,07
0,145
8
»
»
OM
0,166
9
»
»
0,09
0,167
10
B. Eau ad 35
»
ce.
0,10
0,162
Pyrogallol
H.O, à 1 %
Peroxydase
Pui'purogalline
\
1 gr.
i ce.
0,10
0,0205
2
»
2 ce.
»
0,042
3
»
3 ce.
»
0,060
4
>j
4 ce.
»
0,078
5
»
5 ce.
»
0,099
6
»
6 ce.
>>
0,121
7
((
7 ce.
»
0,142
8
»
8 ce.
»
0J68
9
»
9 ce.
»
0,168
10
»
10 ce.
»
0.163
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 455
On voit d'après les chiffres de cette série pris parmi
d'autres tout aussi constants que la production de purpu-
rogalline est proportionnelle à la quantité de ferment em-
ployé et à celle de peroxyde employé, dans le cas où il y a
suffisamment de Fun ou de l'autre pour établir le système
indiqué peroxydase-peroxyde. On voit que pour i gr. de
pyrogallol. lorsqu'on a atteint le maximum du système
capable d'oxyder 1 gr., la quantité de purpurogalline
n'augmente plus.
Soit dans l'une des séries, soit dans l'autre, il est facile
de montrer que lorsque l'on n'a pas atteint l'équivalence
des deux termes du système peroxydase-peroxyde. il y a
tantôt excès de peroxydase, tantôt excès de peroxyde.
En effet, en ajoutant, dans le premier cas, de l'eau oxy-
génée, dans le second cas, de la peroxydase. la réaction se
complète.
Si on élève la concentration du pyrogallol, on s'aper-
çoit que la quantité de purpurogalline peut, dans les expé-
riences 9 et iO, s'élever encore, ainsi que le fait prévoir
l'arrêt à 8.
C. Eau ad 35
ce.
Pyrogallol
H,0,
à 1
%
Peroxydase
Purpui'ogalline
a
1 gr.
10
ce.
0,10
0,166
h
2 gr.
»
»
0,202
c
3gr.
»
»
0,203
d
i gr.
»
»
0.205
On ne peut donc oxyder avec une dose définie du sys-
tème oxydasique qu'une quantité définie de pyrogallol.
Mais si on double la dose, la réaction est de nouveau
proportionnelle.
D. Eau ad 35 ce.
Pyrogallol H2O, à 1 7o Peroxydase Purpurogalline
4gr. 20 ce. 0,20 411
La conclusion très importante qu'on peut tirer de ces
expériences est la suivante :
456 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE, ETC.
La peroxydase et l'eau oxygénée agissent en proportion
définie à la façon d'une combinaison ciiimique ; la quan-
tité de purpurogalline obtenue est strictement proportion-
nelle à la quantité du système oxydasique employé à con-
dition de lui offrir des doses suffisantes de Pyrogallol à
oxyder.
C'est la première foi« qu'à propos d'un ferment; on dé-
termine une proportionnalité aussi constante et surtout
qu'on détermine la relation qui unit les deux facteurs de
la réaction, en fonction du produit obtenu.
BULLETIN SCIENTIFIQUE
PHYSIQUE
H. Hess. Die Gletscher. — Les Glaciers. 1 vol. in-S",
426 p., avec de nombreuses illustrations. Rraunschweig
Vieweg und Solin, 1904.
Nous éprouvons une vive satisfaction en recevant ce
beau volume qui répond parfaitement à un besoin bien
souvent exprimé par tous les glaciologistes et les géogra-
phes, la mise au point actuel d'un manuel de la physique
des glaciers. La Gletscher Kunde de Heim a paru en 1885:
elle est donc vieille de vingt ans ; une nouvelle édition de
ce livre classique n'apparait pas encore sur l'horizon de la
librairie ; et entre temps les travaux sur les glaciers se
sont multipliés et sont d'un intérêt de jour en jour plu§
intense. Il était donc urgent de les résumer dans une vue
d'ensemble.
Personne n'était mieux capable de présenter au public
les résultats de ces recherches diverses que M. le D' Hans
Hess, professeur au gymnase royal d'Ansbach, en Bavière,
qui depuis plusieurs années a accompli avec M. le Prof.
Ad. Bliimcke de Niiremberg, les mémorables sondages du
glacier de l'Hintereis ; ses relations de voisinage de champ
d'étude avec l'explorateur du glacier de Vesuagt, le Prof.
D"" S. Finsterwalder, de Munich, l'auteur de la théorie ma-
thémathique de l'écoulement des glaciers, l'ont encouragé
certainement dans sa grande œuvre.
Les qualités de netteté, de précision, de concision,
Archives, t. XVII. — Avril 1904. 31
458 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
l'abondance des informations, l'étendue de la lecture,
caractérisent cet ouvrage didactique. Nous sommes heu-
reux de le recommander à tous les glaciologistes, les phy-
siciens et les géographes en possession de la langue alle-
mande. F.-A. F.
Karl Hofmann. Die radioactiven Stoffe, etc. — Les
COHPS UADIOACTIFS d'aPHiÈS l'ÉTAT PRÉSENT DE NOS CON-
NAISSANCES. Un vol. 54 p. Leipzig, Johann-Ambr. Rarth,
libr.-édit.
La publication que nous annonçons ici est un exposé
très complet des travaux parus sur la radioactivité et sur
les corps radioactifs, depuis la fameuse découverte de ces
rayons par M. Becquerel. Elle se termine par un essai
théorique destiné à faire rentrer ces notions nouvelles
dans les lois fondamentales de la physique. Elle vient
prendre une place honorable au milieu des nombreux
écrits auxquels cette nouvelle étude a donné lieu.
CHIMIE
J. Walker, iibersetzt von H. v. Steinwehr. Einfuhrung
IN DIE PhYSIKALISCHE ChEMIE.
Ce livre n'a pas la prétention de donner un exposé com-
plet et systématique de la chimie physique, son but étant
beaucoup plus d'en exposer les bases. Il est spécialement
destiné aux étudiants en chimie qui ne peuvent plus au-
jourd'hui se passer de certaines connaissances sur la chi-
mie physique; il leur facilitera la compréhension des théo-
ries physico-chimiques et leur application à des travaux
pratiques, et leur servira d'introduction à l'étude d'ouvra-
ges plus complets, mais qui présentent quelque difficulté
pour le débutant, comme ceux d'Ostwald, Nernst et van
t'ITofT. Le dernier chapitre seul, (]ui traite des principes
BIOLOGIE. 459
de la tliermodynamique. nécessite la connaissance des ma-
thématiques supérieures.
BIOLOGIE
D"^ 0. Zacharias. Forschungsberichte. etc. Rapports
ANNUELS DE LA STATION BIOLOGIQUE DE PloN; N°' X et XL
vol. gr. in-8; de 335 et 311 p.. avec de nombreuses pi.
et ill. dans le texte: Stuttgart, Erwin Xiigele, 1903 et
1904.
\ous avons déjà, à plusieurs reprises, signalé à nos lec-
teurs les travaux de limnologie, que dirige le D^" 0. Zacha-
rias. créateur de la station de biologie lacustre, subven-
tionnée par le gouvernement prussien, à Pion dans le
Holstein ^voir Archices XXXL 284, 1894; XXXIIL 267,
1895). Cet institut fondé en 1892. dans une jolie maison au
bord du lac de Pion, l'un des bassins lacustres les plus
importants de l'Allemagne du nord (^10 km*, de superficie,
60 m. de profondeur maximale) a fonctionné régulière-
ment et prospéré, attirant chaque année de nombreux col-
laborateurs et élèves qui viennent étudier, chacun selon sa
spécialité, un chapitre particulier de la biologie lacustre.
J'indiquerai, pour en montrer l'importance et l'intérêt
varié, les principaux mémoires contenus dans les deux
derniers rapports annuels.
W. Ostivald. Frottements internes dans l'eau, théorie de
la flottaison des organismes du plancton ;
0. Bull. Recherches bactériologiques;
M. Marsson. La flore et la faune des eaux polluées;
0. Ainberg. Le lac Muzzano ;
M. Voigt. Diverses études zoologiques, entr'autres sur
les Rotateurs et les Gastrotriches :
E. Lemmermann. Diverses études algologiques ;
C.-F. Rousseb't. Les Rotateurs ;
F.-C.-G. Millier. Analyses des gaz de l'eau : bouteilles a
eau :
460 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
H. Beichelt. Flore des Dinioméea:
M'"" Rma Monti. Lacs alpins d'Italie ;
]V. Cronheim. L'oxygène dans l'eau des lacs ;
Enfin du Directeur lui-même. D"" 0. Zaccliarias, une lon-
gue série de mémoires zoologiques et algologiques traitant
de la technique, de la systématique, de la physiologie et
de la hiologie des organismes inférieurs des lacs en géné-
ral, et en particulier de ces lacs de l'Allemagne du Nord
dont il est l'explorateur attitré.
Cette série des rapports annuels de Pion, qui en est
déjà à son onzième numéro, est une riche collection de
documents et d'études dogmatiques sur toutes les ques-
tions touchant de près et de loin à la biologie lacustre.
F.-A. F.
NÉCROLOGIE. 461
CHARLES SORET
Le Comité de rédaction des Archives des Scien-
ces physiques et naturelles et la science genevoise
toute entière viennent de faire une perte infini-
ment douloureuse par la mort du professeur
Charles Soret, survenue le 4 avril à 4 heures du
matin. Mort foudroyante survenue à la suite
d'une courte maladie, et qui a plongé tous ses
amis, ses nombreux amis, dans la consternation
et dans le deuil le plus profond.
Le 22 mars, il assistait encore à la dernière
séance de notre Comité de rédaction, plein de vie
et d'entrain , le surlendemain il ressentait les
premières atteintes d'un mal très inquiétant dans
les voies digestives, accompagné de très violentes
souffrances; le 28, une opération devenue ur-
gente et qui fut bien réussie, soulagea le ma-
lade et rendit espoir aux siens ; mais huit jours
après il s'éteignait doucement.
CHARLES SORET, né à Genève, le 23 sep-
tembre 1854, montra de bonne heure des facul-
462 NÉCROLOGIE.
tés toutes spéciales pour les sciences exactes.
Fils de Jacques-Louis Soret, le physicien éminent
qui a été de longues années à la tête de notre
publication et qui en a été l'âme après Auguste
de la Rive, son maître, il procura à ce père vé-
néré la joie suprême de sa vie en le suivant dans
la carrière. Après de très fortes études, spéciale-
ment à Paris, où il suivit les cours de l'Ecole
polytechnique, et où il acquit une solide instruc-
tion mathématique, C. Soret fut chargé de la
chaire de cristallographie et de minéralogie, à
l'Université de Genève, place qu'il occupa de
1879 à 1884. Son enseignement était d'une
admirable clarté et donnait un charme réel à
cette branche ardue de la science. Aussi la fit-il
aimer et forma-t-il plusieurs élèves dont l'un,
l'élève de prédilection, lui donna la joie de lui
succéder.
A la mort du professeur Wartmann, il fut
chargé, en 1887, de la chaire de physique géné-
rale dans laquelle il montra à un degré plus
élevé encore les belles qualités de son esprit et
un dévouement absolument paternel à ses étu-
diants. Il ne renonça, il y a quatre ans, à cette
noble tâche, que contraint par la fatigue résultant
de la conscience presqu'excessive avec laquelle il
y vaquait, et des soucis que lui avaient procurés
la charge de recteur de l'Université et la recons-
truction des laboratoires de physique détruits par
NÉCROLOGIE. 463
un incendie. Il n'a voulu céder la place qu'après
avoir mis toutes choses au point pour son succes-
seur qui fut, là encore, un de ses élèves.
Nous reviendrons dans un de nos prochains
numéros, sur la belle carrière de cet ami et sur
ses nombreuses recherches, pour marquer la trace
lumineuse qu'il a laissée dans la science.
Ses travaux, parus pour la plupart dans notre
publication, ont porté surtout sur l'optique et
spécialement sur les propriétés des cristaux.
Dans ce domaine si délicat et si précis, l'esprit
lucide et exact de Soret se complaisait tout par-
ticulièrement. Nous ne pouvons énumérer ici les
titres de toutes ses publications. Bornons-nous à
rappeler l'invention de son réfractomètre à ré-
flexion totale et son beau traité intitulé Eléments
de cristallographie physique qui, à lui seul, assure
la réputation de son auteur.
Mais ce que nous avons à cœur surtout de
rappeler à celte place où nous lui adressons un
suprême adieu, c'est qu'il a été pendant plus de
vingt ans attaché à la liédaction des Archives et
qu'il a apporté au développement de cette vieille
publication genevoise tout le dévouement dont il
était capable. Il l'a montré .tout spécialement enr
se chargeant à lui seul de l'élaboration des Tables
générales des Archives de 1846 à 1878, table
des matières et table des auteurs, formant un
volume de 740 pages et qui a nécessité de sa
I
464 NÉCROLOGIE.
part une minutie, une patience et un esprit de
méthode au-dessus de tout éloge, en un mot un
travail considérable pour lequel nous lui gardons
le plus profond et le plus affectueux souvenir.
Après un repos indispensable, il s'était remis
aux recherches originales dans un laboratoire
particulier qu'il s'était créé, et il nous avait donné
dans notre dernier numéro la première partie
d'une étude sur la tourmaline, dans laquelle on
aura retrouvé les belles qualités de ce critique
si sûr, de cet observateur si délicat et si précis.
La science pouvait attendre beaucoup de lui en-
core, quand la mort l'a surpris en pleine carrière,
pendant la rédaction de ce dernier travail. Elle
perd en lui un disciple dévoué et nous un collè-
gue auquel nous unissaient les liens de la plus
étroite amitié. E. S.
465
OBSElWATfONS METEOROLOfUOUES
L'OBSERVATO[RE DE GENÈVE
PENDANT LE MOIS
DE MARS 1904
Le 1^', neige dans la nuit et depuis 4 h. du soir: hauteur h'"': fbi'te bise à 7 h. du
matin, à 1 h. et à 4 h. du soir.
2, neige dans la nuit: hauteur 2 «™.
4, très forte gelée blanche le matin.
5, légère gelée blanche le matin.
7. gelée blanche et brouillard le matin.
9, pluie dans la nuit,
10, brouillard le matin; pluie à 1 h. et depuis i'.h. du soir.
11, pluie dans la nuit: fort vent à 1 h. du soir: nouvelle neige sur les montagnes
environnantes.
12, quelques flocons de neige le matin: forte bise de lu h. du ni;itiu Ji 7 h. du soir.
13, forte gelée blanche le matin.
14, très forte gelée blanche le matin : forte rosée le soir.
15, très forte gelée blanche le matin.
16, pluie et brouillard à 7 h. du matiu.
19, gelée blanche le matin.
20, forte bise jusqu'à 10 h. du matin.
21, très forte gelée blanche le matin.
22, forte gelée blanche le matin; très forte liise à 4 h. du suii'.
23, forte bise à 10 h. du matin: averse à 3 h. du soir. ■
24, très forte bise jusqu'à 7 h. du soir.
25, gelée blanche le matin.
27. forte bise de 10 h. du matin à 4 h. du soir.
29, fort vent à 10 h. du matin et à 9 h. du soir; pluie depuis 7 h. du soir.
30, pluie dans la nuit et à 7 h. du matin: très fort vent la uuit jusqu'à 4 h. du soir:
giboulées de neige dans l'après-midi: neige sur les montaunes environnantes.
31, légère chute de neigé dans la niiit.
Hauteur totale de la neige : S'^"' tombés en 2 jours.
Archives, l. XVII. — Avril 1904. 3-2
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468
MOYENNES DE GENÈVE. — MARS 1904
Correction pour rëiluire la pression atutospliérlqae de OenAve à la
pesanteur normale : -|- U""".02. — Cette correctiou n'est pas appliquée dans
les tableaux.
Pression
atmosphérique : 700"'
■■" +
1 h. m.
4 h. m.
7 h. m.
10 h. m.
1 h. 8.
i h. 8.
7 h. 8.
10 h. s.
Moyenne8
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
u
'déc. 22.19
22.18
22. 29
22.60
22.16
21.97
22.66
23.08
22.39
2e
» 2o-47
2o.22
23.74
25.87
2511
2453
25.13
2555
2533
3'
» 2o.34
2511
2.3.06
2551
24.86
2451
2490
2516
25. 05
Mois 24.36
24.20
24.38
24.69
24.07
23.70
24.25
2461
24.28
Température.
l"déc.+ 1.11 + 055 - 0.19 + 3.28 + 5.62 + 638 -f 4.63 + 2.86 -{- 303
2' » 3.41 253 + 2.08 5.23 8.15 876 6.45 4.79 5.17
3' » 450 3.74 3.92 6.59 847 866 7.13 5.46 6.06
Mois + 3.05 + 2.32 + 2.00 + 5.08 + 7.45 + 7.96 + 6.10 + 4.41 + 4.80
Fraction de saturation en %.
1"
décade 93
95
93
82
73
72
82
88
85
2^
» 85
87
86
71
53
56
69
78
73
3'
» 80
81
82
69
57
59
67
77
72
Mois
86
87
87
74
61
62
73
Le rapport des vents
3.12.
81
Dans ce mois l'air a été calme 322 fois sur 1000.
NNE _ m^
SS^' ~ ~33~
La direction de la résultante de tous les vents observés est N. 16°. 6 E.
Son intensité est é"ale à 32.0 sur 100.
76
Moyennes des 3 observations
(7», IS d^)
mm
Pression atmosphérique 724.34
Nébulosité 6. y
) 3
Température < . . , „
i7 + l + 2X9. ^4„ j^.
' 4
Fraction de saturation ^'>Vo
Valeurs normales da mois pour les
éléments météorologiques, d'après
Plantamonr :
mm
Press, atmosphér.. (1836-1875). 725.03
Nébulosité (1847-1875). 6.1
Hauteur de pluie.. (1826-1875). 47°"".3
Nombre de jours de pluie, (id.). 10
Température moyenne . . . (id.). -}- 40.6
Fraction de saturât. (1849-1875K 75 Vo
469
Observations météorologiques faites dans le canton de Genève
Résultats des observations pluviométriques
Slallon
CKI.ISNÏ
COLLBX
ClliHBtSV
CHITBLUXB
SiTISNV
iTIIBNJZ
COXmiÉKBS
llauleur d'eau
en mm.
28.3
35.4
28.3
25.6
36.5
21. 5
18.5
Slalioo
TBVRIER
flBSHRTlTOIRB
COI.fl(JNÏ_
PUPLIXSB
JUSSÏ
HBIlUtXCB
Hauteur d'eau
en mm.
22.8
23.4
22.0
17.6
16.3
27
1
Durée totale de l'insolation à Jussy : llS'^.l.
OBSERVATIONS MÉTÉOKOLOGIQUES
GRAND SAINT -BERNARD
PENDANT LE MOIS
DE MARS 1904
Le 1", neige.
2, forte bise le matin et fort vent le soir.
6, fort vent le matin; neige.
7, neige.
8, fort vent et neige.
9, très fort vent et neige.
10, neige.
17, très fort vent à 1 h. du soir.
23, très forte bise et neige.
24, 25, 26 et 29, neige.
.30 et 31, très forte bise et neige.
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^ L.e lO to o i:; --O to ^ o -^ o lO lO àO o x> o •r' -o » o «o ".o m -.o --o ••€> ro =o lO lo
.ooiooiiec^'-Hce'X)OX)Of^cef—oc^»ue'>»CiGo-Hi>ir^omce(N©o
eoctcicscococ:". --<'r>c;xt--r^a20x;Ofcece'>>«c^Tooo — cex*o
■^ lO lO to lo lO lO »o lie -jt -o -ri lO lO »« lO o ifî -o •o 'O 'o o lO lO lO <o --o --o lO ^ lO
lO X) »f5 5^ 1^ (f< -*< C5 c^ Ci f^ ce --0 t^ 00 o.' ce -r; ob lO r- --c o -^ ce '•^ lO oo r^ * r-c
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i-^«i--ooia>C5C:ic;^î'Nt-<x)'/3f~o-^crïc>j-^i«-ti-*o»OGi — iricecNWce
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iiiiiiiiiiiTl'iiiiiiiiii'V'Tiiiii'T
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^
472
MOYENNES DU GRAND SAINT-BERNARD.
MARS 1904
Correction ponr réduire 1h pression atmosphérique du Grand Saint»
Bernard à la pesanteur normale : - 0""".2!2. — Cette correctiou n'est pas
appliquée clans les tableaux.
Pression atmospliériqne : 50O""^ -f- Fraction de saturation en *'/o
7 h. m. 1 h. 8. 9 h. a. Moyenne 7 h. m. i h. s. 9 b. 8. Moyenne
mm mm mm mm
1" décade o9.U o9.32 o9.83 39.44
2' * 60.3-2 60.86 61.40 60.92
■i' » 39.83 60. 18 60.34 60.11
Mui
82 80 85 83
72 61 71 68
83 80 87 83
3984 60.12 60.32 60.13
79
74
81
h. m.
Température.
1 h. 8. 9 h. 8.
Moyenne,
7 + 1 + 9
^+l+»X
l" décade — 9.18
- 7.13
- 8.14
- 8.15
- 8.15
2' » — 8.48
- 3.36
- 7.41
- 6.42
- 6.66
3' ^ — 7.89
— 3. 20
- 7.69
- 6.93
- 7. 12
Mois — 8.30
3.23
— 7.16
- 7.31
Dans ce mois l'aii- a été calme lois sur 1000.
NE 64
Le rapport des vents -—-— = — ;;r- = 0.63-
^^ SW 99
La direction de la résultante de tous les vents observés est S. 43° ^^
Son intensité est éirale à 37-6 sur 100-
Pluie et neige dans le Val d'Eutremont.
station
Mavfmnv-Ville OiBiéres Bourfr-St-Pierre St-Bernard
Eau en millimètres ....
Neige en centimètres.. .
280
360
13cm
mm
37. 1
44""
866
87cm
RAYONS X ET RAYONS N
PAR
R. BliONDI^OT
Profeesear à l'Universiié de Nancy
La Rédaction des Archives de Genève, a bien voulu
accueillir un travail que j'avais communiqué à la So-
ciété helvétique des Sciences naturelles, dans la session
du 9 septembre 1902, intitulé : Egalité des vitesses de
propagation des rayons X et de la lumière dans l'air ;
ce travail a été publié dans le n° 1 du tome XV de la
4™^ période des Archives, paru le 15 janvier 1903.
En poursuivant mes recherches, j'ai été conduit à
observer des phénomènes restés jusque là inaperçus, et
la signification des expériences et des résultats consi-
gnés dans le mémoire dont je viens de parler s'est
trouvée modifiée par ces nouvelles observations : c'est
pourquoi je me sens tenu de présenter aux lecteurs des
Archives un aperçu de mes nouvelles recherches, en
insistant toutefois plus sur la suite des idées que sur la
description des expériences'.
1 L'exposé complet de ces recherches se trouve dans une série
de Notes publiées dans les Comptes rendus de l'Académie des
Sciences de Paris pendant l'année 1904. Ces notes ont été réunies
par la maison Gauthier- Villars en un petit volume intitulé :
Rayons N.
Archives, t. XVII. — Mai 1904. 33
474 RAYONS X ET RAYONS N.
La cnnsidéralion du degré de symétrie d'un tube de
Crookes m'amena à penser qu'il n'était pas impossible
que les rayons émis par ce tube fussent polarisés dés
leur émission. Je constatai en effet qu'une petite étin-
celle électrique soumise à leur action devient plus
lumineuse quand elle éclate parallèlement à l'axe du
tube de Crookes, et que ce renforcement ne se produit
pas quand elle est normale à l'axe du tube : cela indi-
que que les rayons émis ont bien le caractère de dissy-
métrie propre à la polarisation. Celle-ci ainsi reconnue,
je constatai immédiatement l'existence de la polarisa-
tion rotatoire : le quartz, le sucre, etc., font tourner
le plan de polarisation des radiations produites par le
tube de Crookes. J'eus alors l'idée d'essayer la rotation
par une pile de micas de Reusch : la rotation eut lieu
en effet, et je fus ainsi amené à examiner l'action d'une
seule lame de mica; celle-ci donna la polarisation
elliptique. Mais ce fait prouvait l'existence de la double
réfraction, et rendait a fortiori infiniment probable
celle de la réfraction simple. Je constatai alors qu'en
réalité les radiations que j'étudiais sont déviées par nn
prisme en quartz, et peuvent être concentrées par une
lentille , je reconnus aussi qu'elles sont réfléchies par
une lame de verre poli et diffusées par le verre dé-
poli.
Tout cela indiquait que les rayons auxquels j'avais
affaire n'étaient pas les rayons de Hœntgen ou rayons X,
puisque ceux-ci ne se réfractent pas et ne se rélléchis-
sent pas, mais bien une nouvelle espèce de rayons,
traversant l'aluminium, le bois, le papier noir, etc.,
polarisés rectilignement dés leur émission et suscepti-
bles des polarisations rotatoire et elliptique, se relié-
RAYONS X ET RAYONS N. 475
chissant, se diffusant, mais ne produisant ni fluores-
cence ni action photographique. Je donnai à ces
radiations le nom de rayons N.
C'est en réalité aux rayons N qu'appartiennent les
phénomènes de polarisation que j'avais observés et
attribués d'abord aux rayons X. En effet, à l'aide d'un
prisme en quartz, analysons le faisceau émis par un
tube de Crookes : les rayons X ne sont pas déviés
tandis que les rayons N sont rejetés vers la base du
prisme ; on peut alors constater que les rayons N seuls
agissent sur la petite étincelle, tandis que les rayons X
semblent sans action sur elle. C'est donc bien la pola-
risation des rayons N et non celle des rayons X que
j'avais constatée ; de même, la vitesse de propagation
que j'avais mesurée à l'aide d'une méthode qui a été
publiée dans les présentes Archives, n'est pas celle des
rayons X, comme je le croyais, mais celle des rayons N.
Cette confusion était inévitable avant que j'eusse re-
connu l'existence de nouvelles radiations.
En poursuivant l'étude des rayons N, j'ai constaté
que l'on peut employer pour les déceler toute source
de lumière très peu intense, par exemple une petite
flamme de gaz, un fil de platine porté au rouge sombre,
un écran phosphorescent ; toutes ces sources lumineu-
ses augmentent d'éclat par l'action des rayons N. Un
tube de Crookes n'est pas la seule source de rayons N :
l'arc électrique, une lampe Nernst, un bec Auer, etc.,
mais surtout le soleil, en émettent.
La réflexion et la réfraction des rayons N suivent les
mêmes lois que celles de la lumière ; en particulier la
loi de Descartes s'est trouvée vérifiée avec une très
grande précision dans les expériences faites avec des
476 RAYONS X ET RAYONS N.
prismes et une lentille (en aluminium). Dans rémission
de la lampe Nernst, j'ai constaté l'existence d'un grand
nombre de radiations d'indices divers, compris entre les
valeurs 1 ,04 et 1 ,85. J'ai isolé ces différents faisceaux
à l'aide d'un prisme en aluminium, puis j'ai mesuré
leurs longueurs d'onde à l'aide de réseaux tracés sur
verre, par la méthode classique ; une autre méthode,
basée sur l'emploi des anneaux de Newton, m'adonne
des résultats concordant bien avec les précédents.
Les longueurs d'onde trouvées sont comprises entre
0^,0081 pour l'indice 1,04, etO/«,OI76 pour l'indice
1,85.
On voit par ce qui précède que les rayons N sont
tout à fait analogues à la lumière, dont ils ne diffèrent
que par la longueur de leurs ondes, qui sont beaucoup
plus courtes. Maintenant, la lumière, les radiations
ultra-violettes, les radiations infra-rouges et les radia-
tions hertziennes qui, d'après la théorie électromagné-
tique de la lumière en sont le prolongement, se propa-
gent dans le vide avec la même vitesse ; en d'autres
termes, il y a une vitesse commune à toutes ces radia-
tions et indépendantes de leurs longueurs d'onde; il
était donc pour ainsi dire certain a priori que les
rayons N, que toutes leurs propriétés rapprochent de
la lumière et qui en sont certainement une variété, au-
raient encore la même vitesse de propagation. C'est
précisément ce que montrent les expériences que j'avais
précédemment décrites dans les présentes Archives.
•Cette vérification d'un fait pour ainsi dire assuré
d'avance n'est pas, à mon sens, sans intérêt; elle con-
firme la cohérence complète de ce que nous savons d«s
rayons N.
RECHERCHES
FERMENTS OXYDANTS
U. €UODAT et A. BACIf.
Depuis qu'on a reconnu que la respiration normale
consiste essentiellement en une oxydation de principes
hydrocarbonés, on s'est efforcé de saisir le mécanisme
de cette combustion.
Son caractère essentiel est de se passer à une tem-
pérature à laquelle d'ordinaire, en dehors de l'orga-
nisme, les combinaisons du carbone qui disparaissent
durant le procès de respiration ne sont pas attaquées
par l'oxygène moléculaire.
On a donc dû avoir recours à des hypothèses pour
expliquer cette combustion à la température ordinaire.
Les unes sont exclusivement chimiques et supposent
l'existence de corps actifs, oxygène fictif ou combinai-
sons oxygénées, auxquels Schœnbein', qui ignorait à
ce moment la vraie nature de l'ozone qu'il avait décou-
vert, donnait le nom d'ozonides. Ce savant comprenait
1 Schœnbein. Basler Verhandl. 1, 229; II, 9; III, 697; V, 34, etc.
1855-1867.
478 RECHERCHES SUR LES
SOUS ce nom, non seulement l'ozone mais aussi les per-
oxydes, tels que ceux de Mn, Pb, Co, Wi, l'oxyde
d'Arg., d'Aude Pt\
Se servant de la propriété que possède la résine de
gaïac* de bleuir en présence de ces oxydants, il mit
en évidence l'existence de corps analogues dans les
végétaux (thatiger, mit einer organischen Materie
vergeselischafter Sauerstoff).
Ainsi l'écorce de pommes de terre, certains champi-
gnons avec ou sans chromogénes, le suc du Taraxacum
etc., contiennent de ces ozonides. La chaleur les dé-
truit.
Déjà Schœnbein utilise à propos de ces substances
organiques le nom de ferment (Fermentartigekôrper).
C'est aussi à lui qu'on doit l'explication complète du
changement de couleur que subissent certains champi-
gnons (Bolets, etc.) lorsqu'on les brise à l'air'. Cet
* L. c. 1866, p. 463. Après avoir énuméré les corps qui produi-
sent de l'eau oxygénée par l'oxydation lente, il dit : So liisst sich
kaum daran zweifeln, nicht nur dass noch so viele andere bei
gewôhnlicher Temperatur sich oxydirende Substanzen ein solches
Verhalten zeigen werden, sondern dass aiich bei jeder langsamen
Oxydation, fiir deren Stattfinden die Auwesenheit von Wasser
eine iinerlâssliche Bedingung ist, Wasserstoffsuperoxyd gebildet
wird,
^ La préparation de ce réactif exige certaines précautions sans
lesquelles des erreurs graves peuvent être commises. Il faut avoir
soin de préparer une solution alcoolique d'un morceau de gaïac
qui n'ait pas été au contact de l'air ou de la lumière. L'alcool doit
être également exempt de peroxydes. La teinture de gaïac s'oxyde
facilement à l'air en formant un peroxyde. (Voir sur le principe
oxydable du gaïac : Schaer, Ed., Ueber Guayakblau und Aloinrot,
Basler, Verhandl. Bd. XIII, 287.)
3 Schœnbein. C.-F. Ueber Selbstblâung einiger Pilze und das
Vorkommen von Sauerstofferregern und Sauerstofftràgern in der
Pflanzenwelt, 1855, BasL Verhand.
FERMENTS OXYDANTS. 479
auteur a bien mis en évidence, dans ces cryptogames,
l'existence d'un corps capable d'ozoniser l'oxygène et
d'oxyder le chromogène. Bourquelot' a étudié plus
tard le chromogéne et Toxydase des champignons. Mais
Schœnbein mettait déjà en évidence, en 1855, l'ana-
logie sinon l'identité du ferment extrait de l'écorce de
pomme déterre, qui produit des oxydations semblables,
et les oxydases des champignons.
Ce sont ces substances, extraites de diverses plantes
par Yoshida' d'abord et par Bertrand', qui ont reçu
le nom d'oxydases. Ce dernier ayant trouvé dans les
cendres de ses oxydases une proportion notable de
manganèse, attribue à la présence de ce métal lié à une
substance organique, l'action principale dans le phéno-
mène de l'oxydation. D'après lui, les oxydases seraient
des combinaisons albuminoïdes de manganèse facile-
ment dissociables par hydrolyse. Le manganèse à
l'état d'oxydule jouerait le rôle d'un transmetteur
d'oxygène. La molécule inerte d'oxygène serait disso-
ciée : un atome se portant sur le manganèse produirait
du bioxyde de manganèse, l'autre atome se porterait
sur des corps oxydables tels que le pyrogallol, l'hydro-
quinone, etc.
Partant de ses études sur les oxydations lentes pen-
dant lesquelles il se forme souvent des corps actifs,
Bach' montra que ces derniers ne peuvent être
que des peroxydes du type du peroxyde d'hydrogène.
' Bourquelot et Bertrand. C. B. Soc. biol., 1895, p. 584 ; id. Bull
Soc. myc. de France, XII, 27.
- Voshida. Journ. cliem. Soc, LXVIII, 472.
3 Bertrand. Compt. rend. 1894, 1215.
* Bach, A. Compt. rend.,\2i, 951, 1897.
480 RECHERCHKS SUR LES
Dans chaque oxydation lente il se formerait ainsi,
comme premier stade, un peroxyde plus ou moins sta-
ble et qui, dans la plupart des cas formerait avec l'eau
du peroxyde d'hydrogène.
C'est en partant de cette idée, que le même auteur
émit l'hypothèse que les oxydases des auteurs, les ozo-
nides de Schœnbein (p. p.) ne devraient leurs fonc-
tions oxydantes qu'au fait qu'étant des corps facilement
oxydables ils doivent, en présence de l'oxygène inerte,
produire des peroxydes.
C'est cette théorie qui a été défendue plus tard par
Kastle et Lœwenhardt', puis par Engler etWôhler'.
Nous avons repris cette question d'une manière mé-
thodique et cherché à lui donner une base expérimen-
tale. Dans une note publiée ici même, nous avons
montré que l'idée qu'on se faisait de l'action ultra no-
cive du peroxyde d'hydrogène est exagérée. I.œw'
pense qu'il ne doit pas pouvoir se former de peroxyde
d'hydrogène dans le plasma vivant vu la toxicité exces-
sive de ce corps et que, d'autre part, s'il s'en formait,
il devrait être immédiatement détruit par le ferment
auquel il a donné le nom de catalase (voir plus loin).
Nous avons montré que. en ce qui concerne les
champignons, la toxicité du peroxyde d'hydrogène a
été très exagérée * puisque nous arrivons à cultiver le
'■ Kastle und Lœweahardt. Am. chem. Journ., 26, 539 (1901).
- Zeitschr. f. anorg. Chemie, 29, I (1902).
^ Lœw, Catalase, U. S. Dep. of. Agric, n' 63, 1900. Id.
Chemie der lebenden Zelle.
* Chodat und Bach. Untersuchungen ûber die Rolle der Per-
oxyde in der Chemie der lebenden Zelle, I, Bericht. cl. D. Chem.
Ges., Berlin, 35, 2466. — Pfeffer, W Ueber Oxydationsvorgànge
in den lebenden Zellen, Ber. d. d. bot. Ges. VII, 1889.
FERMENTS OXYDANTS. 481
Sterigmatocystis nigra et le Penicillum glaucum dans
des solutions contenant jusqu'à \/.^ de peroxyde d'hy-
drogène. Nous avons même pu obtenir la première
espèce dans une solution qu'on maintenait au titre cons-
tant de 0,68 V„ de H, 0,.
D'ailleurs d'anciennes expériences de Pfeffer avaient
montré le peu de toxicité de l'eau oxygénée vis à vis
des phanérogames. Des organes de végétaux dans les-
quels il avait pu obtenir des décolorations de sucs par
le peroxyde d'hydrogène, ont continué à vivre après ce
traitement.
Pfeffer, néanmoins, ne peut admettre que durant la
période de respiration il puisse se faire des peroxydes
ou de l'oxygène actif. Sa démonstration principale est
la suivante.
Ayant fait absorber de la cyanine par les poils radi-
caux de Triana bogotensis, il voit la coloration intra-
vitale du plasma se maintenir à l'obscurité.
La diffusibilité du peroxyde d'hydrogène étant consi-
dérable, s'il s'en formait durant la respiration, la cya-
nine devrait être immédiatement décolorée, car, dit-il,
la cyanine est extrêmement sensible à l'eau oxygénée.
Nous avons examiné ce point, et nous n'avons pu
admettre l'argumentation de Pfeffer. La cyanine est
excessivement sensible aux acides qui la décolorent
instantanément. Sans doute, le peroxyde d'hydrogène
tel qu'on l'utilisait au moment où Pfeffer publiait ses
recherches, n'était pas exempt d'acide, comme l'est
actuellement le produit pur de Merck. D'autre part,
nous avons trouvé que la décoloration de la cyanine
par le peroxyde d'hydrogène est lente. Ayant ajouté
à 1 ce d'une solution un peu alcoolique de cyanine
482 RECHERCHES SUR LES
1 ce, 2 ce, 3 ce, 4 ce d'eau oxygénée, ce n'est qu'au
bout de 25', 15', 10', 10' que la décoloration est com-
plète.
Avec l'acide carbonique la décoloration est instan-
tanée.
■ Reprenant l'argumentation de Pfelïer, nous pour-
rions tout aussi bien conclure de la persistance du
pigment dans le plasma que, durant le phénomène de la
respiration, il ne peut se former d'anhydride carbonique
car la solution du gaz étant très diffusible et la respira-
lion étant, de tous les phénomènes intracellulaires, le
plus général, le plus répandu, la cyaninequi est si sen-
sible à l'action des acides, devrait se décolorer.
D'ailleurs, dans notre idée, l'oxydation lente qui se
fait à basse température pendant la respiration, donne-
rait naissance à des peroxydes utilisés au fur et à me-
sure des oxydations ultérieures.
En réalité, l'expérience de Pfefïer ne démontre qu'une
chose, c'est la localisation de la cyanine; excessive-
ment peu soluble dans l'eau, celle-ci ne traverse l'ecto-
plasma et ne siaceumule dans le plasma qu'à la faveur
des graisses végétales, la lécithine et la choléstérine,
auxquelles Overton ' attribue en majeure partie le rôle
de régler la pénétration des substances dissoutes, à tra-
vers l'ectoplasma.
]\ous avons ensuite cherché à mettre en évidence les
peroxydes dans le protoplasma vivant. Nous avons
constaté' que les régions anatomiques des plantes qui
donnent, lorsqu'on vient à les couper, une empreinte
' Overton, Jahrb. f. wisscnschaftliche Botanik 34, 669 (1900).
^ Bach et Chodat, 1. c. 1902, XXXV, 2466, IV, Ueber Peroxyd-
bildung in der lebenden Zelle.
FERMENTS OXYDANTS. 483
bleue sur le papier au gaïac, donnent d'une manière
identique une empreinte violette sur le papier ioduré et
amidonné (légèrement acidulé) (décomposition de HJ
par l'oxydase).
Le périderme et les couches sous-péridermiques de
la pomme de terre contiennent, ainsi qu'on le sait
depuis Schœnbein, un principe oxydant. Il s'agissait de
voir si l'on pourrait faire pénétrer dans le plasma des
cellules actives l'iodure de potassium. En vertu des
phénomènes de dilïusion et d'une plasmolyse ménagée,
le suc acide de la vacuole viendrait légèrement acidu-
1er la solution iodurée. Celle-ci, si elle pénétrait, serait
décomposée par le ferment oxydant ; l'iode dégagé,
quelque faible (ju'en pût être la quantité, colorerait
l'amidon contenu dans le sac protoplasmique.
C'est ce qui se passe en réalité ; les cellules plasmo-
lysées colorent bientôt leur amidon, faiblement en rose-
violet puis en violet. Le contour du sac protoplasmique
est normal ; de la périphérie de l'ectoplasma encore
intact partent de nombreux filets qui le réunissent à la
paroi, selon le schéma donné pour les plamolyses nor-
males, par MM. Chodat et Boubier '.
C'est donc bien à l'intérieur d'une cellule vivante,
c'est-à-dire à l'intérieur d'une cellule qui constitue
encore une système osmotique intact, que se fait l'oxy-
dation de l'acide iodhydrique.
Si maintenant on substitue de l'eau à la solution
plasmolysante, on voit la plasmolyse se défaire, le sac
protoplasmique s'étendre, puis crever.
1 Sur la plamolyse et la membrane plasmique, Journal de Bo-
tanique, Paris 1898, p. 118, pi. I. — Sur la membrane périplas-
mique, ibid. 1900.
484 RECHERCHES SUR LES
Par cette méthode, nous arrivons donc à mettre en
évidence, dans la cellule vivante, l'existence d'un per-
oxyde, d'un corps actif.
La méthode suivante^ est tout aussi élégante. Dans
une solution fraîchement préparée ' de pyrogallol à 1 °/„
contenant -10 % de glycose, on introduit des sections
faites dans les premières assises sous péridermiques de
la pomme de terre. Au bout de peu de minutes on voit
les amyloleucites (c'est-à-dire les corpuscules auxquels
est dévolue la fonction de faire la condensation des
sucres en amidon) se colorer en jaune puis en rouge
orangé et on voit finalement se déposer des cristaux de
purpurogalline.
L'oxydation du pyrogallol par les oxydases ou le
peroxyde d'hydrogène en présence de la peroxydase
(voir plus loin), donne en effet naissance à ce produit
de condensation.
On le voit, dans cette expérience, si l'on utilise une
solution fraîche, la réaction s'opère dans la cellule
vivante. En plus, on peut ainsi localiser dans les amy-
loleucites le siè^e du ferment oxydant. Si la cellule est
intacte le noyau ne se colore pas ; mais dés que les
membranes plasmiqnes sont atteintes et que le système
osmotique ne fonctionne plus, le noyau se colore en
violet (Fe).
Cette expérience réussit tout aussi bien si l'on em-
ploie des sections de tubercules de Stachys luberosa.
Dans cette dernière plante la coloration est surtout
1 Cliodat et Bach. Compte rendu des séances de la Soc. de phy-
sique et d'histoire naturelle de Genève, 1903.
'^ Des solutions vieilles de quelques heures sont ioutilisables car
oxydées, elles constituent un poison actif de la cellule.
FERMENTS OXYDANTS. 485
apparente dans l'endoderme et dans l'épiderme. En
outre, autour de chaque noyau peuvent s'observer des
leucites oxydasiques moins actifs. De même, cette réac-
tion s'effectue dans les tubercules de Topinambours,
l'endoderme ou gaîne fasciculaire des cardons, etc.
Il est à remarquer qu^en ce qui concerne ces oxyda-
ses qui transformenl le pyrogallol en purpurogalline ,
le noyau est inerte. Les oxydases en question sont
localisées en certains leucites souvent accumulés autour
du noyau, mais ne sont point, autant qu'il paraît,
sécrétées par le noyau.
Ceci ne parle guère en faveur de l'idée de Spitzer' et
de Lœb* qui attribuent au noyau une fonction princi-
pale oxydasique et le rôle de sécréter des ferments
oxydants.
Pour montrer que les oxydases sont bien des per-
oxydes, nous avons fait l'expérience suivante.
On a traité le suc frais de Lalhrœa squamaria \ qui
contient de l'oxydase, par un courant d'air pur, en
ajoutant goutte à goutte une solution à I % de baryte.
Le précipité de baryte, lavé et traité par l'acide sulfu-
rique dilué, ne donne pas la réaction connue de l'eau
oxygénée en présence de l'acide sulfotitanique, mais
bleuit d'une manière intense l'iodure de potassium-
amidon. Comme on ne peut mettre en évidence la pré-
• Spitzer, W. Die Bedeutung gewisser Nucleoproteïde fiir die
oxydative Leistung der Zelle. Arch. Phys. Pflûger, Bd. 67.
^ Lœb, S. Warum ist die Régénération kernloser Protoplasma-
stûcke unmôglich oder erschvrert ! J.rcfe. Enticickl Mîec/t., Bd. 8.
^ Bach et Chodat. L. c, XXV, 2467.
486 RECHERCHES SUR LES
sençe de l'acide nitreux (réaction de Griess), il ne
saurait s'agir que d'un peroxyde substitué.
Le suc de Latiiraea perd rapidement cette propriété.
Nous avons pu établir chez un grand nombre de
plantes le parallélisme absolu de la réaction du gaïac et
celle de l'iodure de potassium.
Pour expérimenter d'une manière plus précise, nous
avons extrait de champignons' Russula fœtens et Lac-
tarius vellereus, une oxydase qui, purifiée, se présente
comme une poudre blanche, soluble dans l'eau et qui,
outre les actions ordinaires des oxydases, oxydation du
gaïac, du pyrogallol, etc., possède également la pro-
priété de mettre en liberté l'iode de l'iodure de potas-
sium. Nous avions conclu à l'identité du principe oxy-
dasique et de celui qui décompose l'iodure de potas-
sium.
A la suite de ces recherches, Aso^ a cherché a mon-
trer que ces deux actions ne sont pas dues à un seul et
même oxydant. Se basant sur notre observation que
les sucs de végétaux ou les organes, en se fanant, per-
dent peu à peu la propriété de bleuir le gaïac ou le
réactif ioduré, mais que cette dernière réaction dispa-
raît avant l'autre, Aso croit pouvoir affirmer l'existence
de deux principes distincts. Mais l'argumentation d'Aso
ne tient pas debout, car la sensibilité du gaïac est infi-
niment plus grande que celle du réactif ioduré ; il n'y
a donc rien d'étonnant à ce que cette dernière réaction
disparaisse avant l'autre.
* Chodat und Bach. L. c, XXV, 3944. Oxydationsfermente als
peroxyderzeugende Kôrper, III.
^ Aso. Beihefte zum Bot. Centralblatt, 15, 208 (1903) et, avec
quelques modifications, JBwM. Coll. of Agric. Tokyo, 5, 481 (1903).
FERMENTS OXYDANTS. 487
D'autre part, par autolyse, il peut se former des
principes qui, sans action sur le gaïac, forment, avec
l'iode, des produits d'addition et masquent la réaction.
Aso, ayant remarqué que l'extraction par l'eau
chaude des pousses de Sagittaria sagitlœfolia donne un
liquide qui produit tout aussi bien la réaction du gaïac
que celle du iodure de potassium, il a sup[)Osé que
cette action ne pouvait être due qu'à la présence de
nitrite dans les pousses de Sagittaria. Il dit avoir, en
effet, reconnu la présence de nitrites par le réactif de
Griess.
Nous avons répété ' ses expériences en nous servant
des mêmes objets. Une faible ébullition ne détruit pas
le principe oxydant, mais si on prolonge l'ébullition
pendant 3-4 minutes le liquide perd complètement sa
faculté de décomposer l'iodure de potassium.
Gomme l'extrait aqueux des pousses de Sagittaria
est coloré en rouge-brun, nous n'avons pu l'essayer au
réactif de Griess. On peut décolorer le liquide par l'acé-
tate basique de plomb. Il ne donne alors ni la réaction
de Griess ni celle de l'iodure de potassium. L'extrait,
très actif au début, perd, au bout de 24 heures, son
action sur le gaïac et l'iodure de potassium, ce qui ne
parle pas en faveur de la présence de nitrites.
Aso n"a pu constater dans les bulbes de ces mêmes
plantes la présence de nitrites ; s'il avait employé notre
méthode, consistant à toucher avec des sections fraî-
ches des papiers imbibés d'émulsion de gaïac ou de
réactif ioduré, il aurait constaté qu'en l'absence de
' Chodat et Bach. Untersuchungen, VII, Eiaiges tiber die che-
mische Natur der Oxydasen. 1. c, XXXVII, 36, 1904.
488
RECHERCHES SUR LES
nitrites ces organes possèdent cependant la propriété
de décomposer l'iodure de potassium. Les mêmes
régions périphériques qui donnent au papier gaïac un
cercle bleu foncé, colorent en violet le papier ioduré et
le papier imbibé de m.-phénylénediamine, en un bleu
magnifique.
Les trois cercles sont identiques, ce qui parle en
faveur d'une même localisation, d'un même principe
oxydant.
Pour vérifier d'une manière définitive si l'action de
l'oxydase doit être ramenée à la présence des nitrites,
nous avons examiné une oxydase purifiée, presque
complètement blanche, extraite par nous du Lactarius
vellereus.
iNous avons dissout 0,03 d'oxydase dans 30 ce d'eau
La moitié est inactivée par l'ébullition. Ces deux solu-
tions sont traitées par les mêmes réactifs dans les
mêmes conditions.
REACTIFS
Emulsion de gaïac
lodure de potassium
à l'amidon
Diphénylamine dans l'acide
sulfurique concentré
m-phénylènediamine dis-
sout dans l'acide acétique
très dilué
m-phénylènediamine en
présence d'acide sulfurique
d'après Griess
a naphthylamine-acide
sulfanilique dans l'acide acé-
tique dilué
Solution d'oxydiibe
nou bouillie
Réaction immé-
diate, bleu foncé
Réaction après
deux minutes, dis-
tinctement vio-
lette, puis devient
peu à peu bleu
foncé
Incolore
Solution d'oxydase
bouillie
Incolore
Incolore après
24 heures
Incolore
D'abord violet. Comme le réactif
puis d'un bleu
magnifique
Comme le réactif Comme le réactif
Bleu-violet foncé
Faiblement
jaune -orangé
FERMKNTS OXYDANTS. 489
Le fait que les liquides, chauffés ou non chauffés,
n'ont pas donné les deux réactions de Griess, montre
d'une manière indubitable que notre ferment est
exempt de nitrite. Le principe actif de l'oxydase ne
saurait donc être identique à l'acide nitreux.
On remarquera aussi la production d'une matière
colorante bleue, à partir de la m-phénylénediamine en
solution faiblement acétique. Il sera question de cette
réaction plus loin.
La nature chimique des oxydases est encore parfai-
ment inconnue. Les meilleures préparations obtenues
dans nos extractions ne donnent que des réactions à
peine sensibles quant à la présence de corps albumi-
noïdes. Par contre elles contiennent des substances
gommeuses. Il est donc douteux que les oxydases soient
des albuminoïdes.
Nos observations ne cadrent donc pas avec l'idée
qu'on se fait des oxydases animales. Spitzer ' attribue aux
ferments oxydants la nature de nucléoprotéïdes. Lui-
même et beaucoup d'auteurs (Lœb en particulier)
tirent de cette notion des conclusions très hasardées,
quoique séduisantes, sur l'importance de la substance
nucléaire dans les phénomènes d'oxydations cellulaires.
La nature du substratum auquel sont liés les fer-
ments oxydants, dépend en majeure partie des maté-
riaux extraits et du mode de préparation. Les ferments
oxydants de Spitzer ont été extraits de solutions qui
contenaient beaucoup de nucléoprotéides, tandis que les
oxydases extraites par nous des champignons sont en-
traînées par des corps gommeux.
' Spitzer. Pfliigers Archiv, 67, 615 (1897).
ARcmvES. t. XVII. — Mai 1904. 34
490 RECHERCHES SUR LES
Il y a ici comme un phénomène de teinture par
lequel des colloïdes de natures diverses retiennent, en
vertu de forces moléculaires d'adhésion, un autre col-
loïde en fausse solution : le ferment.
De même qu'on ne saurait identifier le principe actif
des substances radioactives avec le substratum inerte qui
le retient (sulfate de baryum, chlorure de plomb, etc.)
de même il serait téméraire d'identifier les ferments
avec les substances inertes qui les entraînent dans la
précipitation par l'alcool.
Autre chose est de dire des ferments oxydants qu'ils
sont ou qu'ils fonctionnent comme des peroxydes, et de
leur attribuer une nature chimique définie.
La comparaison des ferments oxydants, c'est-à-dire
des oxydases avec les peroxydes du type du peroxyde
d'hydrogène tel que l'éthylhydroperoxyde, ne peut être
parfaite, car plusieurs réactions qui sont caractéristiques
pour les oxydases ne le sont nullement pour les pe-
roxydes ou peroxydes substitués.
Ainsi ni le peroxyde d'hydrogène ni le peroxyde
d'éthyle ne bleuissent l'émulsion de gaïac fraîchement
préparée. Le pyrogallol, si vivement oxydé par l'oxy-
dase fraîche, reste inaltéré en présence de ces per-
oxydes.
Pour mettre en activité ces peroxydes il faut les
combiner, les associer à des catalysaleurs, à des accé-
lérateurs de réactions.
On connaît toute une série de substances qui activent
l'action du peroxyde d'hydrogène : sulfate ferreux,
acide tungstique et acide molybdique, etc.
FERMENTS OXYDANTS. 491
Schœnbein^ est également le premier qui se soit
occupé de ces catalyses. Il a montré que le sang (glo-
bules sanguins), le gluten, la mousse de platine, etc..
activent non seulement l'eau oxygénée, mais également
l'essence de thérébentine ozonisée, l'éther ozonisé, etc.,
au moyen desquels on peut oxyder le gaïac, décomposer
l'iodure de potassium, transformer PbS en sulfate,
décolorer l'indigo dissous dans l'acide sulfurique, etc.
« Aus den mitgetheilten Thatsachen geht als allge-
meines Ergebniss hervor, dass der mit gewissen
Materien vergesellschafter Sauerslofî obwohl er schon
im thâtigen Zustande sich befindet und deshalb ohne
weitere Vermittlung manche Substanzen zu oxydiren
vermag, gegen welche der gewôhnliche Sauerstoff
gleichgultig sich verhàlt noch stàrker erregt, d. h. zu
einer rascheren Wirksamkeit durch die Amvesenheit
sehr verschiedenartiger Stoffe bestimmt wird. »
Linossier* sans connaître, semble-il, le travail de
Schœnbein, reprend les expériences de ce dernier et
attribue à un ferment spécial, auquel il donne le nom
de peroxydase la fonction de décomposer le peroxyde
d'hydrogène ou d'autres peroxydes analogues. La
peroxydase serait donc un corps capable de transpor-
ter sur la résine de gaïac l'oxygène de l'eau oxygénée
ou de peroxydes analogues.
Pour nous, la peroxydase est un catalysateur, un
' Ueber chemische Berûhrungswirkungen, 1. c.
- Linossier. Contribution à l'étude des ferments oxydants. Compt.
rend. Soc. Biolog., V, 373. (Cet auteur ne sépare pas, n'individua-
lise pas cette propriété, car il attribue à la peroxydase celle de
décomposer le peroxyde d'hydrogène. Il réunit donc sous ce nom
la peroxydase et la catalase.)
492 RECHERCHES SUR LES
accélérateur de réaction \ rs'oiis avons étudié de plus
prés le ferment, après l'axoir extrait en quantité suffi-
sante de la racine de raifort \ Nous avons réussi à pré--
parer ainsi plus de 10 gr. d'un ferment parfaitement
blanc et absolument soluble dans l'eau.
Ce ferment, complètement dépourvu d'oxydase,
exempt de catalase, d'inverline, d'amylase et d'émul-
sine, doncphysiologiquement pur, active non seulement
le peroxyde d'hydrogène mais tous les peroxydes sur
lesquels nous avons pu expérimenter.
On avait pendant longtemps considéré cette propriété
de bleuir le gaïac en présence du peroxyde d'hydro-
gène comme une propriété générale des ferments.
Plus encore, on considérait que ces mêmes ferments
avaient en outre le pouvoir de décomposer l'eau oxy-
génée en mettant de l'oxygène moléculaire en liberté.
En réalité ces différentes actions sont spécifiques et
liées à des ferments individualisés; si la peroxydase ne
décompose pas l'eau oxygénée en l'absence d'un corps
oxydable, le peroxyde d'hydrogène, par contre, la dé-
truit assez rapidement, ainsi que nous le montrerons
plus loin.
' Ostwald, Bredig et leurs élèves — Hôber. Physikalische
Chemie der Zelle und der Gewebe. Leipzig 1902.
^ On laisse macérer deux kilos de racine de raifort broyée dans
son suc pendant quelques heures pour permettre l'action diasta-
tique de la myrosine; on fait ensuite macérer le tout dans l'alcool
à 80" qui extrait les essences. Le liquide alcoolique coloré en
rouge est décanté et le résidu de nouveau extrait par de l'alcool
à 80". On exprime, puis on extrait dans un percolateur au moyen
de l'alcool à 40". Ces solutions alcooliques à 40" (8 1.) sont con-
centrées dans le vide à 30°, on filtre et on précipite par l'alcool
absolu aussi longtemps qu'il se fait encore un trouble. Le précipité
blanc est dissout dans un peu d'eau et précipité de nouveau par
l'alcool absolu puis séché dans le vide.
FERMENTS OXYDANTS. 493
La peroxydase est beaucoup plus stable que l'oxy-
dase. Le plus souvent, lorsqu'on essaie d'extraire l'oxy-
dase des phanérogames, on n'obtient en tin de compte
que la peroxydase. L'oxydase est altérée par l'ensemble
des manipulations.
La peroxydase n'est d'ailleurs pas aussi sensible que
d'autres ferments vis-à-vis de la chaleur'. Si l'on chautîe
une solution de peroxydase pendant peu de temps, ses
propriétés disparaissent, mais son activité réapparaît
au bout de quelques heures, quoiqu'alïaiblie*.
Ce point avait été mis en évidence par Woods ^ dans
son étude sur la peroxydase du tabac. Il semble donc
qu'on soit ici en présence d'un zymogène qui est plus
stable vis-à-vis de la chaleur que le ferment actif.
?<ous n'avons pu encore déterminer la nature chi-
mique de la peroxydase. L'une de celles que nous
avons préparées donnait 6 °/„ de cendres et ces der-
nières contenaient de l'alumine et du manganèse, mais
pas de fer.
Les diverses peroxydases de phanérogames que nous
avons étudiées se comportent comme celle du Cochlearia
armoracia.
Ayant pu préparer une quantité suffisante de peroxy-
dase du raifort, nous avons étudié la réaction qu'elle
accélère en présence du peroxyde d'hydrogène.
Nous avons choisi comme substance oxydable le
Pyrogallol pour plusieurs raisons. La première, c'est
que le produit d'oxydation, lapurpurogalline. se dépose
' Bach et Chodat. Uiitersuchiingen, l. c, XXXVI, 601, IV, Ueber
Peroxydase.
■' Linossier, 1. c.
^ Woods. Mosaic disease, U. S Dep. of Agric, n° 18.
494 RECHERCHES SUR LES
facilement et est presque insoluble dans l'eau. Il était
donc avantageux que le produit s'éliminant, n'eût pas
d'action sur le ferment.
La seconde, c'est que cette substance a été égale-
ment utilisée par Bertrand dans ses recherches classi-
ques sur l'action des oxydases.
Il s'agissait d'établir le rapport qui existerait entre
les deux facteurs de la réaction en fonction du produit
obtenu.
Cette recherche n'avait pas seulement un intérêt
spécial, mais se rattachait à la théorie générale des
diastases.
En effet, lorsqu'on fait agir une quantité donnée
de ferment sur une substance à dédoubler, cette
réaction se fait en milieu aqueux qui intervient dans la
réaction, la plupart des actions de ferments étant des
hydrolyses. L'eau étant nécessairement en excès, on
ne peut suivre son action durant l'hydrolyse; on peut
tout au plus calculer la quantité d'eau qui, en fin de
compte, a été fixée par le corps hydrolyse. Mais il est
impossible de se rendre compte des. relations qui inter-
viennent entre le ferment, le catalysateur et l'eau. Il
faut remarquer que dans les catalyses qu'on appelle
fermentations, il s'agit presque toujours d'une activa-
tion de l'eau. La plupart des hydrolyses se feraient,
mais lentement, par la seule action de l'eau (théorie
des catalyses d'Ostwald). Le ferment intervient pour
accélérer cette réaction de l'eau. On oublie le plus sou-
vent ce caractère des fermentations par hydrolyse. Ce
qu'il s'agit donc de déterminer pour avoir une image
nette de la réaction, c'est le lien qui unit le ferment, le
catalysateur, à l'eau qui devient active.
FERMENTS OXYDANTS. 495
Si l'on en excepte les catalyses du type réalisé par
la catalose et le ferment alcoolique sur lesquelles on
est encore peu renseigné, les autres fermentations se
laissent grouper en deux catégories.
La première, dans laquelle l'oxygène des peroxydes
est activé par le ferment : les fermentations oxyda-
siques.
La seconde, dans laquelle l'eau est activée par le
ferment : les fermentations hydrolytiques.
Dans le cas de l'oxydation qui nous occupe, on peut
déterminer à volonté les deux facteura de la réaction
en fonction du produit obtenu. C'est la première fois
qu'il est possible de suivre d'aussi près une réaction de
ferment.
Dans 35 ce. d'eau, nous avons dissous 1 gr. de py-
rogallol. Dans une première série, nous maintenons
constante la quantité de peroxyde d'hydrogène, mais
nous faisons varier les quantités de peroxydase.
Pyrogallol
mo»'
Peroxydase
Purpniogalline
I
1 gr.
10 ce.
0,01
0,021 mgr.
II
»
»
0,02
0,042
III
»
»
0,03
0,066
IV
»
»
0,04
0,083
V
»
»
0,05
0,102
VI
»
»
0,06
0,123
VII
»
»
0,07
0,145
au
»
»
0,08
0,166
IX
))
>}
0,09
0,167
X
»
»
0/10
0,162
La réaction se fait très rapidement, la purpurogal-
line se dépose, au bout de 14 heures on la recueille
sur un filtre pesé, on lave par 100 ce. d'eau distillée,
on dessèche à l'étuve et on pèse.
' Solution à 1 "/o.
496 RECHERCHES SUR LES
Si, dans les .mêmes conditions, on maintient cons-
tante la teneur en peroxydase en faisant varier la quan-
tité de peroxyde, on obtient les résultats suivants :
Pyrojjallol
HîOi
Peroxydase
Pnrpurog.illiiie obtenue
i gr.
1 ce.
0,10
0,0205
»
2
0,042
»
3
0,060
»
4
0,078
»
5
0,099
))
6
0.121
»
7
0,142
»
8
0,168
»
9
0,168
»
10
0.163
On voit par ces chiffres que le produit augmente en
rapport direct avec la quantité de peroxydase, si l'eau
oxygénée reste constante, en rapport direct avec la
quantité d'eau oxygénée si la quantité de peroxydase
se maintient à 0,10 ctgr. Mais il faut remarquer qu'à
partir d'un moment, qui est celui où la quantité de pur-
purogalline atteint 0,16, une nouvelle addition de
peroxydase ou d'eau oxygénée n'augmente plus le ren-
dement.
Pour un gramme de pyrogaliol, en se servant du
système peroxydase-peroxyde, nous ne pouvons obte-
nir plus de 0,168 gr. de gallopurpurine.
Si maintenant nous examinons dans la première série
les filtrats I, II, VI, nous verrons que chez tous
il reste de l'eau oxygénée non utilisée. Il nous suffira
d'ajouter au filtrat qui se maintiendrait limpide une
nouvelle quantité de peroxydase pour voir se continuer
la réaction.
Mais à partir du moment où le maximum de rende-
FERMENTS OXYDANTS. 497
ment est obtenu (VIII), on ne peut plus mettre en
évidence dans le filtrat un excès de peroxyde d'hydro-
gène.
Si. d'une manière analogue, nous examinons le
filtrat de la seconde série de I-VII, nous trouvons aussi
qu'une nouvelle addition d'H.O, fait naître un nouveau
précipité. Cela n'a plus lieu à partir du moment où le
maximum est obtenu.
Il résulte dés lors que 0.08 gr. de notre peroxydase
active 8 ce. de peroxyde d'hydrogène à 1 °/„. Et comme
les quantités de purpurogalline obtenues sont propor-
tionnelles aux quantités des variables, on est forcé d'in-
terpréler ces constatations de la manière suivante :
La peroxydase et le peroxyde d'hydrogène réagis-
sent en proportions définies en un système qui est
semblable à une combinaison chimique. La quantité du
produit d'oxydation est proportionnelle à celle du sys-
tème peroxydase-peroxyde jusqu'à une certaine limite.
Pour montrer que cette limite dépend de la quantité
de pyrogallol, nous avons fait les expériences sui-
vantes :
'yrogallol
mo:
p.
irosy l.iso
Purpnrogalliin--
1 gr.
1 ce
0.10
0,166
2 gr.
10 ce
0,10
0.20.3
3gr.
■1 ce
0.10
0,205
Ainsi, lorsque la quantité de pyrogallol augmente, le
système peroxydase-peroxyde (10 ce et 0,10) qui, en
présence de I gr. de pyrogallol, n'arrivait à produire
que 0.168 de purpurogalline, en précipite 0,205 mais
ne dépasse pas cette quantité si on augmente encore
la dose du produit à oxyder.
498 RECHERCHES SUR LES
Si maintenant nous doublons la dose du système
peroxydase-peroxyde
Pyrogallol H1O2 Peroxydase Parpurogalliiie
4 gr. 20 ce 0,20 gr. 0,401
nous verrons la quantité de purpurogalline doubler
également.
Il faut remarquer que c'est un fait purement acci-
dentel si, dans nos expériences, à 0,10 de peroxy-
dase correspondent 10 ce. d'eau oxygénée à 1 Vo- En
employant une peroxydase d'une autre origine et autre-
ment préparée, les proportions des éléments du sys-
tème changent.
Avant même d'avoir démontré l'existence d'un sys-
tème défini comme celui que nous venons de décrire,
nous avions émis l'hypothèse que les oxydases sont des
systèmes, peroxydase-peroxyde'. Nous avions proposé
le nom d'oxygénases pour les peroxydes ferments qu'on
trouve dans les végétaux et les animaux.
Bertrand' avait trouvé que, par la précipitation frac-
tionnée par l'alcool on pouvait dédoubler la laccase
en une portion plus pauvre en manganèse, moins oxy-
dante, et en une portion plus riche en manganèse et
plus oxydante.
Aso avait proposé, cinq ans plus tard, cette méthode
de la précipitation fractionnée par l'alcool pour séparer
l'oxydase de la peroxydase. En effet on sait que la
peroxydase est soluble dans l'alcool à 40 7o-
' R. Chodat et A. Bach, Untersuchungen, l. c, XXXVI, 607,
V. Zerlegung der sogenannten Oxydasen in Oxygenasen und Per-
oxydasen.
2 Bertrand, Comptes rendus, 124, 1356 [1897J.
FERMENTS OXYDANTS. 499
Nous avons montré', contrairement à Lœw% que
quoique la peroxydase contienne du manganèse, elle
n'a en elle-même aucune action oxydante. Il est diffi-
cile de concilier cette constatation avec la théorie de
Bertrand sur le rôle du manganèse dans l'oxydation
produite par les oxydases.
C'est pourquoi la question suivante se posait à nous.
Les oxydases sont-elles des diastases spécifiques ou
sont-elles des mélanges de corps susceptibles de fixer
de l'oxygène (substances capables de former des per-
oxydes) et de peroxydases.
Lorsqu'on essaie d'extraire les oxydases des phané-
rogames, on voit que très rapidement la fonction oxy-
dasique disparaît, mais que le peroxydase non seule-
ment persiste, mais apparaît plus nettement.
Nous avions également observé qu'en ce qui con-
cerne la réaction du gaïac et celle du pyrogallol, les
peroxydases activent les oxydases et les peroxydes d'une
manière analogue.
Nous avons soumis dans des expériences prélimi-
naires une solution d'oxydase de Lactarius vellcreus à
une précipitation fractionnée par l'alcool.
On obtient finalement ainsi deux fractions, dont l'une
n'a plus qu'une faible action oxydante, l'autre ne pos-
sède aucune propriété oxydante. La première, presque
insoluble dans l'alcool à 40 7o> se laissait activer par
des peroxydases d'origine variée. L'autre, soluble dans
l'alcool, active nos oxydases affaiblies et même, mais
faiblement, l'eau oxygénée.
1 Bach et Chodat, Unters., l c, XXXVI, 605.
2 Lœw, Bericht. cl d. chem. Ges., 35, 2487 [1902].
oOO RECHERCHES SUR LES
C'est à cette portion faiblement oxydante qui nous
parait fonctionner principalement comme récepteur
d'ox3^gène (amorce d'oxygène') en ce qu'elle fixe
l'oxygène moléculaire pour former un peroxyde que
nous avons donné le nom d'oxygénase, tandis que
l'autre portion conserve le nom de peroxydase.
Dans ces recherches, il nous a paru que la peroxy-
dase extraite de Russula fœtens et de Lactarius velle-
reus active mieux les oxygénases de champignons que
ne le font les peroxydases de Cucurbita Pepo ou de
Cochlearia armoracia.
Voci le résumé de ces expériences' préliminaires.
1 gr. Pyrogallo) Oxygène absorbé COî dégagé
15 ccm. d'une solution de peroxydase
de cochlearia. plus 0.5 ccm. 0,1
15 ce. d'une solution de peroxydase
de Lactarius 0,2 0,1
0,05 oxygénase de Lactarius L 3.1 1,1
0,05 oxygénase de Lactarius plus 1 5 ce.
peroxydase de Cochlearia 9.9 5,9
0.05 oxygénase. 0.15 ce. de peroxy-
dase de Lactarius 11,0 6,8
0,05 oxygénase (II) d'une autre ex-
traction 1 .2 0.4
0,05 oxygénase (II") plus 15 ce. de sol.
de peroxydase de Cochlearia 12,4 3,6
0.05 oxygénase (II), plus 15 ccm. per-
oxydase de Lactarius 15,8 5,1
On sait que dans ses expériences Bertrand a montré
que non seulement dans l'oxydation du pyrogallol il y a
absorption d'oxygène par l'intermédiaire de l'oxydase,
mais qu'il y a également mise en liberté de CO,.
' Saucrstofftnlgen rie Sc-hœnbeiii.
2 Cluxlat et Hach. Uiitersuch, v, Z. c, XXXVI, G08.
FKR.VIRNTS OXYDANTS. oOI
Ces observations et le lait que la réaction oxydase
disparaît si rapidement dans les extraits végétaux des
plantes supérieures, tandis que la réaction des peroxy-
dases se maintient inaltérée, s'explique en admettant
que les oxygénases sont des peroxydes plus ou moins
stables selon la nature du radical qui est lié au groupe
caractéristique des peroxydes — — 0-«-. Les oxygé-
nases peu stables, ou celles qui se décomposent facile-
ment en présence de l'eau en formant du peroxyde
d'hydrogène, sont immédiatement utilisées durant la
respiration oxydasique et ne peuvent être décelées, tan-
dis que les peroxydases, dont la stabilité a été recon-
nue par plusieurs auteurs et par nous-mêmes peuvent
toujours être mises en évidence au moyen du peroxyde
d'hydrogène.
Il a été dit plus haut que Lœw n'admettait pas la
possibilité de la formation de peroxydes dans l'écono-
mie du végétal à cause de leur toxicité. Nous avons
montré plus haut que cette toxicité, en ce qui concerne
le peroxyde d'hydrogène, n'est pas considérable, puis-
qu'on arrive à faire végéter jusqu'à la production de
conidies, le Sterigmatocystis nigra dans des solutions
dont le titre est maintenu constant, contenant 0,68 7o
de peroxyde d'hydrogène. Il est intéressant à ce sujet
de constater que souvent les auteurs sont peu logiques.
Lœw, qui fait état de la toxicité du peroxyde d'hydro-
gène, n'applique pas ce raisonnement à la théorie dont
il est un des plus chauds partisans, celle de l'assimila-
tion du carbone par un stade formaldéhyde.
On sait cependant que ce corps est excessivement
toxique. Cette théorie qui, sous une forme ou une autre.
502 RECHERCHES SUR LES
est la plus généralement acceptée et défendue par Lœw
suppose que, au fur et à mesure de son apparition, le
formaldéhyde est condensé en sucre.
De même dans notre théorie, il faut supposer que les
portions de plasma ou les ferments qui fonctionnent
comme substances transitoirement peroxydées, sont au
fur et à mesure utilisées dans le phénomène de res-
piration.
Lœw en outre fait valoir que, s'il se formait dans
l'organisme vivant du peroxyde d'hydrogène ou un per-
oxyde, ces corps actifs seraient immédiatement détruits
par le ferment auquel il a très heureusement donné le
nom de catalase, après avoir montré son individualité.
C'est ce qui nous a engagés à étudier quelques-unes
des propriétés de ce nouveau ferment' en rapport avec
notre théorie des peroxydes-oxydases.
La catalase est l'un des ferments les plus répandus
et les plus actifs. Presque toutes les plantes que nous
avons étudiées contenaient, à côté de la peroxydase,
des quantités considérables de catalase.
Il semblerait qu'il dût exister entre ces deux ferments
un antagonisme, carie premier active le peroxyde d'hy-
drogène et le second le décompose rapidement avec
mise en liberté d'oxygène moléculaire inerte.
]Nous avons tout d'abord essayé l'action de la cata-
lase vis-à-vis des peroxydes substitués. Car on ne con-
naissait que l'action énergique de ce ferment sur le
peroxyde d'hydrogène, ce qui ne permettait pas de
déduire son action sur les peroxydes substitués.
* Bach et Chodat, Untersuchungen V, l. c, XXXVI, 1756, Ueber
Katalase.
FERMENTS OXYDANTS. 503
La catalâse extraite du Sterigmatocystis nigra,
champignon qui supporte jusqu'à 2 7o d'H,0, était phy-
siologiquement pure au point de vue qui nous intéres-
sait. Elle n'avait aucune action oxydante ni réductrice.
Pour examiner son action sur les peroxydes subs-
titués, nous avons utilisé l'éthyihydroperoxyde C,H.O.
OH. La solution de ce corps contenait de l'alcool, une
trace d'acide acétique, mais pas d'eau oxygénée. L'ab-
sence de ce dernier corps était prouvée par le fait que
cette solution ne donnait pas la moindre coloration
jaune en présence de l'acide sulfotitanique.
30 ccm d'une solution de 2,47 7o d'éthylhydroper-
oxyde exactement neutralisés ont été introduits avec
0,01 gr. de catalâse, dans un appareil qui permet de
mesurer l'oxygène dégagé.
La catalâse employée aurait dégagé d'une solution
de peroxyde d'hydrogène qui aurait contenu la même
quantité d'oxygène actif, 120 ccm. d'oxygène au bout
de peu de minutes.
La solution d'éthylhydroperoxyde ne fournit, même
après un temps prolongé et en agitant fréquemment,
aucun dégagement de gaz. Nous avons répété cette
expérience avec des catalases d'origine différente, mais
toujours avec le même résultat.
Nous avons même ajouté à une solution de 30 ccm.
d'éthylhydroperoxyde, 2 gr. de poudre sèche de Sle-
rigmatocystis, quantité suffisante pour dégager d'un
volume suffisant d'eau oxygénée des litres d'oxygène,
et cependant cette quantité ne peut mettre en liberté
aucune bulle de gaz.
On peut donc bien conclure de ces expériences que
la catalâse n'est pas capable de décomposer l'éthylhy-
504 RECHERCHKS SUR LES
droperoxyde avec dégagement d'oxygène. Il est permis
d'appliquer ces résultats aux autres peroxydes du
même type.
En effet, l'oxygénase, que nous pouvons considérer
comme un peroxyde d'hydrogène monosubstitué, n'est
en aucune façon attaquée par la catalase. Nous nous
en sommes assurés par des déterminations quanti-
tatives.
Mais comme l'oxygénase n'absorbe l'oxygène que
lentement et seulement quand elle est en présence d'un
corps oxydable, nous ne pouvions espérer dégager par
la catalase l'oxygène de l'oxygénase.
C'est pour cette raison que nous avons choisi la mé-
thode suivante.
Nous avons cherché à oxyder le pyrogallol par un
système peroxydase-oxygénase en présence et en l'ab-
sence de catalase.
I gr. de pyrogallol dans 30 ccm. d'eau additionné
de 0,01 d'oxygénase de Laclarius et de 0,01 gr. de
peroxydase pure de raifort ont été mis en expérience
avec A (0,01 gr.) ou sans (B) catalase.
Oxyfcne
absorbé
A
(avec cat ilasi. )
B
(sans cataliiBe)
5 h.
6,2
6,2
10 h.
9,4
9,8
24 h.
14,8
14,8
48 h.
18.6
18,7
La présence de la catalase n'a donc aucune influence
sur la fonction oxydante de l'oxydase. Nous nous som-
mes demandé si le résultat serait autre si nous avions
employé des mélanges de peroxydase et d'hydroper-
FERMENTS OXYDANTS. 505
oxyde, car l'eau oxygénée est décomposée par la cata-
lase rapidement avec mise en liberté d'oxygène inerte.
Mais nos expériences qualitatives nous ont montré que
la catalase est sans effet appréciable sur le système
peroxydase-hydroperoxyde. Des essais colorimétriques
en présence de la teinture de gaïac. du pyrogallol et de
l'aniline, avec ou sans catalase, n'ont mis en évidence
aucune différence de couleur.
De récentes expériences quantitatives inédites ont
confirmé ce fait que la catalase, en présence d'un sys-
tème peroxydase-hydroperoxyde. ne diminue pas la
quantité de purpurogalline qu'il peut fournir,
Il faut employer pour ces réactions une catalase
aussi pure que possible, pour éviter l'action troublante
de substances réductrices qui altèrent les colorations.
Il résulte de cet ensemble de recherches que le per-
oxydase et la catalase peuvent fonctionner simultané-
ment, par conséquent coexister dans le plasma. D'autre
part la catalase n'a aucune action sur les peroxydes
substitués (oxygénases).
Quant à ce qui concerne l'eau oxygénée lorsqu'on la
met en présence de la peroxydase et de la catalase, il
semble que seule la portion de peroxyde qui n'est pas
utilisée dans l'oxydation, soit décomposée par le ferment
catalase.
Enfin il faut faire bonne justice de la prétention de
Pozzi-Escot', d'après laquelle la propriété de décom-
poser l'eau oxygénée serait une propriété des réduc-
tases' qu'il identifie avec la catalase de Lœw. Ayant
1 Vozzi-Escot, Comptes rendîts, 134, 81; Bull. Soc. chim., 28,
282.
^ L'existence même du Philotion ou liydrogénase ou Réductase
Archives, t. XVII. — Mai i904. 35
506 RECHERCHES SUR LES
examiné la catalase du tabac déjà étudiée par Lœw, il
a cru trouver que non seulement ce ferment a la pro-
priété assignée par Lœw, mais en plus qu'il peut
réduire le soufre en hydrogène sulfuré.
Il était a priori incompréhensible comment une
réductase (si tant est qu'il en existe) qui dégagerait de
l'hydrogène à l'état naissant, pourrait décomposer l'eau
oxygénée avec mise en liberté d'oxygène; en effet,
chacun sait que les corps qui dégagent de l'hydrogène
combinent cet élément avec l'oxygène actif du peroxyde
d'hydrogène en formant de l'eau.
Néanmoins nous avons fait l'expérience suivante :
On a mis dans un vase fermé 0,02 gr. de catalase dans
10 ce. d'eau, 0,5 gr. de fleur de soufre et 1 ce. de
toluène.
On a suspendu au bouchon un papier imbibé d'acé-
tate de plomb.
Après 48 heures, le papier au plomb était resté
intact.
La solution séparée du soufre par filtration décom-
posait activement l'eau oxygénée. L'addition de toluène
(antiseptique) n'avait donc pas altéré l'activité de la
catalase.
Il en a été de même des catalases d'origine animale,
qui sont particulièrement actives.
On ne saurait donc identifier la catalase avec les ré-
ductases, si tant est que ces dernières existent. La cata-
est très douteuse. Voir au sujet de la propriété de réduire le sou-
fre, les recherches de Hiiffner et Haussmann, Wirkungdes Schwe-
fels auf Eiweisskôrpen, in Beitràge zur chem. Physiolog. und Pa-
thologie, 1904, 213 et ss.
FERMENTS OXYDANTS. 507
lase n'a d'ailleurs, d'après nos recherches, aucune pro-
priété oxydante \
En résumé, on connaît actuellement deux classes de
corps qui interviennent dans les oxydations biologiques.
H—
Peroxydes du type ] dans lequel H^ peut être
H—
remplacé totalement ou en partie par un radical
inorganique ou organique R{ \ . Nous avons nomme
oxygénases les peroxydes de ce type susceptibles de
présenter les caractères d'un ferment (destruction par
la chaleur, inhibition par les poisons, précipitation par
l'alcool).
Peroxydases, catalysateurs, accélérateurs de réac-
tions, soit ferments qui ont comme effet d'activer les
peroxydes de la même manière que les ferments hydro-
lytiques activent l'eau dans les actions de dédouble-
ment dont ils sont susceptibles.
La catalase n'est pas un ferment oxydant proprement
dit. Ce n'est en effet ni un peroxyde du type des oxy-
génases, ni un ferment activant l'oxygène libre ou des
combinaisons. Sa seule fonction connue est de décom-
poser le peroxyde d'hydrogène.
Jusqu'à présent on n'a réussi à oxyder au moyen des
oxydases ou des systèmes oxydasiques, peroxyde-hydro-
peroxyde, que l'H des hydroxyles, des phénols^ des
aldéhydes, des aminés aromatiques ou de l'acide iodhy-
drique.
Le produit de ces oxydations est variable selon les
corps attaqués.
^ Voir également la confirmation de nos recherches par Hiiffner
et Haussmann, Z. c, p. 221.
508 RECHERCHES SUR LES
Il y a formation d'eau et mise en liberté d'iode dans
le cas de l'acide iodhydrique ; production de quinone
dans le cas de l'oxydation de l'hydroquinone ; conden-
sation avec élimination d'anhydride carbonique dans
l'oxydation du pyrogallol en purpurogalline.
Dans le cas de l'oxydation de l'o-phénylène-diamine
il y a simple condensation d'après la formule suivante :
Orthophènylènediamine Diaminophénazine
Cette réaction est intéressante, car elle nous permet
de saisir exactement le rôle et la quantité d'oxygène
qui entre en réaction. Elle se fait tout aussi bien sinon
mieux en se servant de la peroxydase et du peroxyde
d'hydrogène que du chlorure ferrique, oxydant utilisé
par M. le D' Ullmann'.
M. Bertrand a récemment* étudié également un cas
analogue en ce qui concerne le gaïacol.
iCsH,.OH.OCH« ^ 0^ = (C«H^0.0CH3)« o- 2H3O.
Le résultat de ces oxydations peut donc être exces-
sivement variable selon les corps attaqués et leur cons-
titution. Il est à remarquer que des oxydations ména-
gées peuvent aussi avoir pour effet la destruction par-
tielle ou totale de combinaisons avec élimination d'eau
ou d'anhydride carbonique, mais tout aussi souvent
aboutir à la synthèse de corps très complexes, à de
véritables condensations.
1 Ullraann, Ber der B. chem, Gesellschaft, 1902, p. 4302.
î Bertrand, G. Action de la Laccase sur le Gaïacol. Ann. de
l'Institut Pasteur, 1904, p. 118.
FERMENTS OXYDANTS. 509
Il n'est pas impossible que plus d'une condensation
dans l'économie de la cellule ait pour cause des oxy-
dations de cette catégorie (condensation des polysac-
charides, alcaloïdes, etc.)
Beaucoup de substances qui abondent dans les végé-
taux sont vivement oxydées par ces agents. Ainsi l'ar-
butine, l'esculine, le tannin.
Le noircissement des fausses baies de Juniperus
communis est dû à l'action de ferments oxydants ainsi
qu'il a été démontré dans notre laboratoire par M. le
D' Lendner'. Nous avons nous-même étudié le noircis-
sement des baies du Vibunium Lantana dont le tannin
est rapidement oxydé par les ferments oxydants.
Les oxydations tanniques si répandues dans le régne
végétal, écorces, tissus âgés se trouvent ainsi naturel-
lement expliquées".
Quel est le rôle des oxydases dans le phénomène de
la respiration? Sur ce point, l'opinion des auteurs
diverge. Les uns ne veulent voir dans cette combustion
qu'un simple phénomène chimique; pour les autres il
s'agit d'un phénomène mi generis éminemment vital.
Les oxydations qui se font durant le chimisme respi-
ratoire sont complexes et variées. Une rapide revue
des combustions opérées par les microorganismes mon-
tre qu'il y a à ce sujet une remarquable spécificité.
L'oxydation de l'alcool par les bactéries acétiques,
celle de l'alcool poussée plus loin avec élémination
d'acide carbonique par le Mycoderma vini, les fermen-
* Lendner, A. Sur la maturation des fruits du Juniperus com-
munis. Annales de Pharmacologie, 1903.
- Voir au sujet des maladies oxydasiques, Woods, Mosaïque,
l. c, et Cliod. et Bach, Compte rendu des séances de la Soc. bot.
de Genève, Bidl. Herh. Boissier, 1903, p. 75.
510 RECHERCHES SUR LES FERMENTS OXYDANTS.
talions oxaliques, la combustion directe ou indirecte
des sucres après hydrolyse, tout montre qu'il ne peut
s'agir d'un phénomène de combustion dû à un agent
unique. Il existe sans doute bien des oxydases spécifi-
ques activées par des peroxydases. Sans doute dans le
protoplasma, ce complexe si étonnant, certaines parties
fonctionnent comme peroxydes spéciaux que l'analyse
ne peut mettre en évidence vu leur instabilité.
D'ailleurs la formation de peroxydes est, d'après
toutes les données de la chimie moderne, une phase
inévitable de toute oxydation spontanée.
La cellule doit donc s'adapter à ce facteur, elle le
fait en développant des ferments qui lui permettent
d'utiliser ces peroxydes et éventuellement de les rendre
inoflfensifs.
Ce qui montre bien que les phénomènes de combus-
tion qui aboutissent chez les plantes supérieures à l'éli-
mination de l'anhydride carbonique et à la formation
de l'eau sont d'ordre chimique, c'est la courbe de
respiration en fonction de la température. On n'a jus-
qu'à présent pas reconnu d'optimum dans la fonction
respiratoire. Elle s'exprime par une ligne droite et ne
cesse de s'élever qu'à la limite de température mortelle
pour les ferments oxydants qui président à ces com-
bustions.
Le problème consiste maintenant à extraire de la
cellule vivante ces oxydases de la respiration normale
et à oxyder in vitro les réserves qui sont directement
ou indirectement brûlées pendant le procès de respi-
ration.
Institut de botanique, Genève, avril 1904.
SUR LE
m mVEAl' CHlORTBIMTROTOlUÈSiE
PAR
Frédéric RETERDIN, Angnste DBESEIj et Ernest DEIiÉTRA
En nitrant le ïn-chlortoluéne à la température ordi-
naire au moyen d'un mélange d'acide nitrique et d'acide
sulfuriqiie, l'un de nous et Crépieux, avons obtenu le
chlordinitrotoluéne 1. 3. 4. 6. Dans le bat de carac-
tériser d'une manière plus complète ce produit que
nous avons décrit précédemment', nous en avons
depuis préparé les dérivés suivants :
Voxyphényl-dinitrotolylamine décrite dans le mé-
moire cité a été acétylée par M. Brooke. Le dérivé
acétylé C''HXOC'H'0).]NH.C'H'.CH'.(NO'), cristallise
4 3' 4'6'
dans l'acétone en longues et belles aiguilles jaune clair
ou dans le benzène en feuillets rouge-brun. F. 1 46-1 47°.
0,1824 gr. Sbst. •2P'.4 N e2'ï°=725'°'°).
C15H1306X3. Calculé X 12.69. Trouvé N 12.72.
Ce composé soumis en solution acétique à l'action
du chlorate de soude et de l'acide chlorhydrique dans
' Archives des Se. phys. et nat. 1900, t. X, p. 364.
512 SUR LE CHLOBDINITROTOLUÈNE
les conditions indiquées précédemment' pour l'acéto-
xydinitrodiphénylamine, donne un dérivé chloré, qui se
purifie difficilement par cristallisation dans l'acétone
étendue d'alcool, ainsi que dans le benzène et la ligroïne,
pour fondre à 1 28'^ et (jui est très probablement cons-
titué par la monochlor (2) -acétoxy (4) -phényldinitro-
tolylamine.
En chlorant directement l'oxyphénydinitrotolyla-
mine, on obtient, selon toutes probabilités, suivant les
proportions de chlorate et d'acide chlorhydrique em-
ployées, un dérivé hydroxylé dichloré ou un dérivé
dichloré quinonique correspondant. Ces composés sont
analogues à ceux qui se forment au moyen de l'oxydi-
nitrodiphénylamine.
En condensant le chlordinitrotoluène avec le chlor-
aminophénol C'H'OHCINH' 1. 2. 4 en solution alcoo-
lique et en présence d'acétate de soude, nous avons
bten u Voxymonochlorphényl-dmitrotolylamine C" H '
OH.CI.NHC'H'CH' (AO'), qui se présente sous la
4 3 3' 4' 6'
forme d'aiguilles prismatiques rouge-jaune, F. 176°.
facilement solubles dans l'alcool, l'acétone, le chloro-
forme, le benzène, l'éther et l'acide acétique cristalli-
sable, difficilement solubles dans la ligroïne et dans
l'eau.
0.1698 gr. Sbst. i9'=^9 X (U°, 71 S"-").
^.'='H"0'Cl.\^ Calculé N \2 98. Trouvé X 13.01.
Voxydichlorpkényldinilrololylamine CH'OHCl' JNH
4.3.5
C*H'CH'(iNO'), préparée en partant du dichloramino-
3' 4' 6'
» Idem, 1903, t. XVI, p. 257.
ET UN CHLORTRINITROTOLUÈNE. 513
phénol correspondant est en feuillets prismatiques,
jaune verdâtre, F. 230°. Elle possède les mêmes solu-
bilités que le composé précédent.
OAMSgr. Sbst. 16«-.2 N (14°, 718"^'").
C^H^O^CPN^ Calculé N 11.73. Trouvé N 11.89
La méthoxyphéïiyldinili'otolylamme C'H*OCHMNH
4
C''H'(]H'(NO')„ préparée en partant de la p-anisidine
3' 4' 6' '
cristallise sous deux modifications. Elle se dépose d'un
mélange d'acétone et d'alcool sous la forme de prismes
brillants, rouge brique, et de l'alcool seul en aiguilles
feutrées brillantes et jaune d'or qui se transforment
immédiatement dans la modification rouge lorsqu'on
les chauffe et peu à peu lorsqu'on les abandonne à la
température ordinaire; F. 139°. Ce composé est assez
soluble dans la ligroïne, très facilement dans l'acétone,
l'alcool, etc.
0.1516 gr. Sbst. 19'M N (17°, 718"-).
Ci'H'^O'N^ Calculé X 13.86. Trouvé N 13.79.
La p-aminophényldinitrololy lamine C'H^NH'.NH
4
C'H'CH'(NO'),, obtenue au moyen de la p-phénylène-
3' 4' 6' ■
diamine, cristallise dans l'acétone étendue d'eau en
aiguilles rouge pourpre, peu solubles dans la ligroïne,
facilement solubles dans les autres dissolvants, F. 166°.
0.1638 gr. Sbsl. 28^-^6 N (14°, 722'"-).
Ci3fji204N4. Calculé N 19.44. Trouvé N 19.50.
Lorsqu'on soumet de nouveau le chlordinitrotoluène
à l'action d'un mélange d'acide sulfurique à 66° B* et
514 SUR LE CHLORDINITROTOLUÈNE
nitrique à 4t>°,8 B'^en chauffant entre 1 50° et 1 75°, il se
CH*
forme le chlorlrinitrotoluène I 1^, qui cristallise
dans l'acide acétique étendu ou dans le mélange de
benzène et de ligroïne en longues aiguilles blanches
et dans l'acétone étendue d'eau en paillettes; F. 148°, 5.
On peut plus avantageusement préparer ce dérivé
en chauffant directement le m-chlortoluène au réfrigé-
rant ascendant à une légère ébuUition, soit vers 160"
pendant deux heures environ avec trois parties d'acide
sulfurique à 66° B^ et trois parties d'acide nitrique à
49°. 4 B^
0.1610 gr. Sbst. 22'''=.8 N (13°, Tâo-^"").
C^H*0^N*C1. Calculé N 16.06. Trouvé N 15.96.
Le chlortrinitrotoluène en question est facilement
soluble dans l'acide acétique, le benzène, l'acétone et
le chloroforme, peu soluble dans l'alcool, l'éther et la
lififroïne. Il cristallise très facilement dans l'acide acé-
tique étendu, l'acétone étendue, le benzène et le chlo-
roforme. La solution alcoolique additionnée d'ammo-
niaque ou de soude se colore immédiatement en bleu
foncé, passant rapidement au brun jaune en présence
d'un excès des réactifs. Dans les mêmes conditions, la
solution alcoolique du chlordinitrotoluène additionnée
à chaud d'ammoniaque, se colore légèrement en bleu
vert qui persiste en présence d'un excès. L'addition de
soude détermine une coloration immédiate bleu foncé
passant rapidement au brun rouge en présence d'un
excès.
Le chlortrinitrotoluène possède bien la constitution
ET UN CHLORTRINITROTOLUÈNE. 515
indiquée ci-dessus, car il fournit, lorsqu'on le chauffe
légèrement avec de l'alcool ammoniacal, la trinitroto-
luidine \ F. 136°, correspondant à la formule
Comme on peut le prévoir d'après la formule de
constitution de ce nouveau chlortrinitrotoluène, l'atome
de chlore qu'il renferme est mobile, aussi obtient-
on facilement des produits de condensation avec les
aminés.
En le condensant avec l'aniline en solution alcoo-
lique et en présence d'acétate de soude, nous avons
obtenu une phényl-'2' 4' 6' -trinitrotolylamme CE\
NH.C''H.CHXN0')3. Ce dérivé cristallise dans l'acétone
(3') 2'4'6'
étendue en large feuillets dorés, en forme de losanges,
F. à 150°; il est soluble dans l'acide acétique, l'alcool
et le benzène, très soluble dans l'acétone et le chloro-
forme, peu soluble dans l'éther, très peu soluble dans
la ligroïne.Il cristallise facilement dans l'acide acétique,
l'alcool ou l'acétone étendus.
0.U98 gr. Sbst. âS'"^ 6 N (13°, TiO-""')-
(Mspjiooe^'*, Calculé N 17.61. Trouvé N 17.63.
Le dérivé correspondant de laj?-toluidine, la 4-tolyl~
J2' 4' 6' trinitrotolylamme C'H^CH'NHC''H.CH'(N0^)3,
4 3' 2'4'6'
^ D. chem. Ges., 15 (1832), p. 1864, et LieUg's Ann. 259,
p. 222.
516 5LR LE CHLORDINITBOTOLL'ÈNT. ETC.
est en iînes aiguilles rouge jaunâtre. F. 127'. Il cris-
tallise facilement dans l'acide acétique ou l'acétone
étendue et posséda les mêmes solubilités que le pré-
cédent.
0.1258 gr. Sbst. 19^^6 X ^16'-. 71 5"».
C'*fl"0'X*. Calculé X 16.86. Trouvé X 17.07.
La i-oxyphényl-2' 4' 6' trimtrotohjlamine C'H'OH
4
XHC'HCH\XO' •, préparée en partant dup-aminophé-
3' à'i'B'
nol cristallise dans l'alcool ou dans l'acide acétique en
écailles brunes, F. 207'. Elle est facilement soluble
dans l'acide acétique, soluble dans l'alcool et l'acétone,
peu soluble dans l'éther et le chloroforme, presque
insoluble dans la ligroine.
0.1347 gr. Sbst. 20«.i X ,19% 730""°).
C"H"0^\*. Calculé X 16.76. Trouvé X 16.71.
La 4-amÎHophényl 2' 4' 6' trmitrotolylamine C*H'
XH'-.XHC'HCH'iXO')' obtenue en partant de la p-
4 3' 2'i'6'
phénylénediamine cristallise dans l'acétone étendue
d'eau en paillettes rouge foncé, F. 198'. 5. Elle est
facilement soluble dans l'acétone et l'acide acétique,
assez soluble dans le benzène et l'alcool, peu soluble
dans la ligroine et l'eau.
O.UOI gr. Sbst. 26«.8 X (13' 718°"»
C"H"0*X\ Calculé X 21.02. Trouvé X 21.34.
SUR
L'ARC VOLTAIQUE TRIPHASÉ
PAR
Paal-I<. MERCANTON
ingénieur '
On peut à bon droit s'étonner que parmi tant de
recherches scientifiques et techniques, il n'en ait pas,
jusqu'à l'an dernier, été consacré à l'application à l'arc
des propriétés spéciales des courants polyphasés.
A ma connaissance, les travaux tout à fait indépen-
dants et presque simultanés de la Société Edison ita-
lienne, à Milan ', de M. Richard Flemming% àSwamp-
scott, U. S. A. et le mien, datant tous de 1903, sont
les seuls publiés jusqu'à présent. Ils se rapportent tous
trois à l'arc voitaïque triphasé, l'emploi du courant
diphasé ne faisant pas espérer d'avantages sérieux.
Pour ma part, j'ai réalisé, dés avril 1903, un arc
triphasé au moyen de trois charbons identiques reliés
respectivement aux trois phases d'un circuit triphasé,
suivant le mode de connexion dit « en triangle ».
Il résulte d'un tel groupement que l'arc triphasé
• Voir aussi Eclairage électrique, 31 janvier 1904.
2 Electricien, 28 mars 1903.
^ Electricien, 10 octobre 1903.
518 SUR l'arc voltaïque triphasé.
doit être considéré comme formé de trois arcs mono-
phasés concomitants, brillant et s'éteignant chacun à
leur tour entre chaque paire de charbon, et cela de
telle sorte qu'il y ait à chaque instant au moins deux
arcs en activité.
Il est légitime dés lors de penser qu'un tel caractère
lui conférera sur l'arc alternatif monophasé les avan-
tages suivants : grande intensité lumineuse pour un mi-
nimum d'encombrement, possibilité d'un abaissement
sensible de la fréquence nécessaire du courant, enfin
et surtout augmentation très notable du rendement
lumineux.
C'est ce que de nombreux essais et mesures m'ont
permis de démontrer.
Fig. 1.
La fig. 1 représente le dispositif réglable à la main,
SUR l'arc voltaïquë tbiphasé. 519
avec lequel ils ont été faits. Les charbons sont suppor-
tés par trois porte-charbons pivotants, à charnières,
en trois points équidistants d'une platine circulaire
fixe, formant la base de la pyramide triangulaire dont
les charbons représentent les trois arêtes. Ce pivote-
ment régie la longueur des arcs par l'écartement des
extrémités des charbons. Il est commandé par le jeu
de trois bielles rattachées à un écrou commun se dépla-
çant à volonté le long d'une vis prolongeant en ar-
rière l'axe de la pyramide, quand on fait tourner la vis
à la main.
Pour faciliter la mise en contact initiale exacte des
charbons, les pinces qui les tiennent peuvent pivoter
sur les porte-charbons dont elles sont isolées par des
rondelles d'ébonite.
Enfin, pour parer au déréglage occasionnel de l'arc
par usure inégale des charbons, les bielles sont elles-
mêmes en deux parties reliées par un écrou à double
pas de vis, ce qui permet de les allonger ou de les rac-
courcir, et par conséquent d'agir sur chaque charbon
individuellement.
Laissant de côte la description des méthodes et ins-
truments utilisés, qui d'ailleurs ne présentent rien que
de connu, je me bornerai à un exposé rapide des résul-
tats obtenus.
Je me suis servi de charbons de 8°"*' de diamètre,
de deux sortes différentes, des charbons à mèche ordi-
naires de l'A. E. G., et de ces charbons spéciaux « à
efïet » blancs et jaunes que cette société fabrique pour
ses lampes-flamme intensives. Je n'ai pas réussi à faire
fonctionner l'arc triphasé entre charbons homogènes ;
sous les tensions utilisées leur substance ne fournit
520 SUR l'arc voltaïque triphasé.
apparemment pas assez de matières volatilisées pour
nourrir l'arc.
Aspect de l'arc.
La fig. 2 représente assez bien l'aspect de l'arc vu
de face dans l'axe de la lampe.
Fig. 2.
Les extrémités des charbons, dans le même plan
vertical, apparaissent comme trois points extrêmement
brillants ; lorsqu'il est fait usage de charbons impré-
gnés, une buée lumineuse due à l'arc lui-même les
baigne en outre.
L'intensité lumineuse, suivant l'axe de la lampe,
s'est élevée parlois jusqu'à 8000 bougies Hefner (Nor-
malkerze). L'angle des charbons a varié de 30 à 50°
sans que l'aspect de l'arc changeât sensiblement. Leur
écartement était assez grand et j'ai pu sans recourir à
des tensions inusitées maintenir l'arc entre des char-
bons distants de 1 S""" (à l'air libre).
SUR L ARC VOLTAIQUE TRIPHASE.
521
Effet de la fréquence.
La fréquence minimum qui ait permis le maintien de
l'arc entre charbons à mèche ordinaires, a été de 17
périodes par seconde. A cette fréquence, l'arc mono-
phasé ne saurait tenir, comme il m'a été aisé de le
faire voir en écartant vivement un des charbons; l'arc
s'éteignait aussitôt entre les deux autres.
Avec 38,5 et 51 périodes, l'arc était tout à fait
tranquille.
Rendement lumineux.
J'ai déterminé l'intensité lumineuse en m'aidant
d'un verre jaune, pour différentes directions du rayon
lumineux faisant les angles a avec l'axe de la lampe,
et dans le plan horizontal qui contient cet axe.
Les extrémités des charbons étaient ainsi dans un
même plan vertical.
Fig. 3
Les fig. 3 et 4 traduisent graphiquement les résultats
des mesures consignées aux tableaux I, Il et lïl, les
indications numériques de droite exprimant les valeurs
d'à, celles de gauche les intensités lumineuses corres-
pondantes par watt dépensé.
Archives, t. XVIL — Mai 1904. 36
522 SL'R l'arc voltaïque triphasé.
Ces tableaux donnent les moyennes de séries nom-
breuses et la grandeur la plus importante, la consom-
mation spécifique en watts par bougie Hefner. est la
moyenne des valeurs calculées pour chaque observa-
tion.
Tableau I
Charbons h effet jauD.is : longueur 290 mm. ; diamètre 8 mm.
Volts : 37-38, tension composée.
Ampères : 20 environ par phase.
Fréquence : 38,5 périodes par seconde,
Angle
Bougies (Hefner)
Watts totaux
Watts p' boagie (H)
Bougies par watt
0°
6 920
1 107
0.160
6.30
22°.o
7 810
1 170
0,150
6.67
45°
7 150
1 158
0.162
6.17
67°.5
6 090
1 120
0.18i
5,40
90°
5 670
1 230
0,217
4.60
L'arc triphasé a donc un rendement lumineux supé-
rieur à l'arc monophasé, pour les mêmes charbons.
(Lampe-flamme intensive A. E. G., mêmes charbons,
0,24 watts par bougie en moyenne).
Toutefois la différence en faveur du nouveau système
est faible.
Elle est, en revanche, bien plus importante quand
l'arc triphasé jaillit entre des charbons à mèche ordi-
naires.
Tableaux II et III
Charbons à mèche ordinaires : loni^ueur 220 mm. ; diamètre 8 mm.
Volts : 51 en moyenne.
Ampères : 15-17 par phase.
Fréquence : 51 périodes par seconde eu moyenne.
SL'R L ARC VOLTAIQUE TRIPHASE.
5?3
Angle
Bougies (Hefiier)
Watts totaux
Watts par bougie
Bougies par watt
II
0°
45°
90°
7 360
5210
2 317
1
1
1
470
393
418
III
0,200
0.268
0,598
5,0
3.7
1,67
0°
45°
90°
7 310
5 620
2 400
1
1
407
370
392
0.192
0.244
0,580
5,2
4,1
1.7
On voit que dans un cône de plus de 90" d'ouver-
ture la dépense spécifique est inférieure de beaucoup à
celle d'une lampe monophasée (0,8 watt par bougie
environ). En outre le minimum atteint pour y. = 90°
est imputable en bonne partie au fait que dans cette
direction-là l'un des charbons inférieurs masque l'autre,
ce qui ne serait pas le cas dans tous les plans passant
par l'axe de la lampe.
Dans cette direction défavorable, la dépense spéci-
fique n'atteint cependant pas 0,6 watts par bougie.
L'arc triphasé justifie donc les prévisions favorables
qu'on pouvait concevoir. La pratique montrera si ses
avantages sont assez nets pour lui donner droit de cité
dans l'éclairage électrique industriel, malgré le supplé-
ment de frais qu'impose la nécessité d'une ligne à trois
fils et d'un transformateur triphasé. Cela dépendra, je
crois, essentiellement de la création d'un régulateur à
la fois sûr, simple et d'un prix raisonnable.
La difficulté de trouver un mécanisme répondant à
ces desiderata et capable d'effectuer le réglage global
et individuel des charbons, me semble, à l'heure actu-
524 SUR l'arc voltaïque triphasé.
elle, l'obstacle le plus sérieux à vaincre. Peut-être le
problème est-il en réalité plus facile à résoudre qu'il
n'y paraît.
Quoi qu'il en soit l'arc triphasé se recommande
d'ores et déjà partout où le réglage à la main est prati-
cable, dans la technique des projections lumineuses tout
particulièrement.
Laboratoire d'électricité industrielle de l'Université.
Lausanne, le 31 mars 1904.
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
FAITES AUX
FORTIFICATIONS DE SAINT-MAURICE
PENDANT LES MOIS DE
septembre, octobre et novembre 1903.
(AUTOMNE 1903.)
OBSERVATIONS DIVERSES
Septembre 1903.
Brouillard. — Brouillard pendant une partie de la jour-
née :\es 8. 9, 10 et 16 à Dailly; les 9, 10, 13. U, 15. 16, 18
et 25 à l'Aiguille.
Neige sur le sol le 14 à l'Aiguille.
Octobre 1903.
Brouillard. — Brouillard pendant une partie de la jour-
née : les 2, 23, 29, 30 et 31 à Dailly; les 2, 9, 10, 17, 19,
2.3, 24, 29, 30 et 31 à l'Aiguille.
Neige sur le sol le 31 à Dailly; les 18, 19, 24, 30 et 31
à l'Aiguille.
Fœhn : le 15 à Savatan et dans les nuits des 25 au 26,
26 au 27, 27 au 28 à Lavey et à Savatan; les 27 et 28 à
Dailly.
Orage : dans la nuit du 12 au 13,
526 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903
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AUX FORTIFICATION.S DE SAINT-MAURICE.
527
MOYENNES DU MOIS DE SEPTEMBRE 1903
Pression atmospliériqne.
7 h. m.
mm.
707.29
702.03
707.69
1 h. 8.
mm.
706.33
702.29
707.42
Savatan
îhTs.
Moyenne
mm. mm.
706.41 706.68
703.09 702.48
707.81 707.64
Dailly
7 h. m.
mm.
1 h. 8.
mm.
9 h.
mm.
Moyenne
mm.
663.01 662.40 661.83 662.41
656.00 636.49 636.58 636.36
662.34 662.31 662.37 662.34
Mois.. 703.68 703.36 703.77 703.60 660.43 660.40 660.26 660.37
Tempéiatnre.
7 h. m.
+17^00
7.86
12.92
12.39
1 h. 8.
+22.°! 8
11.12
17.42
16.91
Savatan
+19.02
9.12
14.78
14.31
Moyenne Minim. moyen Maxim, moyen
+19.40
9.37
13.04
14.60
+16.1
6.7
11.8
11.3
+23.9
12.3
19.1
18.3
Mois..
+14.53
4.66
9.91
9.70
+18.99
6.93
11.99
Dailly
+16.55
5.68
11.75
+16.69
0.76
11.22
12.64
11.33
11. 22
+13.4
3.0
9.4
8.6
+20.6
8.3
15.4
14.8
Moin
7 h. m.
66
79
70
Fraction de saturation en "/q
1 h. s.
Savatan
9 h. s.
58 60
69 73
66 71
64
68
Moyenne
61
74
69
7 h. m.
67
79
73
68
73
Dailly
1 h. 8. 9 h. 8.
61 62
82 79
65 69
69
70
Moyenne
63
80
69__
71
7 h. m.
Lavey
3.0 3.5
7.5 7.7
3.8 2.8
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Nébulosité.
Savatan
7 h. m. Ih.s. il h. 8.
Moïenne
3.3
70
3.2
7h.m.
2.3
7 3
4.1
Dailly
ih.8. 9b. 8.
3.2 2.4
7.7 7.8
4.0 2.8
Voienoe
2.7
6.8
3.7
3.1
7.3
3.4
3.1 4.0 2.8
6.9 8.0 6.1
3.8 4.1 1.8
26
7. H
3.6
Mois.. 4.4 4.8 4.6 46 4.6 54 3.6 4.3
4 6 30 4.3 4.0
o28 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903
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AUX FORTIFICATIONS DE SAINT-MAURICE.
529
MOYENNES DU MOIS D'OCTOBRE 1903
Mois.
Mois
Pressiou atmospbériqae.
Savatan
Dailly
7 h. m.
9 h. 8. Moyenne
704.87 704.68 704.79 70i.78
703.09 702.58 703.27 702.98
699.96 699.92 700.43 700.10
7 h. m. 1 h. s. y h. s. îiloyoïiiie
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659.73 639.20 639.59 639.51
656.63 636.73 656. 49 636.62
653.98 653.86 654.05 633 96
702.53 702.31 702.73
702.54
656.69
636.31 656.62 656.61
Température.
Savatan
7 h. m.
1 h. s.
9 h. 8.
Moyenne
Minim. moyen
Maxim, moyen
+11.96
+15.91
+12.84
+13.58
+10.2
+18.2
7.48
11.42
7.98
8.96
5.3
12. 5
6.64
9.89
8.13
8.22
5.5
11.6
8.63
12.34
9.60
10.19
Dailly
7.0
14.0
+ 9.75
+13.31
+11.31
+11.46
+ 8.2
+15.0
4.59
8.37
5.81
6.26
2.8
9.9
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7.57
4.79
5. 37
2.5
9.6
6.17
9.68
7.22
7.69
4.4
11.1
Fraction de saturation en %
Sa
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Dailly
7 h. m. 1 h. B.
Moyenne 7 h. m.
1 h. b. H h. s. Moyeniu)
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67 67
71 72
73 69
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66 74
69 72
65
71
71
72 66
72
70 69
63 71
69
Nébulosité.
Lavey
Savatan
Dailly
7h.m. Ih.s. 9h. 8.
Hovenue
7 h. m. Ih.s. 9 h. s. Moyenne
7ti.m. Ih.s. 9 h. s.
llovBiine
5.4 5.8 3.6
6.0 5.6 6.2
6.9 6.6 7.2
4.9
3.9
6.9
5.5 5.8 4.1 3.1
37 3.3 6.1 37
7.3 6.4 3.6 6.4
3.3 3.3 41
6.2 5.3 6.8
6.7 5 9 6.3
4.0
6.1
6.3
6.1 6.0 5.7 6.0 6.2 3.8 5-3 5.8 6.1 5.8 5.7 3.8
530 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE '1903
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AUX FORTIFICATIONS DE SAINT-MAURICE.
531
MOYENNES DU MOIS DE NOVEMBRE 1903
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2"»« »
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7 h. m.
mm.
Pression atmospliérlqne.
Savatan
1 h. B.
mm.
9 h. 8.
mm.
Moyenne
mm.
709.12 708.99 709.76 709.29
703.67 703.27 703.50 703-48
700.59 700.62 700-30 700. SO
7 h. m.
mm.
Dailly
1 h. s. 9 h. s. Moyenne
662.09 661.94 662.21 662-08
656.48 656.25 656.27 656.33
653.72 653-72 653-66 653.70
Mois.. 704.46 704.29 704-52 704.42 657.43 657.30 657.38 657.37
1" décade. .
S"» »
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Mois.
7 h. m.
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2-54
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2.56
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70
3-48
9 h. s.
+ 5°. 27
2.98
1-84
Moyenne Minim. moyen Maxim, moyen
I
+ 5.36
3.41
2.31
0.15
3.36
3.69
+ 2.7
2.0
0.4
1.7
8.8
5-5
4-4
6.2
1" décade. .
2"" »
3"« .
Mois.
+ 3.24
+ 0.43
- 0.91
+ 0.92
+ 7.19
2 .33
1-61
Dailly
+ 3.42
0-71
0.03
+ 4-62
1-16
0.24
3-71
1-39
201
+ 1.5
- 1.1
- 3-1
- 0-9
+ ■8-2
3.7
3.0
5.0
1" décade.
2°" »
Mois .
7 h. m.
87
82
76
81
Fraction de saturation en %
Savat an
9 h. s.
86
80 88
73 75
1 h. s.
70
74
Moyenne
81
83
75
7h. m.
64
79
78
Da illy^
1 h. s. 9 h. s.
64 68
77 82
66 72
83
80
74
69
74
Moyenne
66
79
72
72
1" décade. ,
2'°« »
3"« »
Mois
Lavey
7 h. m. Ih.B.^ghTs.
3.0 3.4 7.5
6.6 7.6 7.1
5.8 6.8 7.2
Mojtnne
4.6
7.1
6.6
Nébulosité.
Savatan
7 h. m. Ih.s. OhTs!
3-3 4-1 7.7
6.9 6.5 5.6
7.5 7.2 6.5
5.1 5.9 7.3 6.1
Mo jeune 7 h. m.
5.0 1.3
6.3 6.0
7^1 7.5
5-9 5.9 6.6 6.1
Dailly
Ih. s. 9 h. s. MojcDue
0.9 3-3
6-9 6-3
7.2 6.2
1.8
6.4
7.0
4.9 5.0 5.3 5.1
532 OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES DE 1903
OBSERVATIONS DIVERSES (suite)
Novembre 1903.
Brouillard. — Brouillard pendant une partie de la jour-
née: le 25 à Savatan; les 16, 17. 18 et 20 à Dailly; les 17,
18, 19, 20, 21, 27 et 28 à l'Aiguille.
Neige sur le sol les 18 et 21 à Savatan; le 1" et du 17
au 30 à Dailly; le 1" et du 16 au 30 à l'Aiguille.
Remarque. Pendant ces trois mois d'automne, la pres-
sion atmosphérique de Dailly a été. de même que pendant
les trois mois précédents, observée au bureau de l'inten-
dance. Elle a été ramenée à la valeur qu'elle aurait eue si
le baromètre avait été à son ancien emplacement du
bureau de tir. par une correction moyenne de -\- l""».?.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
DE LA SOCIÉTÉ NEUCHATELOISF
DES SCIEiNCES NATURELLES
Séance du H décembre 1903.
L. Isely. Leibniz et Bourguet. Correspondance scieutidqiie. — R. We-
ber. Sur la baisse barométrique du 2.6 au 28 novembre 1^03. Sur
un baromètre à mercure multiplicateur.
M. L. IsELY. prof. Leibniz et Bouryuet. Correspondance
scientifique. Ce furent des questions paléographitiues qui
mirent Leibniz et Bourguet en relation épistolaire. La
première lettre de Bourguet, écrite en latin, est datée de
Neuchâtel, le 7 juin 1709. Elle fut le point de départ d'une
correspondance, échangée dès lors d'une manière très
suivie entre ces deux savants. Cette correspondance, close
par une missive de Leibniz du 2 juillet 1716. comprend en
tout vingt- trois lettres, pour la plupart rédigées en fran-
çais. Quatorze sont de Leibniz; elles ont paru en premier
lieu dans l'édition que fit Louis Dutens des œuvres du
géomètre et philosophe allemand : Leibnizii opéra omnia,
6 vol. in-4°, Genève 1769. Celles de Bourguet ont été
publiées par M. Gerhardt, dans le tome III des Philoso-
phische Schriften wn G.-W. Leibniz, d'après les originaux
conservés à la bibliothèque de Hanovre.
La partie scientifique de cette correspondance traite des
mathématiques et de l'histoire naturelle. Relevons-en les
points essentiels. Le 3 mai 1715. Leibniz prouve par deux
exemples typiques que, coniraireraent aux idées du comte
Riccati et des géomètres italiens, la séparation des varia-
534 SOCIÉTÉ NEUCHATELOISE
bles ne suffit pas toujours pour réduire les équatTons diffé-
rentielles aux quadratures. Le dernier alinéa de la même
lettre, relatif à la convergence des séries, mérite une
reproduction intégrale : « Je ne say, ainsi s'exprime Leib-
niz, si vous avez vu ce que j'ai remarqué sur la question
si i — 1 -j" '' — "^ + à l'infini est égal à -— , comme
le R. P. Grandi a avancé, et en quelque façon avec raison.
Car est 1 — a? + a-* — x^ -\- et lorsque la let-
tre X vaut i, il vient • = 1 — i 4-1 — 1 -}- =
' 1+1 ^ ^
— . Cependant, il semble que c'est une absurdité mani-
feste. C'est dans les Actes de Leipzig que je crois avoir
donné le dénouement de cette énigme de la science de
l'infini. »
Leibniz connaissait la divergence de la série harmoni-
que. Témoin ce passage de sa lettre du 3 avril 1716 : « Un
infini, pour parler selon notre portée, peut être plus grand
qu'un autre; par exemple, la somme de cette série — -|-
~- +-T- + -7- + '"-^ l'infini est infinie et surpasse
tout nombre assignable; mais cependant, la somme de
cette autre série -- — \- — — j-— — l-"T~~f" à l'infini
est infiniment plus grande que la précédente.»
Dans une lettre, écrite à Vienne le 22 mars 1714, Leib-
niz s'étend con amore sur l'art de conjecturer et parle avec
admiration des travaux de Pascal, de Fermât. d'Huygens,
de Hudde, de de Witt et de Jacques Bernoulli sur les
probabilités. Il cite, à l'appui de sa thèse, les chances que
présente le jet simultané de deux dés.
Chacun sait la polémique violente, parfois acerbe, qui
s'engagea entre Newton et Leibniz, et leurs disciples res-
pectifs, à propos de l'invention du calcul ditïérentiel. Bour-
guet, dans une lettre adressée de Venise au mois d'octobre
1715, prend carrément le parti du second. « Je n'ai rien à
DES SCIENCES NATURELLES. 535
dire sur le sujet des Mathématiciens anglois. que je crois
qu'ils ont tort dans le procez qu'ils vous ont intenté. Je
sais de bonne part que M. Newton en est ravi. Il fait voir
une de vos lettres, qu'on prétend être décisive en sa
faveur. Je soubçonne que vôtre modestie extrême aura
causé ce malentendu. »
Dans la partie de sa correspondance consacrée aux scien-
ces naturelles.. Leibniz parle de l'élevage des vers à soie,
de la loi de continuité dans le règne de la nature, el. prin-
cipalement des recherches de Leuwenhœk sur les sperma-
tozoïdes, que le savant hollandais croyait être des animaux.
M. R. Weber, prof., présente deux communications,
l'une sur la baisse barométrique du 26 au 28 novembre
1903, l'autre sur un baromètre à mercure multiplicateur .
Séance du S janvier 490i.
L. Isely. Leibniz et Bourguet. Correspondance philosophique. —
H. Spinner. Les symbioses végétales. — H. Schardt. Sur de.s gise-
ments anormaux du terrain crétacique.
M. L. IsELY, prof. Leibniz et Bourguet. Correspondance
philosophique.
Comme on le sait, la première édition de l'ouvrage qui
caractérise la philosophie leibnizienne, celle de l'opti-
misme, parut à Amsterdam en 1710, sous le titre complet
d'Essais de Théodicée, concernant la bonté de Dieu, la liberté
de l'homme et l'origine du mal. Le 20 octobre 1712 déjà,
dans une lettre datée de Venise, Bourguet fait sommaire-
ment part à son auteur des doutes que certaines de ses
thèses lui avaient suscités. Leibniz répond sans tarder, et
de la manière la plus louangeuse. Peu satisfait, le 15 mai
1713, Bourguet revient à la charge, ce qui lui vaut deux
nouvelles missives de son illustre ami. Dans la dernière,
qui porte la date du 5 août 1715, Leibniz traite, en outre,
de deux questions d'une égale importance, quoique d'or-
dres complètement différents : la gravitation et le commen-
cement des êtres et des choses. L'immortel ouvrage de
536 SOCIÉTÉ NEUCHATELOISE
Xewton. connu communément sous le nom de Livre des
Principes, venait peu de temps auparavant d'atteindre sa
seconde édition. L'auteur de la préface, le jeune mais
déjà célèbre Roger Cotes, prend Leibniz vivement à partie
et le range bien à tort parmi les adversaires de la pesan-
teur. Celui-ci proteste avec énergie contre un pareil traves-
tissement de sa pensée. « Nous accordons, dit-il entre
autres, et nous soutenons que les grands globes de notre
système sont attractifs entre eux; mais comme nous sou-
tenons que cela ne peut arriver que d'une manière expli-
cable, c'est-à-dire par une impulsion des corps plus sub-
tils, nous ne pouvons point admettre que l'attraction est
une propriété primitive essentielle à la matière... Je ne
répondray point à des gens qui m'attaquent d'une manière
grossière et désobligeante ! »
Quelques lignes plus loin, répondant à une question de
son correspondant sur un premier instant fondamental,
Leibniz confesse qu'il n'ose ni en affirmer ni en nier
l'existence. «On peut, ainsi s'exprime-t-il, former deux
hypothèses : l'une que la nature est tousjours également
parfaite, l'autre qu'elle croît toujours en perfection. Si elle
est tousjours également parfaite, mais variablement, il est
plus vraisemblable qu'il n'y ait point de commencement.
Mais si elle croissait tousjours en perfection, la chose se
pourroit encor expliquer de deux façons, savoir par les
ordonnées d'une Hyperbole (se rapprochant indéfiniment
de son asymptote), ou par celles d'un Triangle. Suivant
l'hypothèse de l'Hyperbole, il n'y auroit point de commen-
cement, et les instants ou états du Monde seroi«nt crûs
en perfection depuis toute l'éternité; mais suivant l'hypo- '
thèse du Triangle, il y auroit eu un commencement. L'hy-
pothèse de la perfection égale seroit celle d'un Rec-
tangle »
Dans deux lettres, écrites au printemps de 1716, Leibniz
parle incidemment de Jean-Pierre de Crousaz « qui a
donné un bel ouvrage sur le Beau et fait connaître qu'il a
de bonnes entrées, » et de Jean Barbeyrac « qui a com-
menté sur Puffendorf du Droit de Nature », tous deux pro-
DES SCIENCES NATURELLES. 537
fesseurs à Lausanne. Il ne se montre point tendre à l'en-
droit de ce dernier, qu'il accuse même de n'avoir rien
compris à son Harmonie préétablie !
Par ce qui précède, on voit que la joute épistolaire de
Leibniz et Bourguet, joute tout amicale, ne manque pas
dinlérèt pour les sciences et les lettres romandes.
M. H. Spinner, prof., présente une communication sur
les symbioses végétales.
M. H. ScHARDT, prof., rend compte de la situation
étrange de plusieurs gisements anormaux du terrain cré-
tacique.
Une poche remplie de marne rouge albienne existe dans
le Hauterivien supérieur, aux Fahys, au-dessus de la ville
de Xeuchàtel, M. Rollier en a déjà signalé l'existence.
M. Schardt vient de constater qu'au milieu de ces marnes
rouges il y a des fragments de calcaire crayeux blanc jau-
nâtre, qu'il n'est pas difficile de reconnaître pour du cal-
caire rhotomagien (Cénomanien inférieur). La présence de
Schlœnbacliia varians et de Acantlwceras Mantelli, dont
M. Schardt et deux de ses élèves ont trouvé plusieurs
échantillons, le confirment. La situation de cette poche
albienne est très analogue à celle que M. Rollier a décrite
au Goldberg près de Bienne. Ici, 11 y a, outre les fossiles
albiens, aussi des fossiles liauteriviens remaniés. Dans les
deux cas la marne albienne contient des débris de calcaire
hauterivien. Le tout est visiblement remanié. On ne peut
donc pas songer à une sédimentation albienne sur place,
la présence des fragments de calcaire cénomanien le con-
trouve évidemment. L'aspect de ces deux gisements, puis
le fait de la cassure de la tête des couches regardant la
combe des Fahys, fait penser à des etïondrements, ensuite
d'érosions souterraines ou latérales. Ces remplissages se-
raient donc dus à des terrains ayant existé primitivement
à la surface et qui seraient tombés dans des cavités creu-
sées dans le Valangien dans le cas du Goldberg, dans le
Hauterivien supérieur dans le cas des Fahys. Les empo-
Archives. t. XVII. — Mai 1904. 37
5.'i8 SOCIÉTÉ NEUCHATELOTSE
sieux formés par effondrement peuvent amener des situa-
tions tout aussi étranges.
C'est à un efïbndrement très local de ce genre qu'il faut
attribuer le gisement anormal de calcaire limoniteux du
Valangien supérieur, dans le Valangien inférieur, décrit par
M. Baumberger aux Sagneules près de Prêles. M. Schardt
mentionne encore qu'en 1896, il a trouvé sur le bord de
la combe d'Evouaz sur Champfromier (Ain), dans le rem-
plissage d'une excavation peu profonde — emposieux bou-
ché — creusée dans le Valangien inférieur, toute une fau-
nule du Rhodanien. Il paraîtrait que les gisements de
Cénomanien de Gibraltar, d'Auvernier. etc.. existaient
aussi dans des excavations. Pour le gisement du Franzo-
senweg, près Daucher, découvert par M. Baumberger ^,
cela ne semble guère douteux. Ce lambeau est comme en-
castré dans le Valangien inférieur. Au bord de la route, et
actuellement au-dessous de cet endroit, il y a une crevasse
remplie d'un blocage de calcaire cénomanien dans le
Valangien inférieur.
Séance du 22 janvier.
F. Couae et D'"Sandoz. La valeur de l'eau du lac de Neuchàtel pour
l'alimentatiou. — H. Schardt. K.-A. von Zittel.
MM. F. CoNNE et le D"" G. Sandoz avaient été chargés,
avec MM. Béraneck, prof., et Dind, ingénieur du service
des eaux de Neuchàtel, d'étudier la possibilité d'utiliser
l'eau du lac pour renforcer l'alimentation en eau potable
d'une commune située au bord du lac de Neuchàtel.
MM. Conne et Sandoz communiquent le résultat de cette
étude.
M. Conne discute le résultat des analyses qui ont été
faites des échantillons prélevés à 400 m. du rivage, à 25
et 30 m. au-dessous de la surface et toujours à 5 m. au-
dessus du fond. [1 en résulte que l'eau du lac est très
douce; peut-être même paraîtrait-elle fade, à côté des
' Mitteil. naturf. Gesellsch. Berii, 1903.
DES SCIENCES NATURELLES. 539
eaux de source ; sa composition chimique et bactériologi-
que est absolument remarquable; en particulier, le nombre
de bactéries qu'elle renferme, et qui varie de 5 à 22, ne
dépasse pas celui qu'on trouve dans les meilleures sources
des Gorges de l'Areuse ; elle leur est égale, sinon supé-
rieure en qualité.
M. le D'' Sandoz a eu l'occasion de visiter de nom-
breux captages d'eaux de source et de constater que bien
souvent ils ont été établis irrationnellement; on a cherché
à collecter toute l'eau disponible, sans s'inquiéter de la
qualité; on n'a pris aucune précaution pour éviter les
apports d'eaux superficielles. En comparant les résultats
des analyses de ces eaux avec ceux des eaux du lac, on
voit que celles-ci sont incontestablement meilleures. Elles
sont aussi supérieures aux eaux de citerne, où l'on trouve
presque toujours un dépôt vaseux provenant de curages
insuffisants, qui est la cause de fermentations rendant
l'eau répugnante.
Revenant aux eaux du lac, M. le D"" Sandoz résume
brièvement les renseignements qui lui ont été fournis par
les localités qui les utilisent pour l'alimentation. Zurich et
St-Gall sont les seules villes qui boivent de l'eau filtrée ;
elles s'en trouvent très bien. Genève boit l'eau du lac Lé-
man, Lausanne et Morges sont en partie alimentées par le
lac de Bret! sans filtration préalable. Ces eaux sont chau-
des en été, glacées en hiver, et sont parfois troubles; cela
provient des mauvaises conditions d'établissement des
prises d'eau, qui ont dû être placées trop près de la sur-
face, et trop près du fond. Mais jamais ces eaux n'ont pro-
voqué d'épidémies. Il a été prouvé que celles qui ont éclaté
ont toujours été dues à des sources contaminées.
Dans le canton de Thurgovie. plusieurs localités boivent
l'eau du lac brute depuis plusieurs années et en sont très
satisfaites ; cela provient de ce que l'eau a pu être prise dans
de bonnes conditions (450-582 m. de distance du rivage, de
26 à 34 m. au-dessous de la surface, de 2 à 4 m. au-dessus
du fond). Les renseignements fournis en particulier par
M. le D"" Streckeisen, médecin de district à Romanshorn,
540 SOCIÉTÉ NEUGHATELOISE DES SCIENCES NATURELLES.
sont des plus intéressants; ceux qui nous sont parvenus sur
Kreuzlingen et Mùnsterlingen sont très satisfaisants. A
noter le fait que. dans cette dernière localité, l'hôpital can-
tonal est alimenté également sans inconvénients par l'eau
du lac.
La ville de Neuchàlel n'a actuellement plus de sources
en réserve dans les Gorges de l'Areuse ; si ses besoins en
eau potable augmentent, comme cela est le cas depuis W
ans, comment y parer? MM. Conne et Sandoz estiment que
tôt ou tard, il faudra s'adresser au lac. Ses autorités se-
raient bien inspirées en s'occupant dès maintenant de
celte solution, dont la réalisation dépend des résultats d'un
travail préliminaire long et minutieux : c'est la détermina-
tion de la zone d'influence des égoùts, que nous ne con-
naissons pas encore.
M. H. ScHARDT, prof., présente une notice nécrologique
sur K.-A. von Zittel, décédé à Munich le 5 janvier dernier.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
SOCIETE VAUDOISE DES SCIENCES NATURELLES
Séance du 27 janvier- 4904.
L. Pelet. Coastitutioa du fer et de l'acier. Diazoamidofuchsine. —
B. Galli-Valerio. Etude sur les moustiques en 1903.
M. le prof. Pelet présente à la Société un résumé des
travaux sur le fer et l'acier exécutés au cours des dernières
années.
Il indique à grands traits les procédés de l'analyse mi-
crographique qui ont rendu possible à Osmond la distinc-
tion des différents éléments des aciers : ferrite, perlite,
martensite. cémentite.
La théorie de la constitution des aciers d'après Roberts
Austen et B. Hakins-Roozeboom doit être déduite des lois
régissant les solutions. L'acier pouvant être considéré
comme une solution solide de carbone dans le fer.
M. le prof. Pelet expose le résultat des recherches qu'il
a entreprises avec M. V. Redard, sur l'action de l'acide
azoteux sur la fuchsine (chlorhydrate de triparaamido mé-
tatolyl diphényl carbhydride).
En faisant réagir trois molécules d'acide azoteux sur deux
molécules de fuchsine, il se forme, ainsi que Graelpe et Caro
l'ont déjà remarqué, le chlorure de diazofuchsine. mais si
l'on ajoute encore une molécule de fuchsine, cette der-
54'2 SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
niére se copule au chlorure de diazofuchsine pour former
le chlorure de diazoamidofuchsine.
/CHsCHs NNNHCHsC'H'v
XCeH* NNNC«H*)'^
La solution de ce corps traitée par le carbonate de so-
dium laisse déposer un produit brun, floconneux, insolu-
ble dans l'eau, soluble dans la soude caustique.
Ce produit brun, afin de ne pas se décomposer, doit être
séché ci froid ; chauffé avec l'eau, il se transforme rapide-
ment en acide rosolique.
Nous avons supposé, au premier abord, que ce corps
devait être la tridiazoaminorosaniline, mais en examinant
attentivement la formation, on constate une perte en azote
et l'analyse démontre que nous avions affaire à la didiazo-
aminorosaniline.
/C^H^CHsOH OHCH^CH»
^C«H* NNXH C«H^
OHC<C >C— OH
Revenant sur le dosage volumétrique de la fuchsine
avec l'acide azoteux qu'il avait précédemment indiqué,
M. Pelet; ayant constaté que ce procédé ne pourrait être
exact que dans des conditions très limitées, il convient,
étant donné la nature de la vitesse de la réaction de la
fuchsine sur l'acide azoteux, d'abandonner ce procédé de
dosage.
M. B. Galli-Valekio expose les résultats des nouvelles
recherches qu'il a entreprises, avec la collaboration de
M"»^ Rochaz, sur la biologie des culicidés en 1903. Ces re-
cherches ont porté sur la résistance des œufs, des larves
et des adultes aux différents agents physiques et chimi-
ques; sur la vie des culicidés pendant l'hiver et sur une
série de faits observés en campagne.
La communication a été complétée par un exposé de
l'état actuel des recherches sur la fièvre jaune et sa trans-
mission par les moustiques.
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 543
Séance du 3 fécrier.
Th. Bieler. Déviation de cours d'eau dans les environs d'Yverdon. —
F. -A. Forel. Sur les seiches.
M. Théodore Bieler. Déviation de cours d'eau dans les
environs d'Yverdon^.
Le ruisseau de la Brinaz fait au pont d'Essert un coude
brusque à angle droit. Cette brusque déviation est sur-
prenante, car :
1" Aucun obstacle n'empêcherait ce ruisseau de prolon-
ger le premier tronçon recliligne de son cours dans la
direction du Mont-de-Chamblon, car le coude se produit
dans une cuvette à peine creusée, presque une plaine.
2" Le prolongement rectiligne suivrait à la fois la ligne
de plus grande pente et le chemin le plus court pour descen-
dre au niveau de la plaine, le cours actuel suivant au con-
traire une ligne de moindre pente pour atteindre le lac.
Comme d'autre part la cuvette de Vernex-sous-Essert est
drainée par un ruisselet qui semble être le vestige d'un
ancien cours d'eau plus important, on est amené à penser
que la Brinaz aurait bien pu autrefois passer par là, cou-
lant droit bas, comme disent nos paysans.
Comment alors expliquer cette déviation?
De simples caprices^ des divagations du cours d'eau par
alternances de crues et décrues paraissent insuffisantes à
résoudre cette énigme, car ils pourraient aussi bien se
produire aujourd'hui dans la direction primitive supposée.
Il n'y a point là d'obstacle, tel qu'une paroi de rocher
ou une moraine, mais au contraire, un seuil peu élevé et
largement ouvert.
Enfin le ruisseau s'est-il barré lui-même son cours par
le dépôt de ses alluvions? au point même de former un
lac dont l'émissaire aurait pris une direction N.-E. Rien
n'autorise à le croire.
' Atlas Siegfried, feuilles Grandson, Yverdon et Ste-Croix.
544 SÉANCES DE LA SOCIETE VAUDOISE.
On sait maintenant que les coudes brusques des cours
d'eau résultent souvent d'une capture. Un cours d'eau ron-
geant et approfondissant son lit à reculons, peut aller se
souder à un voisin et le dévier complètement. On se repré-
sente aisément le cours inférieur de la Brinaz, comme
séparé du cours supérieur, formant d'abord un Y. dont le
ruisseau des Vernes (affluent actuel de la Brinaz) sérail
un des bras. Ce cours d'eau plus ou moins parallèle à celui
de l'ancienne Brinaz aurait, par érosion régressive d'un
des bras de l'Y, (ini par capturer la Brinaz.
Est-il possible d'assigner une date approximative à cette
capture. Il semble que l'abaissement naturel préhistorique
du lac de Neuchâtel ne soit pas étranger à ce phénomène
de capture.
En effet l'ancien lac entourait, comme un ilôt, le Mont
de Chamblon, venant baigner le pied des coteaux de
Champvent. et le cours supposé rectiligne de l'ancienne
Brinaz l'atteignait ainsi par le chemin le plus court. Le lac
s'étant retiré, l'abaissement de l'embouchure, ou, comme
disent les géographes, du niveau de base du cours d'eau
parallèle à la Brinaz, le força à approfondir son lit par
érosion régressive et permit ainsi à un bras de l'Y d'aller
capturer les eaux de la Brinaz.
On a des exemples bien connus de ces captures par
suite d'abaissement du niveau de base, autour du lac
Léman (Veveyses, vallée morte de Prévondavaux près
Gimel) à la seule différence près que les nouveaux cours
déviés suivent une ligne de plus grande pente que précé-
demment, tandis que pour la Brinaz c'est précisément l'in-
verse, particularité sur laquelle il faut insister.
L'abaissement du lac de Neuchàtel paraît avoir aussi
incité l'Arnon à aller capturer la Baumine.
C'est à la môme cause aussi qu'il faudrait attribuer le
détournement du Mnjon, ruisseau qui prend sa source près
de Sergey.
En résumé, l'abaissement naturel ancien du lac de .\eu-
châtel paraît avoir assez profondément modifié le régime
hydrographique de la région Vverdon-Grandson.
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 54o
M. F. -A. FoREL traite de deux ou trois points encore
obscurs de Vétude des seiches.
1" Seiche à la quinte. M. Forel, dans sa description des
seiches du lac de Constance S signale l'existence d'une
seiche de durée intermédiaire à celle des uninodales et des
binodales ; les uninodales du Bodan étant de 56 minutes
(2 t), les binodales de 28 minutes, ces seiches anormales
ont une durée de 39 minutes ; il les avait découvertes sur
les tracés de Kirchberg ; il les a retrouvées depuis lors sur
les tracés de Bodman, mais dans ces deux stations où elles
sont rares, elles sont extrêmement faibles, leur hauteur
atteignant à peine 2 ou 4 mm. Plus tard d'excellents tracés
limnographiques que l'ingénieur Krapff, à Bregenz, lui a
communiqués en 1894, lui ont fait voir de superbes seiches
de 39 minutes, d'une hauteur de 3 à 5 cm., d'une régularité
parfaite, plus fréquentes que les seiches uninodales ou
binodales. Ces seiches, dont la durée est à peu près les
deux tiers de celle de l'uninodale (les deux tiers de 55.8
donnent 37.2 minutes), seraient donc la quinte de l'oscil-
lation principale, d'où le nom de seiches à la quinte que
M. Forel leur donne. Elles sont très fortes à l'une des extré-
mités du lac, Bregenz, très faibles à l'autre extrémité, Bod-
man. nulles à Constance, très faibles à Kirchberg. Que
sont-elles ? Quelle en est la signification ? Le problème est
posé depuis dix ans ; il n'est pas encore résolu.
Ces seiches à la quinte ont été retrouvées sur d'autres
lacs. Sur le Benaco, M. Valentin. d'après les tracés du lim-
nimètre de Riva, a constaté des seiches uninodales de
43 minutes, des binodales de 23, des seiches à la quinte
de 30 minutes \
Sur le lac Starnberg. le prof. H. Ebert a des seiches
uninodales de 25 minutes et des seiches à la quinte de
16 min. ^
' Schriften des Vereins fur Gesckichte des Bodensees, XIII,
Lindau, 1893.
- K. K. Acad. der Wiss, Wien 3 apr. 1903.
'' Archives, 1901, t. XI, p. 578.
5-iO SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE.
Au Chiemsee, le D'' Endrôs a^ trouvé des seiches de 43
et de 29 minutes*.
Si nous appelons p le rapport t : t' entre la durée de
l'uninodale et celle de la seiche d'ordre inférieur, nous
trouvons pour ces seiches à la quinte les valeurs suivantes :
Bodan p = 1.43
Benaco p = 1.43
Starnbergersee . . . p = l.oO
Chiemsee p = 1.48
Puisque le fait se reproduit presque identique dans
quatre lacs, c'est un fait général dont la signification doit
être cherchée.
2° Quant aux seiches binodales, le problème posé aux
pages 84 à 162 du tome II du Léman, n'a pas encore reçu
la réponse. Dans le Léman, la durée de la binodale est un
peu moindre que la moitié de l'uninodale : p>>2 dans d'au-
tres lacs c'est le contraire : p<;2.
Le Léman semblait seul dans son cas. Depuis, deux
exemples sont venus se ranger à son côté, ceux du lac
Hakone. au Japon^. et du Loch Ness ^ en Ecosse.
Voici les faits principaux sur lesquels peut se baser
l'étude des rapports de la binodale avec l'uninodale :
Lac. Uninodale Binodale Long. Profond. Profond.
2 1 2 t ? moyenne maximale
min, min. km. m. m.
Hakone 15.4 6.8 2.30 7 24 —
Léman 73.5 35.5 2.07 72 153 310
Loch Ness... 31.5 15.3 2.06 36 — 238
Bodan 55.8 28.1 1.98 65 100 252
Zurich 45.6 23.8 1.92 39 44 143
Georges 131 72 1.82 29 5 —
Quatre-Cant. 44 24.2 1.82 38 104 214
Madusee-»... 35.5 20.1 1.77 16 20 42
* Archives, 1904, t. XVII, p. 294.
- Archives, 1903, t. XV, p. 558.
3 Archives, 1904, t. XVII, p. 342.
=» Archives, 1904, t. XVII, p. 286.
SÉANCES DE LA SOCIÉTÉ VAUDOISE. 547
Les expériences de M. Forel sur l'oscillation de l'eau
dans une auge ont montré que plus la profondeur relative
de l'eau augmente, plus le rapport p diminue (Léman
//.350). Il serait difficile de reconnaître cette loi dans les
chiffres d'observation des lacs ci-dessus indiqués.
3° Seiches de très grands lacs.
Dans le Balaton, long. 77 km., prof. raoy. 3 m., la seiche
longitudinale a une période de 10 à 12 heures, suivant la
hauteur de l'eau. Les binodales n'y ont pas été reconnues ^
Sur le iVyassa, le D"" Fulleborn a donné un tracé qui
indique des oscillations irrégulières de l'eau, de 42 min.
La longueur du lac étant de 550 km., ce ne peuvent être
que des plurinodales ou des seiches partielles ^
Sur le Michigan, des seiches transversales dessinées par
le marégraphe de Grand Haven ont une durée de 112 min.
la longueur du profil étant 136 km. et la profondeur
moyenne 120 m. '
Sur l'Erié, des marégraphes établis aux deux extrémités
du lac. cà Amherstburg et à Buffalo, ont dessiné des oscil-
lations synchrones et opposées, donc des seiches unino-
dales d'une période de 14 à 15 heures ; la longueur du lac
est 396 km. la profondeur moyenne 15 m,, la protondeur,
maximale 55 m. C'est le plus grand lac où des observa-
tions précises aient été faites sur les seiches. Une oscilla-
tion de 400 km. de longueur et de 14 heures de période,
c'est grandiose* !
Sur le Baïkal (long. 700 km., prof. moy. 250 m., prof.,
max. 1373 m.), il doit y avoir des seiches d'une période
de 12 heures environ.
' Archives, 1897, t. III, p. 516.
- Verhrmdl. Ges. f. Erdkunde, XXVIII, 331, Berlin, 1900.
^ E.-A. Perkins. American meteor. Journal, 1891, p. 251.
* A.-J. Henry. Wind velocity and fluctuations of water îevel on
lal'e Érié. Washington 1903.
COMPTE KENDU DES SÉANCES
DE LA
SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENEVE
Séance du 'J 4 janvier 1904.
C. Nourrisson. Analyse du chlore électrolytique. — A. Bach. Action
de l'acide sulfurique sur le persulfate de potassium. — C. Grsebe.
Naphtophénanthridine .
M. C. Nourrisson recommande, pour l'analyse du chlore
électrolytique, un appareil du genre de celui d'Orsat. dans
lequel on fait absorber le chlore par le chlorure stanneux.
l'acide carbonique par la soude caustique, et l'oxygène
(selon Hempen par le cuivre et l'ammoniaque. Les dosa-
ges se font ainsi très rapidement et avec une exactitude
tout à fait suffisante. On peut en effectuer un grand nom-
bre avant d'avoir à renouveler les réactifs. La burette à
gaz de l'appareil a un diamètre égal dans toute sa longueur
et ne présente pas l'élargissement de celle d'Orsat; elle a
une contenance de 50 ce. et est graduée en cinquièmes
de ce.
M. A. Bach rappelle qu'il a montré précédemment^ que
le réactif de Caro (persulfate de potasse et acide sulfurique
concentré) attaque très vivement en solution sulfurique le
permanganate de potasse, tandis qu'il est presque sans
action lorsqu'on l'a préalablement dilué avec beaucoup de
glace. Pour rechercher la cause de cette différence. M. Bach
a préparé des mélanges de persulfate avec des acides sul-
furiques de dilutions croissantes, renfermant de 0.1 à
^ Archives (4) 10. 287; 11. 102; 12. 197; 13. 192. 402; 15. 231.
SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE. 549
\o mol. d'eau. Il a titré chacun d'eux au moyen d'une
solution de permanganate dans un acide sulfurique de
même dilution, et il a mesuré le volume de l'oxygène mis
en liberté. Il a trouvé que la rapidité de la réaction est
inversement proportionnelle à la quantité d'eau contenue
dans l'acide. Tandis qu'avec une quantité correspondant à
OJ mol., la réaction n'exige que 30 secondes à peu près,
elle dure avec 1 mol. 40 minutes, 2 mol. 20 min., 3 mol.
35 min., 4 mol. 5 heures, 5 mol. 7 h., 6 mol. 14 h., 7 mol.
23 h., 8 mol. 48 h., et avec des quantités encore plus
grandes une semaine et davantage. On obtient les mêmes
résultats en titrant avec l'acide chromique.
De même, lorsqu'on fait agir l'acide sulfurique plus ou
moins concentré sur un mélange intime de 1 p. d'acide
titanique sec et de 3 p. de persulfate de potasse, le mélange
prend une coloration jaune caractéristique ; mais on remar-
que que celle-ci se produit avec d'autant plus de rapidité
et en même temps d'intensité, que la concentration de
l'acide est plus grande, à condition cependant qu'il ne
renferme que des quantités d'eau comprises entre 0,1 et
10 mol.: au-dessus de cette limite, tous les mélanges se
colorent dans le même temps et avec une intensité égale.
M. Bach se base, pour interpréter ces résultats, sur les
faits établis par Lowry et West relativement à l'équilibre
des mélanges de H2S2OS, H2O2, H2SO4 et H2O, et il croit
pouvoir les expliquer par la réversibilité de la réaction :
2 H2 SO4 + H, O2 = H, S, Og + 2 H,0.
M. le prof. Gr.«be décrit divers composés nouveaux du
groupe de la naphtophénanthridine, qu'il a obtenus à partir
du chrysène.
Séance du 1 J février.
F. Ullmana et B. Frey. Préparation d'aldéhydes alcoylamino-
benzoïques.
x\I. F. Ullmann a étudié avec M. B. Frey un procédé de
transformation des aminés aromatiques secondaires et
550 SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE.
tertiaires en aldéhijdes alcoylaminobenzoiques. Ce pi'océdé
consiste à dissoudre l'aminé, par exemple la diméthylani-
line. dans l'acide chlorliydrique et à ajouter de l'aldéhyde
formique. On obtient ainsi l'alcool Tp-diméthylammohen-
zoique (I) qui. par condensation avec la nitrosodiméthyl-
aniline, fournit la ^-diméthylaminobenzt/lidène-p-aminodi-
méthylaniline (II).
:CH3\N
Ce composé ne peut être qu'imparfaitement dédoublé
par les acides bouillants; il l'est plus complètement lors-
qu'on traite sa solution chlorhydrique par l'acide nitreux ;
on peut ensuite séparer l'aldéhyde formée par addition
d'acétate de soude. On peut aussi isoler l'aldéhyde en dis-
solvant le composé benzylidénique dans l'acide acétique
glacial et en ajoutant de l'aldéhyde formique. puis de l'eau ;
l'aldéhyde diméthylaminobenzoïque se précipite alors?
tandis qu'il reste en solution un produit de condensation
de la jD-aminodiméthylaniline avec la formaldéhyde (base
de Schiff).
S'il s'agit de préparer l'hydrazone ou l'oxime de l'aldé-
hyde, on peut se dispenser de décomposer au préalable
la combinaison benzylidénique; il suffit de la faire bouillir
quelques instants avec la phénylhydrazine ou le chlorhy-
drate d'hydroxylamine.
Les auteurs ont préparé de cette manière les aldéhydes
éthyl, diméthyl, diéthyl. méthyléthyl et chlorodiméthyl-
aminobenzoïques. ainsi que les aldéhydes méthyl et éthyl-
amino-?)7-toluiques.
Séance du 29 avril.
A. Pictet et A. Rotschy. Dédoublement de la nicotine inactive. —
H. Decker et II. Bunzly. Synthèse d'une oxydihydroacridine. —
F. UUinann et A. Lehner. Benzophénone-sulfone. — F. Reverdin,
E. Deléti'a et Dresel. Déi-ivés du chlorodiaiti'obenzèue.
M. le prof. Amé Pictet revient sur les essais de dédou-
SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE. 551
blement de la nicotine inactive, dont M. A. Rotschy avait
communiqué dans une précédente séance* les premiers
résultats, encore très imparfaits. Ceux qui ont été obtenus
depuis lors sont beaucoup plus satisfaisants. Lorsqu'on
mélange, en solution aqueuse concentrée, la nicotine inac-
tive et l'acide tartrique droit, dans la proportion de \ mol.
de la première pour 2 mol. du second, il se forme au bout
de peu de temps un dépôt d'un sel blanc, cristallisé en
petits prismes aplatis, fusibles à 88-89" et possédant un
pouvoir rotatoire spécifique d'environ + ^6°. Ce sel est
identique à celui que l'on obtient en effectuant la même
opération avec la nicotine naturelle, et constitue le bitar-
trate droit de nicotine gauche, C10H14N2.2C1H6O6.2H2O.
Les eaux-mères de ce sel ne cristallisent pas après con-
centration; il est donc impossible d'en retirer de cette
manière le bitartrate droit de nicotine droite qu'elles doi-
vent contenir. Pour isoler la base dextrogyre, MM. Pictet
et Rotschy ont recouru à un procédé déjà employé par
M. Marckwald dans le dédoublement de l'a-pipécoline; ils
ont décomposé par la soude le résidu sirupeux des eaux-
mères, puis ils ont mélangé la base ainsi mise en liberté,
et qui était légèrement dextrogyre. avec la quantité voulue
d'acide tartrique gauche. Il s'est formé un sel, absolument
identique d'aspect au précédent, fondant comme lui à
88-89°, mais possédant un pouvoir rotatoire d'environ
— 26°. Ce sel est le bitartrate gauche de nicotine droite.
Par décomposition de ces deux bitartrates, les auteurs
ont obtenu les deux bases actives. Celles-ci présentent les
constantes physiques ci-dessous. Les propriétés de la mo-
dification lévogyre coïncidant d'une manière très satisfai-
sante avec celles de la nicotine du tabac, la synthèse com-
plète de cet alcaloïde se trouve ainsi réalisée.
Nicotine Nicotine gauche Nicotine droite
natureUe de dédoublement de dédonbltinent
Point d'ébull. (corr.) 246,1-246,2° 246-246,5° 245,5-246,5°
Densité à 20° 1,0097 1,0092 1,0094
[a]-^ —166,39° -160,93= -{-163,17°
^ Archives (4) 15. 574.
552 SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE.
M. Pictet ajoute que M. le prof. A. Mayor a bien voulu
examiner les deux isomères optiques au point de vue de
leur action sur l'organisme animal. Ses premières expé-
riences, effectuées sur le cobaye et le lapin, ont fourni ce
résultat intéressant, que, non seulement la nicotine droite
est à peu près deux fois moins toxique que la nicotine
gauche, mais qu'elle agit d'une façon toute différente sur
le système nerveux central.
MM. H. Decker et H. Bunzli ont observé que la N-mé-
ihylacridone (I), traitée en solution éthérée ou benzénique
par le magnésium et le bromobenzéne, fournit une combi-
naison (II) que l'eau transforme en oxydihydrométhyl-
phénylacricridine (III).
BrMgO^CeH, HO^G^H,
CsH,<^>?>C,H, C,H,<5->CeH, C«H,<5.>C,H,
CH3 CH3 CH3
I. II. III.
Ce dernier composé est identique à celui que l'on obtient
en faisant agir les alcalis sur l'iodométhylate de phényl-
acridine.
M. F. Ullmann communique les résultats d'un travail
fait en collaboration avec M. A. Lehner sur les benzophé-
none-sulfones.
Lorsqu'on traite le chlorure o-toluène-sulfonique (I) par
le benzène en présence de chlorure d'aluminium, il se
forme Vo-méthylsulfobenzide (II); ce corps fournit par oxy-
dation au moyen du permanganate Vacide sulfobenzideo-
carbonique; celui-ci, traité par l'acide sulfarique, donne
enfin la benzophénone-sulfone (IV).
P TT ^SOîCl p Ti ^SOj.CgHs p Tj --'^02 CgHs r V ,^'^Oi>v^p ti
I. II. III. IV.
Le chlorure qui sert de point de départ à ces transfor-
mations doit être préparé par l'action du chlore sur l'acide
SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE. 553
0-toluène-sulfinique, car le produit industriel renferme
toujours une notable proportion du dérivé para.
Les auteurs on trouvé, en outre, que l'acide sulfoben-
zide-o-carbonique prend facilement naissance lorsqu'on
chauffe la solution d'un o-chlorobenzoate alcalin dans l'eau
ou dans l'alcool amylique avec l'acide benzène-sulfinique,
en présence d'une petite quantité de cuivre en poudre :
^«H*<coOK + ï^O,S-CeH, = CeH,<g^^Q-^«ïï^ 4- KCl
Cette réaction, appliquée aux acides benzène-sulfiniques
substitués, permet d'obtenir les acides sulfobenzide-carbo-
niques substitués, lesquels, chauffés avec l'acide sulfu-
rique, fournissent à leur tour des benzophénone-sulfones
substituées.
M. F. Reverdin présente quelques observations qu'il a
faites en étudiant avec MM. Delétra et Dresel certains
dérkés du chlorodinitrohenzène, C6H3.CI.NO2.NO2 : 1 ,2.4. Ces
observations ont trait spécialement aux éthers dinitrophé-
nyliques du chloraminophénol C6Hs.OH.Cl.NH2 : 1 .3.4 et
du jo-aminophénol, ainsi qu'aux dérivés nitrés et chloro-
nitrés de l'oxydinitrodiphénylamine.
Lorsqu'on condense le chloroaminophénol 1.3.4 avec le
chlorodinitrohenzène, il se forme, suivant les conditions
de l'expérience, la chloroxydinitrodiphénylamine corres-
pondante ou l'éther dinitrophénylique, tandis que lorsqu'on
opère avec le chloraminophénol C6H3.OH.CI.NH2 : 1.2.4..
on obtient toujours comme produit principal la chloroxy-
diphénylamine.
En cherchant à chlorer et à oxyder simultanément
l'aminonitro-dinitro-diphénylamine
Archives, t. XVIL — Mai 1904. 38
554 SOCIÉTÉ DE CHIMIE DE GENÈVE.
les auteurs ont constaté qu'il y a élimination du groupe
NOj et formation de la trichloroquinone-'phényliinide déjà
décrite par MM. Reverdin et Crépieux^ En nitrant les
2- et 3-chloro-4-acétoxydinitrodiphénylamines, ainsi que
la3.5-dichloro-4-acétoxy-dinitrodiphénylamine, ils ont ob-
tenu des dérivés chloromononitrés. Avec l'acétoxydinitro-
diphénylamine
NO
, -NH-,
CH,C00l
il se forme un dérivé dinitré. Tous ces produits renfer-
ment les nouveaux groupes NO2 dans le noyau acétoxylé
et sont facilement saponifiés par le carbonate de soude.
A. P.
^ Archives (4) 16. 486.
BULLETIN SCIENTIFIQUE
PHYSIQUE
A. RiGHi. La teoria moderna dei fenomeni fisici (Radio-
ATTiviTA, lONi, ELETTRONi). 2^ édiz. Nicola ZanichelH.
Bologna. 1904.
M. Righi traite dans ce volume d'une façon magistrale,
avec la haute compétence que lui donnent ses recherches
et ses découvertes faites dans toute l'étendue du champ
de l'électromagnétisme, les questions qui sont à l'ordre du
jour dans les débats de la science expérimentale.
Les innombrables recherches expérimentales faites pen-
dant ces dernières années sur les décharges électriques
et les heureux essais faits pour compléter la théorie élec-
tromagnétique de la lumière, et enfin la découverte de
nouveaux phénomènes magnéto-optiques et celle de la
radioactivité, ont eu comme conséquence, dit M. Righi
dans l'introduction de son ouvrage, de constituer une
nouvelle et très intéressante branche de la science, et en
même temps elles ont tait surgir une théorie qui tend à
relier harmoniquement tous ces faits, théorie qui modifie
profondément les idées précédentes sur les phénomènes
électriques et même sur tous les phénomènes physiques.
M. Righi part de l'examen des phénomènes électrolyti-
ques pour arriver à l'explication de l'électron, qui serait
un ion, sans noyau pondérable, c'est-à-dire un ion pure-
ment électrique, ce qui l'amène à étudier dans le deuxième
chapitre la relation entre les électrons et les phénomènes
lumineux, où il décrit avec beaucoup de clarté la décou-
verte de Zeemann, conséquence des vues théoriques de
Lorentz, l'éminent physicien hollandais qui a eu l'heu-
reuse idée de considérer les atomes avec les charges
électriques.
Dans le troisième chapitre sont résumées les recherches
faites pour établir la nature des rayons cathodiques, lequel
est complété par le suivant, sur les ions dans les gaz et
dans les solides. Ensuite, après une étude complète sur la
oob BULLETIN SCIEMIFIQLŒ.
radioactivité qui forme le chapitre V. l'auteur donne dans
les deux derniers une discussion sur les résultais des cal-
culs des masses, vitesses et charges électriques des ions
et des électrons, et il établit la nature électronique de la
constitution de la matière. M. Righi dit que les forces mo-
léculaires et atomiques ne sont probablement que des
manifestations des forces électromagnétiques des électrons
et que même la gravitation pourra être expliquée suivant
ces concepts. Th. T.
P. Gruner. D.£m.>ierl'.\gserschei\u.ngen. etc. Lueurs cré-
pusculaires DANS l'année 1903 (Mitteil. de?' Xaturf.
Gesellsch. in Bern, 1904).
Dès la réapparition des lueurs crépusculaires dans l'été
1902, à la suite de l'éruption du Mont Pelé dans la Marti-
nique. M. Gruner s'est voué à l'étude suivie et soignée de
ce magnifique phénomène qui avait provoqué déjà et à un
plus haut degré encore l'admiration du monde après la
fameuse éruption du Krakaloa. Il .avait fait part l'an der-
nier à la Société bernoise des sciences naturelles de ses
premières séries d'observations, il publie maintenant en
détail la série des observations auxquelles il s'est livré du
février 1903 au 21 février 190i.
L'auteur conclut d'une manière générale que le déve-
loppement et l'éclat du phénomène crépusculaire sont
intimement liés à l'état général du temps et que, sans
exception, la belle lueur pourpre caractéristique s'est mon-
trée chaque fois que le baromètre était haut avec apparition
d'un anticyclone dans les régions occidentales, France, emi.
Bern. Pharm. Inst. der Univ. — Archiv der Pharm. 242. 117.
81 . Ullmann (F.). Ueber eine neue Darstellungsweise von Phe-
nylàthersalicylsàure. Genf. Univ.-Lab. — Berichte 37. 853.
4 bis. Ullmann (F.) und Frey (Burckhard). Ueber die Herstel-
lung von p-Alkylarainobenzaldehyden. Genf. Univ.-Lab. —
Berichte 37. 855.
8^. Urech (Walter). Beitràge zur Kenntnis der Oxazinverbin-
dungen. Dissert. Genf. (D"" Kehrmann und D"" Ullmann).
565
OBSERVATIONS MÉTÉO KO LOGIQUES
L'OBSERVATOIRE DE GENÈVE
PENDANT LE MOIS
D'AVRIL 1904
Le 1'"", pluie dans la nuit et de 10 h. du matiu à 7 h. du soir.
3, fort vent à 1 h. du soir.
4, pluie dans la nuit et depuis 9 h. du soir; fort vent dans la journée.
5, légère gelée blanche le matin.
6, pluie depuis 7 h. du soir.
7, fort vent dans la journée; pluie à 4 h. du soir.
8, pluie k 7 h. et à 10 h. du matin; fort vent dans la journée.
9, pluie dans la nuit.
11, légère gelée blanche le matin.
12, très forte rosée le matin.
13, forte rosée le matin; fort vent dans la journée; pluie depuis 10 h. du soir.
15, fort vent à 1 h. et à 4 h. du soir; fœhn caractérisé.
16, forte rosée le matin; fort venta 10 h. du matin et à 4 h. du soir.
17, pluie à 7 h. du matin et depuis 9 h. du soir.
18, forte bise k 1 h. et à 4 ii. du soir.
19, forte rosée le matin.
20, forte rosée le matin; éclairs k l'E. et légère averse k 8 h. du soir,
21, fort vent k 1 h. du soir.
22, rosée le matin.
23, lorte bise depuis 4 h. du soir.
24, forte bise à 1 h. et k 7 h. du soir.
25, forte rosée le matin et forte bise k 1 h. du soir.
26, 27 et 28, très forte bise pendant tout le jour.
29, couronne lunaire.
Archives, t. XVII. — Mai 1904. 39
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568
MOYENNES DE GENÈVE. — AVRIL im
Correction |>onr rédnire la pression atinospbérlqne de Oen^ve à In
lieNnntenr normale : -\- 0™'"-02- — Cette correction n'est pas appliquée dans
les tableaux.
Pression
atmosphérique : TOO'"
m_|.
1 h. m.
4 h. m.
7 h. m.
10 h. m.
1 b. s.
4 h. 9.
7 h. 8.
10 h. 8.
Moycnius
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mn.
mm
l"déc. 31.18
31.08
31.52
31. 64
31-02
30.48
30.90
3123
31-13
2« >> 23-64
23-30
2364
23.58
22.98
2249
22.62
23.36
23-20
3= » 2589
25-72
2621
2623
25.73
2532
2582
26.48
2o.92
Mois 26 91
26.70
2712
27.15
26.38
2610
26.45
27.03
2675
Température
l"déc.+ 7.76 + 668 + 653 +10.23 +1275 +1227 +1029 + 8 64 + 939
2' » iO-H 858 935 1452 16-77 1610 14 32 1210 1276
3« » 8 73 750 846 11-71 13-77 13 81 12-23 10-29 10. 81
Mois
887 759 811 1215 14-43 14-06 12 33 1034
10.99
Mois
79
Fraction de saturation en Vo-
1" décade 80
86
83
65
50
55
63
73
69
2» » 80
84
84
60
47
r,t
57
75
67
3« » 77
80
77
64
52
M
57
70
66
83
81
63
49
52
59
73
Dans ce mois l'air a été calme 261 fois sur 1000-
NNE 75
Le rapport des vents = .„ = 1-74.
'^ SSW 43
La direction de la résultante de tous les vents observés est N. 10° -2 W.
Son intensité est égale à 20. 7 sur 100-
68
Moyennes des 3 observations
(7h, Ih, g»)
mm
Pression atmosphérique . 726.88
Nébulosité 7.2
l±l+±.. +11°-13
Température <
^7+1 + 2X9 _^iio.o6
4
Fraction de saturation 'j'j Vo
Valeurs normales du mois pour les
éléments météorologiqaes, d'après
Plantamonr :
mm
Press, atmosphér.. (1836-1875) 724.77
Nébulosité (1847-1875). 5.8
Hauteur de pluie. . (1826-1875). 56""'. 8
Nombre de jours de pluie, (id.). 11
Température moyenne . . . (id.). + 8". 97
Fraction de saturât. (I849-1875K 70 »/,
569
Observations météorologiques faites dans le canton de Genève
Résultats des observations pluviométriques
station
Chl.ISNÏ
C0LL8X
ClliHBÉSY
CHaglllNE
S»TI8N\
ITHKNU
coïPisiènis
Hauteur d'eau
ta mm.
32.6
28.9
26
24.4
32.0
29.0
21.0
Slalioo
V8VI1I8R
OBSIRVITOIRE '
CDl.nSNÏ^
rrPLiXGR
jom
HglOltXCR
Hauteur il'eau
eu mm.
42.2
33.1
29.2
32.8
31.9
38.8
Durée totale de rinsolation à Jussy : 149h.2.
OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES
GRAND SAINT -BERNARD
PENDANT LE MOIS
D'AVRIL 1904
Le l", neige et forte bise.
3, 4 et 7, neige.
8, neige et très forte bise.
13 et 14, très fort vent et neige.
15, violent vent.
16, neige et très fort vent.
!7 et 18, neige.
19, neige et pluie.
21, brouilard le matin.
22, brouillard.
23, neige et pluie.
26 et 27, brouillard, neige et forte bise.
28, très forte bise et brouillard.
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ilO ce -H -f ers o o î^ o -c 'i' 05 o o ce o o -H ^ -o I-- ■rj -p -f ■rj îc -o Ci o -f
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572
MOYENNES DU GRAND SAINT-BERNARD. — AVRIL 1904
Correction ponr rédnire la pression atmosphérique du Orand Saint-
Bernard A la pesanteur normale : — 0"""-22. — Cette coi-recliou n'est pas
appliquée dans les tableaux.
Pression atmosphérique : 500'"'" -{-
7 h. m. 1 h. 8. 9 h. s. Moyenne
mm mm mm mm
1" décade 65.84 66.48 66-75 66.36
2' » 64.03 64.39 64.20 64.21
3' » 62.74 62.83 63. 62 63.07
Fraction de saturation en 7o
7 h. m. 1 h. a. 9 h. s. Moyenne
Mois
77
63
68
69
71
71
81
75
73
59
77
70
64. 20 64 57 64. 86 64 55
74
64
76
71
7 h. m.
o
i"' décade — 4.74
2-= » — 1.74
3= » — 2.62
Mois — 2.94
Température.
1 h. s. 9 h. s.
4- 0.82
.Moyenne,
7-1-1 4-9 7-I-1-I-ÏX9
s
4
o
o
o
— 0.29
- 3.65
- 2. 90
- 3.08
+ 0.8.^>
— 1.09
- 0.66
- 0.77
+ 191
- 2.48
- 1.06
- 1.42
- 2.41
- 15*
- 1.74
Dans ce mois l'air a été calme fois sur 1000-
NE 90
Le rapport des vents = ^= 1.48.
^^ SM' 61
La direction de la résultante de tous les vents observés est N. 45° E.
Son intensité est égale à 3.2 sur 100.
Pluie et neige dans le Val d'Entremont.
station
Martigny-Ville
Orsières
Boiirg-St-Pitrie
St-Bernard
Eau en millimètres
Neig-e en centimètre";.. . .
78'"l
0cm
7r6
Ocm
mm
1196
isTi
Hgcm
SUR LA
RÉFRACTION DE LA TOURMALINE
PAK
€ll. SORET
(Suile et finKJ
IV
Mes mesures ont porté sur neuf cristaux de prove-
nances inconnues pour la plupart différents de couleur
et de dureté, mais dont les indices sont assez analo-
gues. Il est clair qu'un choix plus systématique de mon
matériel d'observation eût été préférable. En fait, j'ai
abordé ce travail dans l'idée de vérifier simplement en
quelques heures si mes cristaux présentaient de grosses
anomalies; je n'en ai pas trouvé, mais j'ai été entraîné
à multiplier les mesures par le désir de me rendre
compte de l'origine et du caractère de petites diffé-
rences qui semblaient avoir une certaine régularité.
Pour chaque détermination, je fixais, par un nombre
de pointés qui a varié suivant les cas, la division du
cercle vertical correspondant à la limite de réflexion
totale, d'abord pour un azimut donné du cercle hori-
^ On ne lira pas sans une profonde émotion ces lignes, dont la
rédaction a été brusquement interrompue par la maladie, suivie
presque aussitôt par la mort foudroyante de leur auteur. Elles
sont le suprême adieu de Charles Soret à une publication à laquelle
le rattachaient les liens les plus étroits et un dévouement infati-
gable, adieu aussi à la science, qu'il a si fidèlement se'rvie jusqu'au
bout. — Réd.
AKcmvES. l. XVII. — Juin 190i. 40
574 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
zontal, puis pour le même azim.ut augmenté de 180°.
Cette double opération était répétée identiquement en
transportant la lunette de l'autre côté de la demi-boule,
et de la ditïérence des deux moyennes on déduisait
l'indicé.
Les indices ainsi obtenus ne sont qu'approximative-
ment exacts en valeur absolue. La demi-boule était
bien comparée de temps en temps à une lame de quartz,
et son indice apparent était vérifié chaque fois qu'il y
avait lieu d'admettre quelque changement dans son
réglage ; mais l'angle limite du quartz étant autre que
ceux de la tourmaline, il y aurait une correction à ap-
porter pour que la comparaison soit rigoureuse.
Par contre, les indices obtenus dans une même série
d'observations pour les divers azimuts paraissent très
comparables. Leurs différences sont, d'après la manière
dont ils sont calculés, la moyenne des valeurs différen-
tielles obtenues indépendamment à gauche et à droite
de l'appareil.
L'ensemble des observations faites dans les divers
azimuts sans que le cristal lut enlevé ou déplacé dans
l'intervalle et se rapportant par conséquent à un seul et
même point du cristal, est désigné ci-dessous sous le
nom de série. Pour de petites différences, les chiffres
d'une même série peuvent être comparés entre eux,
mais non à ceux d'une autre série.
Y
Sections perpendiculaires à Vaxe.
Sur la limite extérieure (rayon ordinaire) le plan de
polarisation est perpendiculaire à la limite ; si le cristal
SUR LA RÉFRACTION DK LA TOURMALINE. 575
est nniaxe, on doit obtenir l'indice constant rig dans
tous les azimuts. S'il est biaxe l'indice oscille entre les
valeurs Ug et n^ qui s'observent dans deux azimuts à
angle droit.
Sur la limite intérieure (rayon extraordinaire) le plan
de polarisation est parallèle à la limite. Dans tous les
cas, si la surface d'onde est celle de Fresnel, l'indice
a la valeur constante Up. Si la face forme avec l'axe un
angle 9 dilïérent de 90°, l'indice est n^ dans l'azimut
perpendiculaire à la section principale, ete> n^ dans
la section principale. On a
en admettant toujours ng= 1 .64000, îip = 1 .62000,
<îette formule donne pour 9 = 89° s = 1.620006 ;
l'influence d'une petite erreur de position de la face est
donc insensible.
Cristal L — Tourmaline noire, lame à peu prés per-
pendiculaire à l'axe, formant un triangle irrégulier
d'environ 2 centimètres de côté. Surface très plane,
taillée par iMM. Steeget Reuter. Cette lame est complè-
tement opaque ; mais les faces latérales du prisme étant
en partie conservées on a pu reconnaître au goniomètre
que la normale fait avec l'axe cristallographique un
angle de 17' environ. Les azimuts étant rapportés à
une origine arbitraire, mais fixe par rapport au cristal,
la section principale correspond approximativement à
l'azimut 135°-3I5°.
Une première étude de ce cristal a été faite à l'aide
•de mon réfractomètre à dispersion ' . Le sulfure de car-
' Voir Ch. Soret, Sur un réfractomètre, etc. Arch., 1883, 9, 5;
Recherches sur la réfraction dans les aluns cristallisés, Arch.,
1884, 12, 553 ; — L. Perrot, Recherches sur la réfraction dans
une série isomorphe de cristaux à deux axes, Arch., 1891, 25, 32.
576 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
bone employé comme liquide réfringent a des indices
très peu supérieurs à ceux de la tourmaline. Aussi les-
mesures faites sous une incidence presque rasante,
étaient-elles difficiles et très peu précises, surtout pour
le rayon ordinaire. Elles ont porté sur la raie F du
spectre.
La lumière était polarisée par un nicol avant son en-
trée dans le collimateur. La surface du cristal n'était
pas diaphragmée et on opérait toujours sur sa partie
centrale. Dans ces conditions il suffit de donner la
moyenne des résultats obtenus dans cinq séries d'ob-
servation. Les mesures isolées présentent des diffé-
rences qui sont absolument irrégulières et dont les va-
leurs extrêmes vont à 3 unités de la 4^ décimale pour
le rayon extraordinaire, à 7 pour le rayon ordinaire.
Réfractomètre Soret. raie F.
Azimut Indice extraordinaire up Indice ordinaire ng
0°-180° 1.63016 1.6o28o
45°-225° 16 38
90°-270° 15 49 •
13o°-315° 11 50
Les différences ne dépassent pas les limites des-
erreurs expérimentales, qui sont trop grandes sur le
rayon ordinaire pour permettre une conclusion; l'ac-
cord sur l'indice extraordinaire est évidemment acci-
dentel.
La même face a été étudiée ensuite pour la raie D
au réfractomètre d'Abbe. Malheureusement la limite
ordinaire, très vague malgré le nicol, et perdue dans les
franges de Herschel, ne permet pas de mesures accep-
tables. On a seulement trouvé approximativement
7i„= 1.6454.
SUR LA RKFRACTION DE LA TOURMALINE. 577
Quand à la limite extraordinaire, elle paraît très fixe
•et ne subit pas de déplacement perceptible à l'œil
quand on déplace le cristal sur la demi-boule de l'ap-
pareil.
Les séries II et III ont été faites à la suite l'une de
l'autre, sans déplacer le cristal. La série I est indépen-
dante.
Iléfraotomèlre Abba, raie D. — Fndice extraordinaire Up.
Azimut
Sans
I
diaphragme
Dia
II
iphrag. 2™"'
III
' Sans diaphra:
'13o°-3lo°
1.62363
\
. 62363
1.62362
16o°-34o°
59
62
59
l9o°- 15°
51
61
60
225°- 45°
54
59
58
!2o5°- 75°
56
55
50
y8o°-'l 05°
(52
51
55
Les séries suivantes ont été faites alternativement,
•dans l'ordre indiqué, dans le but déjuger de l'influence
possible d'un défaut de la demi-boule. Dans la première
position le cristal était orienté comme précédemment,
dans la deuxième position il était tourné de 90° sur la
demi-boule. Les azimuts sont toujours comptés à par-
tir de la même origine fixe sur le cristal.
■Ordre des
i" p<
îsition
Ordre des
2° posi
tion
Séries
ISôo-Mô"
225°
-45»
séries
1350-315°
225°-45"
III
1.62350
1.62343
I
1 . 62349
1.62352
y
55
53
II
59
64
vu
48
47
IV
50
53
VIII
65
57
VI
59
52
IX
61
54
X
XI
63
57
56
64
Moyen. 1.62356 1.62351 1.62356 1.62355
578 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
En remplaçant le cristal par une lame de verre très
plane on a trouvé, dans les deux azimuts rectangu-
laires, une fois 1.33108 et 1.53109, une autre fois
1.53106 et 1.53106.
Cristal IL — Tourmaline noire semblable à la pré-
cédente, taillée également par MM. Steeg et Reuler, et
approximativement perpendiculaire à l'axe; l'erreur est
d'environ T. Par suite d'une inadvertance, je ne puis
raccorder les azimuts des deux points de départ des
séries de mesures qui vont suivre, ni entre eux, ni
avec l'azimut de la section principale.
Le cristal a été mesuré au réfractomètre d'Abbe
(raie D) avec un diaphragme de 2""" à l'objectif; les
limites sont relativement nettes, l'ordinaire moins que
l'autre comme toujours, et ne varient pas avec la pres-
sion exercée sur le cristal.
Azimut
I
>ip
II
Azimut
np
0°-180°
i. 64389 '
1.62296
0°-180°
1.62302
45°-225°
88
291
4o°-225°
307
90°-270°
87
298
o0°-270°
299
135°-315°
86
309
135°-315°
298
Il semble y avoir dans ces deux cristaux une faible
ellipticité de l'onde extraordinaire qui n'est pas suffi-
samment expliquée par les erreurs d'orientation des
faces. Mais les différences tombent dans les limites des
erreurs expérimentales, et les mesures ci-dessus sont,
tout-à-fait insuffisantes pour prouver leur existence. .
Cristal IlL — Tourmaline verte, de provenance
inconnue, qui fait partie d'une pince à tourmalines du
Cabinet de Physique de l'Université, et m'a été obli-
geamment prêtée par M. le prof. C.-E. Guye.
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 579
L'une des faces a été examinée d'abord à l'aide de
mon réfractomèlre à dispersion, après avoir été pour-
vue d'un diapiiragme de papier noir percé d'une ouver-
ture centrale de 3""" de diamètre. Le tout était parfai-
tement réglé et centré de manière que l'observation
dans les divers azimuts se fit dans des conditions aussi
semblables que possible.
Il a été fait 9 séries pour la raie F, sur la même
partie du cristal, celui-ci étant réglé à nouveau pour
chacune, ainsi que le réfractomèlre. Le plan de pola-
risation de la lumière incidente était parallèle à la
limite. Les valeurs absolues des indices varient un peu
d'une série à l'autre, mais la différence de deux indices
rectangulaires d'une même série est toujours assez
faible.
Plan de polarisation parallèle à la limite ; pour
chaque série, on donne l'indice obtenu, s quand le
plan d'incidence est parallèle à la section principale,
iig quand il lui est perpendiculaire.
Réfractomètre Sorel, rme F.
Séries
l
1.65081
«g-
1.65074
Séries s
VI 1.65052
1 . 65052
II
49
65
VII 57
75
III
80
77
Vill 58
60
IV
56
68
62
91
IX 59
79
V
Moyenne 1.65062
1.65072
La même face au réfractomètre Abbe, avec un dia-
phragme de 2""" à l'objectif, a donné pour la raie D
580 SUR LA RÉFBACTION DE LA TOURMALINE.
Réfractomètre Abbe, raie D.
Première pi
Dsition
Deuxième po:
sitioii
Séries i
•'V
Séries s
n?
ni 1.64334
1
.64337
X 1.64333
1.64340
IV 30
39
34
XI 27
1.64338
V 26
Moyenne 1 64330
1.64339
VI 39
43
VII 29
46
Moyenne 1.64332 1.64340
Chaque série correspond à une région très limitée
du cristal qui a dû varier un peu de l'une à l'autre. La
petite différence Ug-z est tout à fait conforme à ce qui
a été trouvé avec l'autre réfractomètre et peut être due
à une légère inclinaison de la face par rapport à l'axe.
L'influence de la position de la lame sur la boule est
insensible.
La face opposée de la même lame a donné
Réfractomètre Abbe, raie D.
léries e
ng
Séries e
"«■
1 1.64325
1.64324
4 1.64337
1.64335
2 38
34
5 50
41
3 33
30
6 46
45
1.64338 1.64335
VI
Sections parallèles à Vaxe.
Sur une face formant avec l'axe un petit angle 6, soil
a. l'angle du plan d'incidence et de la section principale.
Si le cristal est uniaxe, pour « = 90°, la limite exté-
rieure constante du rayon ordinaire donne l'indice
0), = rig, l3 plan de polarisation est parallèle à la li-
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 581
mite; la limite intérieure, extraordinaire et variable,
passe par un minimum et donne l'indice e, =np; le
plan de polarisation est perpendiculaire.
Pour a = 0\ la limite ordinaire donne un indice
00 = îig, mais est polarisée perpendiculairement; la
limite extraordinaire, polarisée parallèlement, donne
uu indice e, qui dépend de par la formule
E^ = n/ cos'^ 6 -|- Up^ sin Q
et se confond avec % pour ô = 0.
En admettant comme précédemment iig =^ \ .64000
et ïip = \ .62000, on trouve
Pour 6 1 '
10°
1.63999
1 .63994
1 .63940
Fiff. 4.
Fig. 5.
La disposition des limites observées avec un nicol
dans le voisinage de la section principale est représentée
schématiquement par la figure ci-dessus. La figure 4
suppose le plan de polarisation parallèle aux limites.
582 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
La limite ordinaire constante w', co, w' s'évanouit gra-
duellement et disparaît sur la section principale, tandis
que l'extraordinaire apparaît graduellement et subsiste
seule sur la section principale, où elle a son maximum e.
L'inverse a lieu figure 5, quand le plan de polarisation
est perpendiculaire aux limites.
Si le cristal est uniaxe, on doit avoir w = /^9 et s au
plus égal à w.
Si le cristal est légèrement biaxe, les choses se pas-
sent à peu près de même en pratique, malgré la com-
plication des lois réelles. Seulement, suivant l'orienta-
tion de la face étudiée, il pourra arriver que la diffé-
rence £-w soit positive et atteigne les valeurs ng-n,n ; ou
que la valeur de l'indice quasi ordinaire, mesuré per-
pendiculairement à la section principale, descende jus-
qu'à ïim et devienne plus petit que w. Sur les faces
obliques, les indices qui correspondent à e et w s'ob-
servent avec des polarisations obliques sur les maxima
et les minima des limites situées dans deux azimuts dif-
férents, voisins de la section principale.
Les cristaux suivants ont été étudiés exclusivement
avec le réfractométre Abbe.
Cristal IV. — Tourmaline verte de provenance in-
connue, dans laquelle j'ai taillé deux lames à peu près
parallèles à l'axe, et dont les indices présentent une
différence notable.
A. Première lame inclinée d'environ 1°40' sur l'axe.
11 a été fait d'abord plusieurs séries entre lesquelles le
cristal a été souvent repoli, le plan de polarisation res-
tant parallèle à la limite.
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 583
Séries
:
>2r
Séries
E
ng
I
1.63852
1.63848
VII
1.63903
1.63890
II
866
863
VIII
859
888
III
863
849
IX
876
892
IV
905
887
X'
856
870
V
881
890
XI
884
87 6
VI
871
879
XII
884
877
MoyenDe 1.63875 1.63876
D'autres mesures ont été faites en tournant le nicol.
Plan de polarisatioa Plan d'incideuoe Indice Série XIII Série XIV
Il à la limite ij à la secl. princip. s 1.63858 1.63870
J_ » Il » ti) 1.63845 1.63858
!| » _L » Ug 1.63878 1.63876
_L » J_ » Hp (1 . 62087)
La dernière série a été faite avec un diaphragme de
1""". La valeur de tip est probablement incorrecte, peut-
être par suite de quelque inadvertance dans l'orienta-
tion du plan d'incidence, et parait trop élevée de six ou
sept unités de la quatrième décimale. Une mesure spé-
ciale faite ultérieurement a donné /i^ = 1.63852,
n^=: 1.61992, soit une biréfringence de 0,01860
comme pour le fragment B du même cristal. Cela sup-
poserait pour la série XIV, tip = 1 .6201 6.
B. Deuxième lame, face inclinée de 0°,2r sur l'axe.
Série I
Série II
3
1.64002
1.63992
(ù
1.64005
1.63988
n^
1.64001
1.63993
iip
1.62139
' Pour les séries 10, 11, 12 j'ai déterminé, très grossièrement
d'ailleurs, les courbures de la face dans les deux azimuts utilisés,
j'ai uonvé les rayons de courbure suivants, comptés positivement
quand la face est convexe ;
Série 10, || à l'axe — oG", y ;i Taxe -}- 2.5™
» 11, +72 -r 10
» 12, 4-24 ■ -\- 24
584 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
Une vérification ultérieure de la biréfringence, avec
un autre réstiasje de la boule, a donné la valeur con-
cordante 7ig — n^ = 0.01849.
Cristal V. — Petite tourmaline verte, de prove-
nance inconnue, dans laquelle j'ai taillé une lame de
3 X 3™"" à peu prés parallèle à l'axe (inclinaison 25'
environ). Trois séries dans diverses positions, dia-
phragme 2""".
Série I
Série II
Série III
1.64351
1.64346
1.64349
1 ,64357
1.64355
1.64344
1.64352
1.62324
Cristal VI. — Tourmaline vert foncé, de provenance
inconnue, fragment allongé perpendiculairement à
l'axe, assez homogène de structure, mais présentant à
ses deux bouts (A et B) des teintes un peu différentes
et des indices un peu différents également. Ce frag-
ment a reçu d'abord deux faces perpendiculaires à l'axe
qui ont permis de constater au stauroscope qu'il est
très sensiblement uniaxe; la croix est assez régulière et
se disloque seulement un peu prés de l'un des bouts
(B). On a taillé ensuite une face qui s'est trouvée incli-
née de T environ sur l'axe, et sur laquelle on a fait les
mesures au réfractomètre Abbe.
Bout A. Diaphragme de 2""°. Plusieurs séries, entre
lesquelles le cristal a été repoli superficiellement. Plan
de polarisation parallèle à la limite.
Séries
E
n?
Séries
i
ng
I
1.64201
1.64219
IV
1.64182
'1.64202
II
200
217
V
173
213
III
218
226
VI
211
228
Moyenne
1.64197
1.64219
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALLNE. 585
Puis deux séries en renversant la polarisation dans
la section principale.
Séries o ng rip
I 1.64211 1.64220
II 1.64231 1.62179
Bout B. Deux séries avec le diaphragme de 2'°'" et le
plan de polarisation parallèle à la limite.
Séries
:
ng
I
1.64277
1.64308
II
1.64308
1.64328
Puis une série complète avec le diaphragme de l"""",
dans laquelle les lectures se sont trouvées remarqua-
blement concordantes.
Azimut
Plan de polaris.
Plan d'inci
dence
0°-180°
il à la limite
Il àlasect.
princip.
c
1.64298
»
±
Il »
»
(0
1.64309
200°-200°
Il à la limite
à-f 20°
»
co'
1.64324
340°- 160°
» »
à — 20°
»
co'
1.64323
90°-270'
» »
_L
»
Hg
1.64318
»
J_ à la limite
»
»
»P
1.62259
A l'un comme à l'autre bout du cristal, e est plus
petit que rig de deux ou trois unités de la 4™^ décimale ;
cette difiérence est expliquée par l'inclinaison de 7°
de la face sur l'axe. En prenant pour.n^ la moyenne
1.64322 des valeurs n et w' obtenues perpendiculai-
rement à l'axe et à -|- 20° de la section principale et
en faisant ô = 7"^ dans la formule n = n\ cos' 9
-\- ïVpS'm^ S, on trouve en effet n = s = 1.64292.
Cette dernière série de mesures est particulièrement
intéressante. C'est la seule fois que j'aie obtenu des
limites non pas parfaites, bien loin de là, mais suffi-
samment nettes pour montrer à la simple vue des
o86 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
déplacements de 20 ou 30", en même temps que l'an-
gle de T formé par la lame avec l'axe permettait de
suivre dans des conditions favorables la marche des
limites aux environs de la section principale.
Cristal VII. — Tourmaline rose, provenance dou-
teuse (Elbe?). Le fragment que j'ai eu entre les mains
ne portait que quelques traces de ses faces naturelles.
J'ai pu en extraire un morceau assez homogène et tail-
ler une face approximativement parallèle à l'axe, sur
laquelle j'ai obtenu les indices suivants.
Série I
Série II
Série m
Série IV
Série Y
s
1.64026
1.64035
1.64005
1.64014
—
CD
—
1.64029
1.64000
1.64011
—
n.
1.64035
1.64038
1.64011
1.64013
1.64001
iip
—
—
1.62520
—
1.62507
Cette tourmaline est remarquable par sa faible biré-
fringence.
Cristal VIII. — Tourmaline de l'Ile d'Elbe, inco-
lore à une extrémité, noire et opaque à l'autre.
A. J'ai détaché du bout transparent un fragment, sur
lequel j'ai poli une face parallèle à l'axe, que j'ai exa-
minée au réfractomètre d'Abbe, et qui m'a donné
Série I Série II
£ . 1.64330 1.64326
w 1.64323
ne 1.64326 1.64326
. B. J'ai coupé ensuite sur le bout transparent du
cristal une lame perpendiculaire à l'axe qui, au micros-
cope polarisant, donne la croix un peu disloquée et
variable d'un point à l'autre et la figure des cristaux
biaxes près des bords.
C. Sur le cristal principal j'ai taillé une face à peu
SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE. 587
près parallèle à l'axe (inclinaison 0°4o') sur laquelle
j'ai obtenu.
Bout clair Bout noir
S 1.64266 1.64317 1.65119
0) . 1.64311 1.65123
n, 1.64264 1.64318
rip 1.62216 1.62238 1.63051
J'ai constaté cette grande différence d'indices aux
divers points de cristal par la méthode de la déviation
minimum. J'ai taillé pour cela une seconde face, éga-
lement parallèle à l'axe, j'ai couvert le prisme ainsi
formé d'une couche de vernis noir dont j'ai enlevé prés
de chaque bout une bande transversale de 2°"" d'épais-
seur sur chaque face. Le prisme étant ensuite réglé sur
le spectromètre, je pouvais recevoir simultanément
dans la lunette les rayons réfractés par ces deux régions
au minimum de déviation. J'ai trouvé ainsi
Partie claire, angle réfringent 23°55'o0"
déviation minimum pour rip 34°28'5"
» » Ug 35°43'o5"
d'où rip = 1 .62272, iig = 1 .64309.
Partie encore transparente prés du noir, angle ré-
fringent 23°56'0"
déviation minimum pour 7ip 34°37'45"
» » Ug 36°2'40"
d'où rip = l .62524, iig = 1 .64801 .
Les faces du prisme n'étaient d'ailleurs pas très
planes, les images pas très bonnes, mais les deux séries
de mesures ayant été faites simultanément dans un
même réglage de tout l'appareil, leurs valeurs relatives
doivent être approximativement exactes, et confirment
les différences obtenues au réfractométre.
588 SUR LA RÉFRACTION DE LA TOURMALINE.
Cristal IX. — Petite tourmaline jaune de l'île d'Elbe.
J'ai taillé une face à peu prés parallèle à l'axe (incli-
naison 0°37'). Malgré un poli très satisfaisant, les limi-
tes sont mauvaises et varient notablement d'un point à
un autre. J'ai trouvé
A lia bout
A l'autre bout
s
1.64776
1 , 64682
(0
1.64777
1.64677
ilg
1.64785
1.64662
Rp
'1.6'23o0
1.62264
Charles Soret était occupé à terminer la rédaction de
cette seconde partie" de son travail sur la réfraction de
la tourmaline quand la maladie qui devait l'enlever l'a
surpris. Comme on le voit, il ne lui restait plus qu'à
tirer ses conclusions.
Nous avons préféré donner ce mémoire sous la forme
incomplète sous laquelle l'auteur l'avait laissé et ne
pas prendre la responsabilité de formuler des conclu-
sions qui pourraient ne pas être exactement celles qu'il
en avait tirées lui-même. — Réd.
• Première partie, voir Archives, mars 1904.
CONSTATATION
PYRORADIOACTIVITÉ
Tbomas TOSIMASIXA
Communiqué à la séance du 2 juin 1904 de la Société de physique
et d'histoire naturelle de Genève.
Sur l'origine de la radioactivité deux hypothèses sont
en présence; les uns supposent que les atomes des corps
simples, comme c'est le cas bien connu pour les molé-
cules de certains corps composés, soit des construc-
tions non absolument stables ; ils généralisent ainsi la
conception qu'on s'est formée de l'atome du radium ;
d'autres, au contraire, attribuent toute radioactivité à
des traces de radium éparpillées un peu partout, dans
la terre, dans les eaux, dans l'air, enfin dans tous les
corps. Les premiers pensent donc que tous les corps
émettent continuellement plus ou moins de particules
électrisées, et ils admettent que le pouvoir émissif d'un
corps, tout en étant constant et caractéristique de la
nature de son atome, peut être exalté par des actions
mécaniques et par les agents physiques, chaleur, lu-
mière, électricité et magnétisme.
Les faits nouveaux que j'ai l'honneur de vous pré-
ARcmvES, t. XVIL — Juin 1904. i\
590 CONSTATATION d'UNE PYRORADIOACTIVETÉ.
senter, non seulement sont favorables à cette manière
de voir, mais semblent proscrire l'autre hypothèse des
traces de radium partout, à laquelle j'étais moi-même
favorable. Aussi, je pense que ce sujet mérite d'attirer
l'attention des physiciens, étant donnée la relation
étroite incontestable qui le rattache aux notions fonda-
mentales de la science.
De nombreuses expériences avaient déjà démontré
qu'il y a des cas dans lesquels les émissions qui provo-
quent la déperdition électrique sont augmentées par
certaines radiations, et que, ces émissions suivent sou-
vent le chemin des rayons ou celui des lignes de force
électriques, et peuvent être déviées partiellement par
un champ magnétique.
D'autres expériences ont permis de reconnaître que
lorsque ces émissions produisent une décharge égale-
ment rapide, quel que soit le signe de la charge de
l'électroscope, il y a dans ce cas une ionisation instable
du milieu provoquée par des rayons analogues aux
rayons de Rôntgen ou aux rayons y du radium. En
effet, nos observations ont confirmé que si les rayons y
agissent seuls, la modification disparaît dés que l'émis-
sion de ces derniers rayons cesse dans le milieu \
L'étude de la déperdition électrique modifiée par la
présence d'un fil métallique rougi par le courant, ou
par une source quelconque de chaleur, a été poursuivie
depuis une trentaine d'années par plusieurs physi-
ciens, spécialement par MM. Elster et Geitel et par
M. E. Branly, qui ont découvert des faits très impor-
' Archives, t. XVI, octobre, 1903, p. 462. G. R. de la 86« ses-
sion de la Soc. bel. des Se. nat. Comm. de MM. Ed. Sarasin, Tb.
Tommasina et F.-J. Miclieli.
CONSTATATION d'uNE PYRORADIOACTIVITÉ. 591
tants, mais cette étude ne semble pas avoir été reprise
depuis la découverte faite par M. H. Becquerel de la
radioactivité spontanée de la matière, donc au point de
vue de la relation qui pouvait exister entre les deux
phénomènes.
Au mois de janvier dernier, en faisant des expérien-
ces comparatives entre différents types de radiations,
j'ai eu l'idée de tamiser le rayonnement du platine
incandescent au travers d'un récipient en aluminium et
j'ai constaté qu'une très faible partie du rayonnement
semblait l'avoir traversé et possédait la propriété de
-décharger également l'électroscope quel que fût le signe
-de la charge, tandis que le rayonnement direct n'accé-
lérait vivement que la déperdition des charges néga-
tives.
Pendant l'étude de ces nouveaux rayons, interve-
nait toujours un fait dont je ne parvenais pas à établir la
nature. Ce fait consiste en ceci, que dans chaque série
■d'observations successives, je constatais toujours la dis-
parition très rapide et presque complète de l'action de
la pyroradioactivité du platine sur la déperdition des
<îharges positives. Or, ce sont précisément les recher-
ches faites dans le but d'élucider ce fait mystérieux,
<}ui m'ont amené à la découverte de la pyroradioactivité
induite sur tous les corps \ qui constitue une preuve
indiscutable de l'existence des pyrorayons.
Ces nouvelles recherches ont donc porté sur la
•déperdition électrique unipolaire, produite par un fil
métallique chauffé au rouge par le courant et placé,
soit parallèlement au disque unique et vertical d'un
' C. B.t. CXXXVIII. Séance du 9 mai 1904, p. 1157.
592 CONSTATATION D UNE PYRORADIOACTIVITÉ.
électroscope, soit entre les deux plateaux d'un conden-
sateur, Tun relié au sol, l'autre à l'électroscope, soit
même, selon le cas, d'une façon quelconque hors des
plateaux et à la distance de plusieurs décimètres, (^es
recherches m'ont permis d'établir les résultats que
voici :
1. L'action de décharge qu'on avait cru unilatérale
ne l'est jamais d'une manière absolue ; au contraire,
même aux plus basses températures actives, tous les
métaux agissent sur les deux électrisations, mais la dif-
férence entre les deux actions est généralement très
grande.
2. Cette différence d'action, qui dépend du signe de
la charge, augmente avec la durée du passage du cou-
rant pour les métaux qui produisent une déperdition
plus rapide de l'électrisation négative, comme c'est le
cas du fer, du platine et du cuivre; tandis que cette
difïérence diminue pour les autres métaux, tels que
l'argent et le zinc dont l'activité maxima est de signe
contraire.
3. Un fil de fer zingué produit, pendant quelque
temps, une déperdition plus rapide de la charge posi-
tive, puis la différence avec la déperdition négative
diminue, s'annule, augmente dans l'autre sens et
devient identique à celle du fer pur, ce qui est dû,
évidemment, à la disparition de tout le zinc. Le laiton
elle maillechort n'agissent point de celte façon, leur
action semble être toujours du même signe que celle
du zinc \
' Je viens de rencontrer des laitons dont la pyroradioactivité
présente la même série de modifications que le fer zingué. (Note
de l'auteur).
CONSTATATION D'UNE PYRORADIOACTIVITÉ. o93
4. Si l'on fait croître l'intensité du courant, la diffé-
rence, caractéristique pour chaque métal, entre les
deux déperditions tend à disparaître. En effet, lors-
qu'on arrive à l'incandescence très vive ou à la fusion
partielle du fil, les deux déperditions sont sensible-
ment égales, pendant que la radioactivité acquiert une
valeur niaxinia. Si l'on coupe le fîl avant l'action, la
décharge disruptive qui a lieu ensuite dans la coupure,
produit une déperdition égale quel que soit le signe de
la charge de l'électroscope et quel que soit le métal du
fil. Ceci montre que ces résultats ne sont point attribua-
bles aux rayons ultraviolets, lesquels d'ailleurs, comme
l'on sait, ne provoquent directement que la décharge
des métaux polis et électrisés négativement.
5. La radioactivité d'un fil métallique quelconque
chauffé au rouge par le courant diminue immédiate-
ment, selon une courbe asymptotique, mais il suffit de
frotter légèrement le fil entre deux doigts, ou de le lais-
ser en repos pendant quelque temps pour quil mani-
feste de nouveau sa radioaclivilé maxima. Ainsi, par
exemple, avec un lil d'argent, l'on a :
Pendant les premières 10 s.
» les 10 s. suivantes .
» » »
» » )) .
Le platine, dont la déperdition maxima est la néga-
tive, manifeste aussi une même chute de radioactivité,
mais seulement, comme j'ai dit plus haut, de la déper-
dition positive, tandis que la négative semble rester
sensiblement constante, ainsi que cela a lieu avec le
cuivre.
Déperdition
positive.
D
ép.
Dés
■rdition
^ative.
360 divis.
38
divis.
33 y
10
»
5 »
3
»
2 y>
1.
5
»
594 CONSTATATION d'uNE PYRORADIOACTIVITÉ.
Voici quelques séries de lectures qui montrent très
nettement ces différences :
Avec nn fil de cuivre.
Déperdition négative . . 190 175 170 165 169
172
» positive . . 59 43 27 18 14
13
Série des différences . . 131 132 143 147 155
159
Avec nu fil de laiton,
Déperdition négat. . . 90 65 48 29 21 22
2i
» posit. . 360 191 112 100 72 38
27
Série des dilïér. ... 270 126 64 71 51 16
6
6. Lorsque la radioactivité du fil est devenue très
faible, si Von interrompt le courant on constate que le
fil reste quelque temps radioactif; si on le frotte it
perd presque complètement cette propriété, qui dispa-
raît d'ailleurs d'elle-même, après un temps qui varie
selon la nature du fil et selon la durée et l'intensité du
courant utilisé précédemment.
En entourant le fil d'un manchon en verre ou en
aluminium, ce dernier isolé ou relié au sol, le manchon
acquiert un pouvoir radioactif propre, pouvoir qui est
acquis aussi par des écrans de substances quelconques.
Ce phénomène semble avoir une relation très étroite
avec celui découvert par MM. Elster et Geitel, lesquels
ont constaté qu'un fil métallique relié pendant quel-
ques heures au pôle négatif d'une bobine d'induction
ou d'une batterie d'accumulateurs de 600 volts et
frotté vivement avec une peau, laisse sur cette der-
nière une substance qui se montre radioactive par son
action électrique et photographique, car elle agit sur
une plaque sensible même au travers d'une feuille
d'aluminium et de papier noir'.
' Archives, t. XIII. Février 1902, p. 121.
CONSTATATION D UNE PYRORADIOACTIVITÉ. 505
Mes expériences pour reconnaître les trois émissions
typiques «, jS et y de la pyroradioactivité ont été faites
spécialement en utilisant le fil de platine, qui se prête
mieux pour obtenir des températures plus élevées.
Je peux résumer les résultats que j'ai obtenus de la
manière suivante :
L'émission a. est arrêtée même par les écrans plus
minces de nature quelconque, mais dans l'air libre elle
semble se diffuser avec une tendance très marquée à
suivre les lignes de force électrique et transporte tou-
jours une charge positive.
L'émission jS traverse des écrans très minces en pa-
pier ou en aluminium, lesquels en absorbent une
grande partie et prennent une électrisation négative.
On peut constater ce fait très facilement avec un simple
écran en papier buvard déchiré d'un côté; après l'ac-
tion, on voit que les filaments de la déchirure sont
tendus et se repoussent les uns les autres, si l'on
approche alors un bâton d3 cire à cacheter frotté, on
les voit fortement repoussés.
Les pyrorayons '/ ionisent fortement l'air, produisent
la même décharge de l'électroscope, quel que soit le
signe de sa charge, et peuvent traverser le carton, le
bois, les métaux en lames minces ; mais leur pouvoir
de pénétration est beaucoup plus faible que celui des
rayons 7 du radium. Ils produisent une fluorescence
induite sur les écrans au platino cyanure de baryum,
qui est très faible, tandis que la partie luminescente
prend immédiatement une couleur brune. Ces rayons
sont émis en plus grande quantité par le fil de platine
incandescent et par les décharges disruptives entre fils
métalliques quelconques, ces dernières produisent
596 CONSTATATION D UNE PYRORADIOACTIVITE.
aussi la radioactivité induite plus énergique et plus
durable.
Je n'ai pas encore étudié l'action photographique
des pyrorayons, ni celle qu'ils produisent probable-
ment sur d'autres substances fluorescentes ; aussi je ne
peux encore rien affirmer sur leurs propriétés spécia-
les. En attendant, il me semble que la pyroradioacti-
vité décèle l'origine vraie de l'électricité de contact,
dont la théorie, comme l'on sait, est encore très dis-
cutée.
Il est très probable que le pouvoir ionisant des
flammes est dû à leur pyroradioactivité, ce qui trouve
un appui dans le fait que j'ai reconnu qu'un filament
de charbon de lampe à incandescence tendu entre deux
serrefils à la pression atmosphérique et chauffé au
rouge faible par le courant, se comporte comme les
fils métalliques de la catégorie du cuivre, sa déperdi-
tion maxima étant la négative.
Certainement l'oxydation joue un rôle important dans
les précédents phénomènes, mais je suis convaincu que
ce n'est pas l'oxydation qui peut les expliquer, et, qu'au
contraire, c'est la radioactivité des corps qui nous fera
découvrir la cause primaire électronique, non seulement
de l'oxydation, mais des affinités chimiques.
DÉTERMINATION DE LA YARIATION RÉSIDnELLE
DIT
11^ MODULE DtLiSÎICITÉ m FIL IIIWR
SOUMIS A DES
CHANGEMENTS DE TEMPÉRATURE
PAR
A. FORXARO et Ch.-Eagr. eUTÉ'
(Avec la planche II.)
INTRODUCTIO.X
Les applications importantes auxquelles les aciers-
nickel ont donné lieu, nous ont engagés à commencer
l'étude expérimentale de la variation résiduelle du mo-
dule d'élasticité de ces alliages sous l'influence des
changements de température.
Comme ces variations résiduelles sont toujours pe-
tites, nous avons employé une méthode très sensible,
basée sur l'observation des coïncidences de deux fils
identiques, oscillant sous l'action de la torsion, et nous
avons recherché avant tout dans le dispositif expéri-
1 Comptes rendus des séances de la Société de physique de
Genève, 1903. Archives des Se pliys. etnat.
598 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
mental à éliminer les causes perturbatrices qui auraient
pu masquer l'effet à mesurer.
La méthode des coïncidences permet en effet, si l'on
connaît la durée d'oscillation d'un des fils, de déter-
miner avec une grande exactitude la durée d'oscillation
de l'autre. Ou si l'un des fils reste pendant toute la
durée de l'expérience dans les mêmes conditions, on
peut obtenir avec une grande approximation le rapport
— des durées d'oscillation.
Résumons à ce propos le principe de la méthode des
coïncidences, tel qu'il a été discuté par M. Bichat'.
Supposons deux disques suspendus à des fils et qui
oscillent avec des durées peu différentes. Si l'un des
p
disques fait une oscillation, l'autre en fera 1 -| — ^•
' q
p
Dans le cas ie plus général, -^— est une fraction irré-
ductible. On peut alors montrer que si l'on a eu une
première coïncidence, il y en aura une seconde au bout
de n oscillations si n = 2 q, iq 2 kg.
La différence A des nombres d'oscillations entre deux
coïncidences successives sera égale a = 2 p.
Si l'on peut mettre la fraction — sous la forme-r»
q t
la différence a entre les nombres d'oscillations exécu-
tées par les deux disques se réduit à A = 2. Si la frac-
P
tion -^ est très faible, c'est-àdire si p est petit par rap-
port à ^ et que l'on suppose p = 1 (ce qui revient à
p ^ \
poser -^ = —r)^ c'est-à-dire si l'on prend A = 2 au
' Journal de physique, 1874, t. III, 1" série, p. 369,
d'élasticité d'un fil d'invar. 599
lieu de A = 2p, on commettra une erreur relative
-^ = ^-^ — d'autant plus faible que p sera plus
q q
petit par rapport à q.
Nous avons supposé jusqu'à présent qu'il y avait une
première coïncidence. Mais cela n'arrive pas toujours.
En effet, soit X la différence de marche quand le premier
disque passe par la position d'équilibre et soit 5 la quan-
tité dont se rapproche à chaque oscillation le second
disque, dont la vitesse est la plus grande. Il faut pour
qu'il y ait coïncidence au bout de n oscillations, que
l'on ait n^ =^-- 1,11 étant entier ). doit être un multiple
de ô, ce qui n'arrive pas toujours. Mais si 5 est très
petit, au bout d'un certain nombre d'oscillations A sera
si petit que l'on ne pourra plus l'apprécier, même avec
une lunette. Si 5 n'est pas très petit, on admettra qu'il
y a coïncidence lorsque X est minimum. On peut, donc
admettre qu'au point de vue expérimental il y a tou-
jours coïncidence.
L'erreur que l'on peut commettre était du reste, dans
le cas de nos expériences, très petite, comme nous le
verrons plus loin.
I. Sensibilité de la méthode employée et discussion des
CAUSES d'erreur
Soient deux systèmes dont les durées d'oscillation
simples sont respectivement r et t' à une température
initiale donnée; et soit n le nombre des oscillations
simples de l'un des systèmes, entre deux coïncidences
successives, nous aurons
>it' = (n + 2) T (1)
600 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
Portons l'un des fils, pendant un certain nombre
d'heures, à une température plus élevée, et après
l'avoir ramené à la température initiale, observons à
nouveau les coïncidences avec l'autre fil (dit fil de com-
paraison), la température de ce dernier fil ayant été
soigneusement maintenue constante pendant toute la
durée de l'expérience.
Si le module du premier fil a été altéré par le recuit,
cette seconde expérience fournira une deuxième rela-
tion :
n, z" = (n, + 2) t (2)
d'où
x" (n, + 2) n ^ ^
Cette relation montre que la sensibilité peut être très
grande, à la condition que la durée d'oscillation du fil
de comparaison soit restée rigoureusement la même.
Dans nos expériences, la valeur de w était environ 500.
Si l'on fait n, = 502, on voit qu'une différence d'une
oscillation double n'entraîne qu'une variation très pe-
tite du rapport -v, lequel devient 0,999984.
La sensibilité de la méthode est en réalité limitée
par différentes circonstances et en particulier par le fait
que la moindre variation de la durée d'oscillation r du
fil de comparaison peut introduire une erreur du même
ordre que la variation résiduelle qu'il s'agit de mesurer.
C'est pour diminuer autant que possible cette erreur
que les deux fils ont été choisis identiques; ils ont été
coupés à la suite l'un de l'autre dans la même bobine;
U'ÉLASTICITÉ d'un FIL D'INVAR. 601
en outre, ils étaient disposés symétriquement à l'inté-
rieur d'un manchon à double enveloppe, les deux man-
chons pouvant être parcourus par le même courant
d'eau. Dans ces conditions, les causes extérieures et
particulièrement une petite différence de la température
du courant d'eau dans les deux expériences, n'entraîne
qu'une erreur négligeable sur la variation résiduelle
relative du module exprimée par la relation
G désignant le 2* module d'élasticité, déduit des for-
mules
• — JL
\G'
B
] G"
Substituons en effet à la relation (I), par exemple,
l'expression :
H(t' + s) = («4-2)(r+c) r
£ étant la variation très petite de la durée d'oscillation
(la même pour les deux fils) due aux causes perturba-
trices extérieures agissant symétriquement sur les deux
r
fils ; on a, tout calcul fait pour le rapport -^
m
•^SH, ^3,^
t" ' n (n, — 2^ T
Le premier terme étant voisin de l'unité, le second,
très petit et se réduisant approximativement à
n T
(302 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
Si l'on substitue dans (4) la valeur 3', on obtient,
en négligeant les termes très petits
t' 4 e
§1 = S — -
X nz
Dans nos mesures n était environ 500. D'autre part,
£ était égal à — 0,0003 t pour une différence de tem-
pérature de r entre les deux expériences."
Cette valeur de e peut se calculer comme suit :
La durée d'oscillation t est donnée par la formule
B
Désignant par a. la variation de G et par e la variation
de T sous l'influence de la température, on a
B
T + £ =
/g
[T»2 -|
^^-GT-ah^
+
En résolvant l'équation, il vient
e = — T
I
/
G+a
Dans nos expériences, on avait pour une élévation de
température de 1° « = 0,0006 G.
En introduisant cette valeur, il vient
e = — T + — /* = — 0,0003 T
yG /l,0006
La plus grande différence de température constatée
étant de 0°,2, l'erreur absolue résultant de ce fait était
approximativement
0.00024
— _- = 0,00000048
500
d'élasticité d'un fil d'invab. 603
or, la plus petite valeur de 5 était 0,000554.
§ 3.
Passons maintenant au calcul des autres causes d'er-
reur.
On sait que la durée d'oscillation simple pour un
disque suspendu à un fil est
V G. r»
où K représente le moment d'inertie du disque, / la
longueur du fil, r son rayon et G le 2* module d'élas-
ticité. Si le deuxième fil est à une autre température
que le premier, on a
Pour étudier les variations de G avec la température,
il nous faut le rapport — , qu'on obtiendra par les
coïncidences. On a :
z ~ y (^' y Kir'* ~ n
Si l'on veut obtenir le rapport -^ avec une grande
approximation, il faut que le produit des quotients
-—, -y-. -7T reste invariable.
A. l ' r*
Influence de la variation du moment d'inertie.
Comme les deux disques étaient toujours à peu prés
à la même température et qu'ils étaient les deux en
604 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
laiton, ils se dilataient également; le rapport des mo-
ments d'inertie restait à peu prés le même. La tempé-
rature au voisinage des deux appareils ne différait pas
de plus de 3' au maximum ; il nous faut donc chercher
quelle est l'augmentation du moment d'inertie de l'un
des disques pour cet écart de température. Évidem-
ment, le disque et l'anneau employé comme surcharge
pouvaient seuls fournir une variation du moment d'iner-
tie de quelque importance. Les autres pièces sont trop
petites ou trop prés de l'axe de rotation pour qu'on ait
besoin de les prendre en considération dans les correc-
tions. (Voir description détaillée de l'appareil, p. 608.)
Le moment d'inertie du disque est donné par la for-
mule
OÙ P représente la masse exprimée en grammes, et a
son rayon en centimètres.
La masse V = z r^ h d.
r = 8 cm. /< = 0,3 cm. (épaisseur)(/ = 8.4(densité du laiton)
En effectuant le calcul, on trouve
K, = 16213,7 gr. cm.'
Cherchons maintenant la variation avec la tempéra-
ture.
Le rayon qui était a devient a {\ -j- at). Si l'on sup-
pose «= r et a = 0,000019 (laiton), on a :
a{\ +a) = 8,000152
elle moment d'inertie K', = 16214,3 gr. cm'.
La variation pour f est donc 0,6 gr. cm*; pour
3° (niax), elle est 1 ,8 gr. cm'.
D'ÉLASTICITÉ d'uN FIL d'iNVAR. 605
Calculons maintenant le moment d'inertie de l'an-
neau, il est donné par l'expression
et la masse P = 7t (r,^ — 7V) h. d.
i\ = 8 cm. ?v = 6 cm. h = 0,4 cm. d = 8,4
on obtient K, = 19278,2 gr. cm\
La variation pour 1° se calculera comme précédem-
ment, et l'on trouve
K\ = 19278,7 gr. cm^
Différence pour 1° = 0,5 gr. cm'.
» » 3° (max) = 1 ,5 gr. cm'.
Le moment d'inertie total de l'appareil est donc :
Disque K, = 1 621 3,7 gr. cm^.
Anneau K, = 1 9278,2 »
Accessoires, environ. . 250 — »
K = 35741,9 gr. cm^
La variation maximum du moment d'inertie est donc
1 ,5 + \ ,8 =3,3 gr. cm' sur 36000 gr. cm* environ,
ce qui fait moins de 7ioooo- !• ^st par conséquent inu-
tile d'effectuer une correction pour le moment d'inertie,
d'autant plus que cet écart de température ne sub-
sistait généralement que peu de temps et seulement
lorsque l'un des fils était porté à haute température.
Influence de la dilatation du fil.
Nous allons maintenant chercher quelle est la varia-
tion de longueur du fil chauffé et la grandeur de la cor-
rection qu'elle comporte. Le fil qui nous a servi dans
nos expériences était en invar (acier nickel à 36 "/„
Archives, t. XVII. — Juin 1904. 42
606 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
nickf3l). Le coelficient de dilatation moyen entre 0° et
C est, d'après M. Ch. -Éd. Guillaume ' , environ 1,35.1 0~®
[(1,2 à 1,o) 10~^]. On aura donc pour la longueur
à f :
U := Lo (1 + 0,00000135
Le fil était maintenu dans les conditions normales à
29°, et il a été chauffé au maximum à environ 99°;
l'écart de température est donc de 70°. La longueur était
à peu prés 90 cm. Nous aurons par conséquent :
L990 = L29- (1 + 0,00000135 X 70)
L990 = 90 . 1,0000945 = 90,0085
la variation de longueur n'est donc que d'environ
'/100000' trop petite pour entrer en ligne de compte.
Il nous faut encore déterminer l'augmentation du
rayon du fil par la dilatation :
^•g;.- == ^'29» (^ + a
OU
^■^9. - ''•%9 (1 + 4 a
approximativement
^ = 70» a = 1,35. 10-6
rV = r*29o 1,00038
à peu près '/,„„„„.
Mais cette erreur agit en sens inverse des précé-
dentes, provenant de la variation du moment d'inertie
et de l'allongement du fil. En effet, notre formule était
-^=1/-- 1/^"^
Archives des sciences phys. et nat., 1903, p. 258.
d'élasticité d'un fil d'invar. 607
Si nous introduisons les valeurs trouvées pour les cor-
rections, on a : »
j1 fait :
K'.l'r' 1 / 1.0001 . L0001
K.l.r' y 1.00038
\ G'
l/^- ^ '■* . 0.99990
)/ K. /. r''
et l'on voit que l'erreur totale provenant de la variation
de la température est assez petite pour qu'on puisse la
négliger, même dans le cas du chauffage à 99', et à
plus forte raison pour les mesures à la température or-
dinaire, la température des deux fils étant très peu dif-
férente.
Influence de V amortissement.
Nous avons également cherché si l'amortissement
pouvait avoir une influence notable sur la durée d'oscil-
lation en calculant quelle aurait été la durée d'oscilla-
tion du disque non amorti.
Le décrément logarithmique du système oscillant est :
«71 fln = 251 divisions
^ = i'9 pour _„.
rtn + 1 fln + 1 = 2o0 »
on a
A = Z^^nat. = 2.3026 X
«n + 1
et la durée d'oscillation amortie est
^|/'-^#
608 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
OÙ r est la durée d'oscillation non amortie. Tont calcul
fait, on trouve :
T = T / 1.000002 = 1 ,000001 z
D'ailleurs, l'amortissement des deux disques était
sensiblement le même ; il n'y a, par conséquent, pas
lieu de s'occuper de cette correction.
11. Description détaillée de l'appareil
L'appareil qui nous a servi à effectuer les mesures
est représenté par le schéma général de la figure 2 , PI. II.
Les fils d'invar étaient suspendus à une tige d'acier (a)
(fig. 1). Celle-ci était vissée à une roue dentée {i\)
qu'on pouvait faire tourner au moyen d'une vis tan-
gente (r,). Le tout était solidement fixé à une console
en fer (c) encastrée dans le mur. Ce mode de suspen-
sion (le même pour les deux appareils) permettait
d'effectuer facilement le réglage des fils, c'est-à-dire de
ramener les miroirs (M) dans deux plans parallèles en
tournant tout le système d'un petit angle au moyen de
la vis tangente. Le fil passait ensuite dans un manchon
métallique à double enveloppe (T) dans lequel on
pouvait faire circuler soit de l'eau à température cons-
tante, soit un courant de vapeur. Ces tubes étaient en
laiton et brasés à leurs extrémités.
Le manchon avait une longueur d'environ 98 cm. ;
le diamètre du tube extérieur était de 5 cm. , le diamètre
intérieur de 1,8 cm. A l'extrémité inférieure du man-
chon était brasé un tube de raccord (cj par lequel
entrait l'eau ou la vapeur. Aux deux tiers environ de la
hauteur, on avait ménagé une ouverture, fermée par
une plaque de verre (/) qui permettait d'observer un
D ÉLASTICITÉ D'UN FIL d'iNVAR. 609
thermomètre (t) placé à l'intérieur du manchon. Ce
thermomètre était suspendu par un fil métallique à un
petit bouchon de liège qu'on enfonçait dans une ouver-.
ture (o) pratiquée à l'extrémité supérieure du manchon.
On pouvait descendre ce thermomètre jusqu'au fond du
tube, puis le ramener rapidement devant la fenêtre (/).
Nous n'avons pu constater par ce procédé aucun écart
de température aux différentes hauteurs dans le man-
chon. A la même extrémité que (o) se trouvait un se-
cond raccord (e,), qui servait à l'écoulement de l'eau
ou à l'échappement de la vapeur. Le manchon, à l'in-
térieur duquel était suspendu le fil qui devait être
chauffé, était entouré de trois couches de feutre pour
éviter la déperdition de chaleur.
A l'extrémité inférieure de chacun des fils en expé-
rience était suspendu un disque de laiton de 16 cm. de
diamètre et de 3 mm. d'épaisseur (fig. 3). Pour aug-
menter le moment d^inertie du disque sans trop charger
le fil, on y fixait au moyen de deux goupilles diamétra-
lement opposées (gg) et légèrement coniques, un an-
neau de laiton (a) de 2 cm. de largeur, de même
diamètre extérieur que le disque et de 4 mm. d'épais-
seur. Cette surcharge nous permettait d'obtenir des
durées d'oscillation relativement longues, par consé-
quent une faible vitesse et un amortissement régulier
très petit. L'axe du disque avait une longueur de 1 cm.
et un diamètre de 8 mm. Le moment d'inertie de cette
pièce était très petit par rapport à celui du disque ou
de l'anneau. A la partie supérieure de l'axe se trouvait
une fente (/) dans laquelle l'extrémité inférieure du fil
était serrée au moyen d'une vis (v^). A la partie infé-
rieure on avait limé une encoche oblique dans laquelle
610 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
se mouvait une petite plaque portant le miroir (M),
constamment appuyé par un ressort contre la vis (u,) ;
cette dernière permettait ainsi d'incliner le miroir à
volonté.
La circulation de l'eau dans les manchons était effec-
tuée par une turbine (Tu, fig. 2) actionnée par un petit
moteur alternatif 7,0 ^^ (^) branché sur le réseau de
lumière de la ville. Le rapport des poulies était choisi
de façon à donner à la turbine une vitesse d'environ
1400 tours. Elle débitait alors à peu prés un \\2 par
minute. Chaque manchon ayant une capacité de 1' \/^
environ, l'eau se renouvelait entièrement dans chaque
tube en 1 minute 7,-
L'eau de la turbine était puisée dans un réservoir
(B, fig. 2) qui contenait plus de 35 litres. Un thermo-
mètre indiquait la température, qui demeurait constante,
grâce au dispositif de réglage de la figure 5.
Voici le détail de ce dispositif : Dans la cuve (B)
plonge un tube en U (H) rempli d'une solution à 10 7o
de chlorure de calcium ; ce tube était soudé à sa partie
supérieure à un second tube en U (D), dont l'une des
branches pouvait se fermer au moyen d'un robinet (R).
Ce dernier tube était partiellement rempli de mercure.
Un petit cylindre en fer (m), muni à sa partie supérieure
d'un fil de platine (F), tlottait sur le mercure. Ce fil
était guidé dans sa course par un tube capillaire (n).
Au-dessus se trouvait une petite plaque de platine (P)
soudée à une vis qui permettait de rapprocher ou
d'éloigner cette plaque de l'extrémité du fil (F) ; l'écrou
fixe dans lequel se meut cette vis n'est pas représenté
sur la figure. De la borne (0) partait un fil de platine
soudé dans le verre et faisant contact avec le mercure.
D'ÉLASTICITÉ D UN FIL d'iNVAB. 611
Les points (P) et (0) étaient reliés aux bornes d'un petit
électro-aimant (E). Dans le circuit étaient intercalés
deux accumulateurs (A).
Le chauffage de l'eau se faisait par une lampe (L)
[de 32 bougies] placée dans un manchon en métal
mince qui pénétrait à l'intérieur de la cuve (B). La
lampe était reliée, d'une part, à l'une des bornes du
courant de la ville (g), et d'autre part, au fil (d) qui
aboutissait à un godet de mercure.
Dans ce godet pouvait plonger l'une des extrémités
d'une pièce de fer doux (GG), à laquelle était soudée
une pointe de platine (c). Enfin, de (z) partait un fil
qui allait rejoindre l'autre borne du courant de la ville(/i).
Lorsque la pointe (c) plongeait dans le mercure, la
lampe (L) s'allumait et chauffait l'eau du réservoir (B).
Quand l'eau avait atteint la température voulue, on
fermait le robinet (R). La lampe continuant à chauffer,
le liquide dans le tube (H) se dilatait, poussait le mer-
cure, qui relevait le curseur (m) jusqu'au contact avec
la plaque (P). Le circuit de l'électro-aimant (E) étant
alors fermé, le mouvement de l'armature (GG) produi-
sait la rupture du courant en (c) et l'extinction de la
lampe. Par suite du refroidissement, le liquide se con-
tractait en (H); il en résultait une descente du curseur
(m), qui coupait à son tour en (P) le circuit de l'électro-
aimant. La pointe (c) retombait alors dans le mercure,
et le réglage continuait ainsi de suite. Ce thermostat
nous a permis de maintenir très constante la tempéra-
ture pendant toute la durée de l'expérience (28 jours
consécutifs). La plus grande variation constatée a été de
de 0°,5, et pendant la durée des mesures de coïnci-
dences elle n'a jamais dépassé 0°,2.
612 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
Les deux disques oscillants, placés l'un devant l'autre,
étaient protégés contre les courants d'air et les influen-
ces extérieures par une caisse en bois, fermée par une
glace à faces parallèles. La hauteur des miroirs était
réglée de façon à ce que le bord inférieur de l'un et le
bord supérieur de l'autre se trouvassent sur une même
ligne horizontale (fig. 3). A â^'oO environ des miroirs
étaient disposées horizontalement deux échelles et une
lunette d'observation. Une inclinaison convenable des
miroirs permettait d'apercevoir l'une au-dessous de
l'autre les images des deux échelles dans le champ de
la lunette.
Dans le manchon placé en avant, on faisait circuler
de la vapeur soit d'acétone (56°), de benzène (78°) ou
d'eau (99°). A cet efî'et, on enlevait les caoutchoucs en
(a) et (c, fig. 2). Le ballon (C, fig. 4), producteur de
vapeur, était muni d'un bouchon percé de deux trous
qui laissaient passer les tubes (c) et (d). La vapeur pro-
duite sous l'action d'un fort bec Bunsen, passait dans
le manchon (T) et sortait par l'ouverture (a), à laquelle
était relié un tube de verre qui pénétrait librement
jusque vers le milieu du premier réfrigérant (RJ. Une
circulation d'eau froide provoquait la condensation de
la vapeur dans les réfrigérants (RJ et (RJ. On pouvait
ainsi régénérer constamment le liquide, ce qui permet-
tait de chauffer toute une journée sans interruption.
Le schéma général (fig. 2) nous montre le dispositif
de la circulation de l'eau dans les deux tubes. L'eau est
aspirée par la turbine en (B) ; elle passe par (b) et pé-
nètre dans le tube (T,) pour en sortir en (e). Le robinet
(rj étant fermé et (r,) ouvert, elle suivait le chemin
(e r, c), circulait dans le manchon (T) et se déversait
d'élasticité d'un fil d'invar. 613
dans le réservoir (B) à travers le robinet (r) [le robinet
(r,) étant fermé]. Quand on chauffait le tube (T), on
enlevait les caoutchoucs en (a) et(c). Pour que le liquide
continue à circuler dans (TJ, on ferme les robinets (r)
et (r,) et l'on ouvre (?\) et {}\). Le trajet de l'eau est
alors (b T^ e r, i\ B).
III. Description détaillée d'une expérience.
11 fallait en premier lieu vérifier si le thermostat
maintenait la température de l'eau constante. La circu-
lation de l'eau étant établie, on devait régler les dis-
ques au zéro, c'est-à-dire tourner la vis tangente (r^,
fig. 1 ) pour amener sur le réticule de la lunette les di-
visions médianes des deux échelles, marquées par un
trait noir. Après avoir ainsi réglé soigneusement la
position des miroirs des deux appareils, on écartait les
deux disques de leur position d'équihbre par le dispo-
sitif suivant : Deux fils métalliques très fins étaient
tendus horizontalement à l'intérieur de la caisse. Chacun
de ces fils appuyait sur une goupille fixée verticalement
à chaque disque. En déplaçant latéralement l'une des
extrémités de ces fils, on écartait progressivement et
sans secousse les disques de leur position d'équilibre.
Lorsque l'appareil était immobile, on faisait fondre les
fils au moyen d'un courant électrique. Les disques
n'étant plus retenus par les fils, se mettaient à osciller.
On observait alors la marche des images dans la
lunette pour saisir la première coïncidence. Au com-
mencement de l'expérience, la juxtaposition des deux
divisions médianes se faisait en dehors du champ de la
lunette, c'est-à-dire très loin de la position d'équilibre
614 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
initiale. Mais peu à peu cet écart diminuait, et l'on finis-
sait par constater une juxtaposition à gauche du réticule
à une certaine distance, telle que le montre la fig. A.
Puis l'oscillation double suivante amenait la juxtapo-
sition représentée parla fig. B, et enfin, de l'autre côté
du réticule, la juxtaposition C. Le sens du mouvement
est indiqué par les flèches. Dans les figures précédentes,
ce serait B qui constituerait la coïncidence initiale, car
c'est pour celte juxtaposition que l'écart de la position
d'équilibre est minimum.
La durée entre deux coïncidences successives se dé-
terminait approximativement au moyen d'un chrono-
graphe avec compteur de minutes. Pour obtenir le
nombre entier d'oscillations entre deux coïncidences
successives, il fallait en outre connaître la durée appro-
chée d'une oscullation simple du fil de comparaison.
Dans ce but, on comptait 80 à 100 oscillations doubles
au moyen d'un second chronographe, dont on détermi-
nait ensuite la différence de marche avec le premier,
pour avoir des indications comparables. Ces données
permettaient d'obtenir sans ambiguïté le nombre entier
pair n des oscillations entre deux coïncidences succes-
sives. On notait en outre pendant toute la durée des
expériences, d'heure en heure, la température de l'eau
du thermostat, celle des deux manchons, ainsi que celle
d'élasticité d'un fil d'invar. 615
de la salle. Deux thermomètres placés à quelques milli-
métrés au-dessus des disques donnaient leur tempé-
rature.
Ces ditïérentes indications, telles qu'on les notait
pendant une journée d'expériences sont contenues dans
le tableau suivant :
Vendredi, 10 juillet 1903.
-^
Durée entre deux
Coïncidences successives : 3^ 56' 23". Chronographe I.
Durée de 80 oscill. doubles : 64' 55". » II.
Chronographe I : 65'. — Chronographe II : 64' 53", 4.
Contrôle de la température.
Heure
Thermostat
Tube
1
de devant
Tube
arrière
Disqae
de devant
Disqae
arrière
Salle
7
29°.75
29°.75
29°.80
2â",
2r.5
19°.—
8
29.69
29.65
29.70
21.2
20.7
19.—
9
29.67
29.65
29.70
22.
21.5
20.—
10
29.67
29.75
29.75
22.3
21.6
21.3
\\
29.70
29.80
29.75
22.5
21.9
21 .2
1
29.75
29.80
29.75
23.—
22.4
21.8
2
29.77
29.80
29.80
23.—
22.4
21.6
3
29.77
29.80
29.80
23.—
22.4
21.6
4
29.75
29.80
29.80
23.—
22.5
21.8
5
29.78
29.85
29.80
23.3
22.8
21.8
6
29.73
29.80
29.75
23.2
22.7
21.8
7
29.76
29.85
29.80
23.—
22.5
21.7
8
29.75
29.80
29.80
23.—
22.5
21.5
9
29.75
29.80
29.80
23.-
22.5
21.6
616 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
IV. DÉTERMINATION APPROXIMATIVE DU COEFFICIENT DE VA-
RIATION DU 2^ MODULE d'Élasticité avec la température
Le but de nos recherches était la détermination du
résidu après des recuits successifs variant de 56° à 99°,
Mais nous avons pensé qu'il était intéressant de cher-
cher en même temps quel était le coefficient approxi-
matif de variation du deuxième module d'élasticité entre
30° et 99°. A cet efîet, nous avons aussi observé les
coïncidences pendant le chauffage, généralement au
bout de six heures de recuit.
Soient n etn^, le nombre d'oscillations simples entre
deux coïncidences successives, pour la première expé-
rience à température constante et pendant le chauffage.
Le rapport — des durées d'oscillation des deux fils à
température constante est donné par la formule
■H + 2
T ~ V G' y Kir'
Pendant le chauffage, nous aurons :
T ~ V G" y K/r'^
Nous avons vu dans la discussion des causes d'erreur
/ K' /' T*
que (/ =z A restait sensiblement constant. Nous
pouvons donc calculer la variation de G en connaissant
les rapports — et — fournis par les coïncidences. En
T T
effet, U-J = A
G
{ t"
V / ^
^et|
\~
j - ' V,
D ELASTICITE D UN FIL D INVAR.
617
Le quotient ^ _„ ^ ^ = — -, nous fournira pour les dif-
férentes températures le rapport des modules d'élasti-
cité. Si nous supposons que les modules des deux fils
sont les mêmes à la température initiale, c'est-à-dire
n
— 7- =i, nous pourrons calculer la variation moyenne
de G entre C et t'° pour la relation
Gf -Gt [1+i3(r-0]
Les résultats de ces mesures, que nous donnerons à
la fin de notre travail, sont loin d'être aussi exacts que
ceux obtenus pour les résidus, car les températures
élevées n'ont été déterminées qu'à 0°,2 prés.
RÉSULTATS
Les deux premiers tableaux résument les résultats de
nos recherches préliminaires.
G' - G"
G'
Tempér.
moy.
initiale
»
»
après un 1"
recuit
à 56°J
>^
»
»
2«
»
à 56°,5
»
»
»
,|er
»
à 78^8
»
»
»
2«
»
à 78°,5
»
»
»
,|er
»
à 98°,9
»
»
»
2e
»
à 98°.8
29°,68
29°,69
29°,71
29°, 72
29°,74
59°,72
29°.72
S=
0.000554
. 00081 I
0.001384
0.001607
0.002728
0.003318
Les chifïres de la dernière colonne montrent que,
pour toutes les températures, un seul recuit de 1 2 h.
est insuffisant pour amener l'équilibre définitif du fil.
618 VARIATION RÉSIDUELLE DU DEUXIÈME MODULE
Néanmoins, la méthode nous a permis de déterminer
le coefficient moyen de variation du 2* module d'élas-
ticité à diverses températures, mais la précision de ces
mesures n'est pas très grande, les températures élevées
n'ayant pas été déterminées avec la même précision
que les températures basses. Nous donnons cependant
ces valeurs dans le tableau ci-dessous :
Entre 29°,7 el o6^4 p -- + 0.000595
» 29°.7 et 78%7 • p = + 0.000562
» 29°,7 et 98°,9 p = + 0,000565
Etant donnée l'importance toujours croissante que
prend l'emploi de l'invar dans la construction des ins-
truments de physique, nous avons cru utile d'appliquer
la méthode très sensible des coïncidences à l'étude de
l'influence d'un recuit à température élevée sur les
variations résiduelles subséquentes.
Dans ce but, le fil, après avoir été chauffé à 99°
pendant 24 heures, a été ramené à la température de
29°, 70. Le changement survenu dans son module était
par notre méthode (ô = 0,003318). Puis le fil a subi
alors un nouveau recuit de 1 2 heures à la température
d'ébullition de l'acétone (soit environ 56°). Enfin, il a
été ramené à la même température de 29°, 70.
Dans ces conditions, ce second recuit s'est montré
sans influence appréciable sur le 2^ module d'élasticité.
Les tableaux suivants résument ces expériences, que
M. Woelflé a bien voulu se charger d'effectuer et auquel
nous exprimons ici toute notre gratitude.
Avant le recuit à l'acétone.
Température 29'.70 — = i. 00498
z
d'élasticité d'un fil d'invar. GI9
Température '29°. 70 — = 1.00498
» 29'. 70 — = 1.00500
T
» 29°,70 — = 1.00500
z
Après le recuit de 42 heures à la tempérahire d'ébullition
de l'acétone.
Température
29°.70
— = 1.00500
T
»
29°,70
— = 1.00500
t
»
29%70
— = 1.00510
T
»
29°,70
-1.00500
T
»
29\70
— = 1.00500
Dans ces mesures, les nombres d'oscillations étaient
400 et 402;*la sensibilité était donc du même ordre
de grandeur que dans les mesures précédentes.
Ces chiffres montrent donc qu'un recuit à la tempé-
rature de 1 00 degrés suffit à rendre très petites lea
variations résiduelles ultérieures du module d'élasticité
d'un fil d'invar lorsque les variations de température
auxquelles il est soumis ont lieu à température plus
basse (de 30° à 56° dans nos expériences).
C'est là un résultat qui n'est pas sans intérêt, étant
données les applications toujours plus nombreuses de
ce précieux alliage.
ÉTHERS DINITROPHÉNYLIQUES
3 Cllor-4-Afflini)pliéiol et k 4-Affliii[ipliéDiil
PAR
Frédéric REVERDIN et Angnste DRESEI.
Nous avons observé que lorsqu'on fait réagir le chlor-
dinitrobenzéne C'H'CINO'NO' 1. 2. 4 sur le chlorami-
nophénol C^H'.OH.Cl.NH' 1 . 3. 4, il se forme, suivant
les conditions dans lesquelles se fait la réaction, comme
produit principal, l'éther dinitrophénylique correspon-
dant ou bien la chloroxydinitrodiphénylamine F. 189°,
que l'un de nous et Crépieux' avons déjà 'décrite.
Nous avons étudié spécialement l'éther en question
dans le but d'examiner les colorants azoïques qu'il pou-
vait servir à préparer.
L'éther dinitrophénylique du m-chlor p-aminophénol
OC^H^NO,),
2. 4
s'obtient en faisant réagir le chlordinitrobenzène sur le
chloraminophénol en solution alcoolique, en présence
' Archives des Se. phys. et nat., 1903, t. XVI, p. 265.
ÉTHERS DINITROPHÉNYLIQUES. 621
d'un excès d'acétate de soude. On fait bouillir pendant
plusieurs heures une solution de 20 gr. de chlordinitro-
benzéne, 16 gr. de chloraminophénol, 30 gr. d'acétate
de soude dans 400 ce. d'alcool, puis on filtre ; il se dé-
pose par le refroidissement des cristaux jaune-brun,
qui, après purification, sont en longues aiguilles jaune-
brun F. 137°.
0,1824 gr. Sbst. 0,08-38 AgCl 0,020731 Cl
Ci2fP0^N''Cl Calculé Cl M ,47 Vo
Trouvé Cl 11,37 »
Ce composé est facilement soluble dans l'acétone, le
benzène et le chloroforme à froid, soluble à chaud dans
l'alcool et l'acide acétique, insoluble dans la ligroïne,
ainsi que dans la solution de carbonate de soude.
On a retiré des eaux-mères de première cristallisa-
tion une petite quantité de chloroxydinitrodiphényla-
mine, qui prend en même temps naissance dans cette
réaction.
Si, au lieu d'opérer comme il vient d'être dit, on
chauffe simplement la solution alcoolique du chlordi-
nitrobenzène et du chloraminophénol sans addition
d'acétate de soude, on obtient, non plus l'éther, mais
bien la chloroxydinitrodiphénylamine. Cette dernière
se forme encore en même temps que des produits rési-
neux lorsqu'on fond au bain d'huile vers 1 50° les deux
composés en présence d'acétate de soude.
Lorsqu'on opère avec le chloraminophénol *
C'H^OH.CI.NH' 1. 2. 4
on obtient toujours, quel que soit le procédé employé,
comme produit principal, la chloroxydinitrodiphényl-
ARCmvES. l. XVII. — Juin 1904. 43
622 ÉTHERS DINITROPHÉNYLIQUES.
aminé' connue de F. 183. La position du Cl dans le
voisinage immédiat du NH" ou du OH oriente donc la
réaction d'une manière différente. En essayant de
chlorer l'éther dinitrophénylique du m-chlor-p-amino-
phénol en solution acétique au moyen du chlorate de
soude et de l'acide chlorhydrique, nous avons constaté
que la molécule se scindait, et nous avons retiré du
produit de la réaction de la trichloroquinone F. 165°.
L'éther en question se laisse facilement diazoter lors-
qu'on le dissout dans l'acide sulfurique conc. et qu'on
introduit le nitrite dans la pâte obtenue en ajoutant de
la glace à la solution sulfurique. Le dérivé diazoïque,
facilement soluble, nous a fourni avec les divers copu-
lants ordinaires (|S naphtol, sulfonapthol 1. 4, sel R,
acide chromotrope, etc., etc.), des matières colorantes
assez vives, mais qui, en particulier celles qui ont été
préparées avec le sel R et le sulfonaphtol 1.4, ne ré-
sistent pas à l'action des alcalis. Il en est de même des
colorants obtenus avec un dérivé sulfonique de l'éther
dinitrophénylique.
Le manque de solidité aux alcalis des colorants en
question nous a engagés à examiner concurremment
ceux qui dérivent de Véther d'milro'phénylique du p-
aminophénol
SE,
Nous avons obtenu cet éther en faisant réasfir le
' Brevet allemand 123725, du 26 mai 1900. Archives des Se
phys. et nat., 1903, t. XVI, p. 265.
ÉTHERS DINITROPHÉNYLIQUES. 623
chlordinitrobenzéne sur l'acétylaminophénol, puis sapo-
nifiant le produit de la réaction. On a fait bouillir pendant
deux heures une solution de 1 4 gr. d'acétylaminophé-
nol, 20 gr. de chlordinitrobenzéne et 6 gr. de potasse
caustique dans 450 ce. d'alcool, puis on a filtré. Il se
sépare par le refroidissement de jolis cristaux jaune-
brun qui, après purification et cristallisation dans le
benzène, se présentent sous la forme de feuillets bril-
lants blanc jaunâtre F. 195°. Ce composé, qui constitue
l'éther dinitrophénylique du p-acétylaminophénol
OC'H'(X02)2
2. 4
est facilement soluble dans l'acétone, l'acide acétique
cristallisable, le chloroforme et le benzène; assez so-
luble dans l'eau, insoluble dans la ligroïne, ainsi que
dans la solution de carbonate de soude.
Lorsqu'on le fait bouillir avec de l'acide chlorhy-
drique, il se saponifie pour donner le chlorhydrate de
l'élher dinitrophénylique du p-aminophénol
2. 4
HCl
dont la solution aqueuse fournit par addition d'alcali la
base sous forme cristalline. La base pure obtenue par
cristallisation dans l'alcool est en feuillets brillants jaune
foncé F. I 44°. Elle est facilement soluble dans l'alcool,
l'acétone, l'acide acétique cristallisable, le chloroforme
624 ETHERS DÏNITROPHENYLIQUES.
et le benzène, peu soluble dans l'eau et insoluble dans
la ligroïne.
Lorsqu'on fait réagir sur la solution alcoolique de cette
base le chlordinitrobenzène en présence d'acétate de
soude, on obtient un composé cristallisant en feuillets
jaune d'or F. 225°, identique à l'éther dinitrophénylique
de la p-oxy-dinitrodiphénylamine.
OCH^'CNO^),
2. 4
2. 4 '
Ce produit, décrit dans le brevet allemand^ 111 89^
du 9 novembre 1899, avait été préparé par l'action du
chlordinitrobenzène sur l'oxydinitrodiphénylamine en
présence d'alcali.
La formule indiquée ci-dessus ponr l'éther dinitro-
phénylique du p-aminophénol se trouve donc prouvée
par ce fait.
L'éther en question est scindé par l'action du chlo-
rate de soude et de l'acide chlorhydrique en donnant
lieu à la formation de quinone chlorée.
Diazoté par la méthode habituelle, il fournit avec les
divers copulants des colorants azoïques, qui paraissent
un peu plus stables envers les alcalis que les colorants
correspondants obtenus avec l'éther dinitrophénylique
du chloraminophénol, mais pas suffisamment pour pré-
senter de l'intérêt au point de vue pratique.
La sulfonation de l'éther a conduit à un acide sulfo-
nique dont les colorants azoïques dérivés sont complète-
ment instables envers les alcalis.
' Chem. CentralblaU 1900 [2], p. 610.
D E LA
mmmî m type cranii nIgroïde
DANS
LES POPULATIONS ANCIENNES ET CONTEMPORAINES
de l'Europe
Eugène PITTARD
Au mois de juin de l'année dernière, M. le D'-pro-
fesseur G. Hervé a présenté, à la Société d'Anthropolo-
gie de Paris, deux crânes qui appartiennent aux
collections du musée Broca.
Ces deux crânes proviennent de la Bretagne, l'un de
la galerie d'entrée du dolmen de la Pointe de Conguel,
à l'extrémité sud-est de la presqu'île de Quiberon,
l'autre d'un îlot voisin, Toul-Bras, rocher actuellement
inhabitable à un kilomètre au large de Biîg-Conguel.
Le dolmen de Conguel, par son mode de construction
et par la grossièreté des poteries qui y ont été recueil-
lies en grande quantité, a été attribué au début de la
période néolithique. Les inhumations de Toul-Bras ont
été rapportées vraisemblablement à la période gauloise,
mais les fouilles n'ont pas été assez étendues pour que
cette détermination soit absolument définitive. Les deux
626 DE LA SURVIVANCE
crânes dont il est question sont tous les deux féminins.
Ils sont bien développés, capaces. Ils offrent entre eux,
par nombre de traits, une étroite ressemblance.
Ce qui est particulièrement intéressant et sur quoi
M. Hervé a basé sa communication', c'est que ces deux
crânes « affectent l'un et l'autre un type négroïde extrê-
mement accusé. Placés au milieu d'une série négritique
il serait à coup sûr presque impossible de les distinguer,
si l'on ignorait leur origine ». Les caractères du crâne
et de la face concordent pour réaliser ce type négroïde.
Le prognathisme, obtenu selon le procédé de Flower,
est élevé (indices 102 et lOO); le rétrécissement pos-
térieur de l'arc alvéolaire, l'existence des gouttières
sous-nasales intermaxillaires, la platyrbinie (Indices
57,6 et 53,5) l'allongement du crâne, concourent à cet
effet.
M. Hervé connaissait ces crânes depuis longtemps
(ils font partie de la collection du musée Broca depuis
plus de dix ans); il avait été frappé de leur allure,
mais il n'en avait pas trouvé d'explication jusqu'au
moment où les découvertes anthropologiques des
Baoussé-Roussé sont venues en fournir une.
En 1874 et 1875, M. E. Rivière, fouillant les grot-
tes de Baoussé-Roussé prés de Menton, découvrit, à une
faible profondeur deux squelettes de jeunes sujets
(acquis ensuite par l'Institut catholique de Paris). Cette
grotte fut qualifiée alors : Grotte des Enfants.
Depuis quelques années le prince de Monaco a fait
' 6. Hervé. Crânes néolithiques armoricains de type négroïde.
Bull, et Mém. Soc. Anthrop. Paris 1903.
d'un type CRANIEN NÉGROÏDE. 627
reprendre les fouilles des Baoussé - Rousse '. Elles
sont dirigées avec une réelle compétence par l'abbé de
Villeneuve. Dans la grotte des Enfants, on enleva
9 m. 80 de matériaux de remplissage. Chaque couche
a été nettement délimitée. Nous n'avons pas à insister
sur la stratigraphie de cette caverne. Qu'il suffise de
dire qu'on y a découvert quatre nouveaux squelettes,
l'un à 1 m. 90 de profondeur, un second à 7 m. 05 et
les deux autres, enterrés l'un à côté de l'autre, avaient
été déposés sur un foyer, à 7 m. 75 de profondeur.
M. Verneau, qui a été chargé d'étudier ces squelet-
tes, a reconnu, à celui qui gisait à 7 m. 05 de profon-
deur, les traits essentiels du type dit de Cro-Magnon.
Les deux autres reposant sur le foyer de 7 m. 75,
étaient tout différents. Il les a qualifiés sans hésiter de
négroïdes.
La qualité négroïde de ces crânes provient princi-
palement de leur énorme prognathisme qui régne sur-
tout dans la région sous-nasale. Cependant, le reste de
la face est loin d'être orthognathe et la projection en
avant est manifeste, surtout, paraît-il, depuis la restau-
ration à laquelle est parvenu M. Verneau.
Ces squelettes étaient ceux d'une vieille femme et
d'un jeune homme.
C'est la vieille femme qui présentait le prognathisme
sous nasal le plus exagéré; c'est chez elle que les
caractères négritiques du nez étaient les plus accen-
tués. L'indice nasal s'élève à 63,33. Le plancher des
fosses nasales ne présente plus de bords en avant; il
' R. Verneau. Les fouilles du prince de Monaco aux Baoussé-
Roussé. Un nouveau type humain. L'Anthropologie, Paris 1902.
628 DE LA SURVIVANCE
est déclive et, de chaque côté de l'épine, forme une
gouttière. Le menton fait une légère saillie en avant,
au milieu de la symphise, mais bientôt se renverse for-
tement en arrière.
Chez le jeune sujet, le squelette nasal montre une
moins grande largeur relative. L'indice nasal 51,06
indique la mésorhinie; mais M. Verneau admettait qu'il
deviendrait platyrhinien après la reconstitution défini-
tive. Le plancher des fosses nasales, comme dans le
crâne précédent, se termine par un bord mousse au
lieu de présenter le bord tranchant habituel. Le menton
a une tendance à la récurrence.
Les dents de la vieille femme, trop usées, n'ont pu
être étudiées. Mais celles du jeune sujet ont été exa-
minées par M. Albert Gaudry ' avec la haute compétence
que l'on sait. Il a été frappé de la « différence de cette
dentition avec celle des Européens actuels et de sa res-
semblance avec celle des Australiens ». Les dents pré-
sentent entre autres des tubercules énormes, très nets,
très séparés les uns des autres. On pourra, pour le
détail des caractères relevés par M. Gaudry, auxquels
nous ne ferons pas référence, se reporter à son inté-
ressante publication.
M. Verneau a proposé de donner au type crânien
négroïde rencontré à Baoussé-Roussé, le nom de type
de Grimaldi.
En lisant la communication de M. le prof. Hervé,
nous nous sommes souvenu que, dans l'étude d'une im-
' Albert Gaudry. Contribution à l'histoire des hommes fossiles.
L' Anthro2)ologie, Paris 1903.
d'un type CRANIEN NÉGROÏDE. 629
portante série de crânes valaisans de la vallée du
Rhône, nous avions rencontré des types crâniens qui
devaient se rapprocher de la description des crânes de
la Pointe de Conguel et de Toul-Bras. Dans une note
sur les crânes dolichocéphales et mésaticéphales de la
vallée du Rhône valai5an\ nous avions trouvé quelques
pièces osseuses dont le prognathisme nous avait frappé.
Or les crânes dolichocéphales sont rares parmi les an-
ciennes têtes valaisannes. Nous avons constaté que,
dans les diverses séries que nous avons examinées,
c'est la série de Sierre qui en présentait la plus grande
proportion. Nous sommes retournés dans cette localité
et nous avons été assez heureux pour remettre la main
sur deux de ces crânes qui nous avaient intrigué autre-
fois. Nous avons pu les dessiner et nous allons les
décrire tout à l'heure. Peut-être y en avait-il d'autres
tout aussi intéressants, mais il est assez difficile, pour
plusieurs raisons, de travailler avec les crânes ren-
fermés dans les ossuaires. Nous avons dû forcément
borner nos recherches.
L'ossuaire de Sierre renferme les crânes qui pro-
viennent des antiques cimetières qui entouraient la pri-
mitive église paroissiale sise un peu plus haut que
l'église actuelle, et aussi des cimetières des paroisses
de Géronde et de Villa qui existaient déjà aux XIIP et
XIV^ siècle sur le territoire de la paroisse actuelle de
Sierre. Celle-ci comprend maintenant les villages de
Sierre, Villa, Muraz et Glarey et la commune de
Géronde.
' Eugène Pittard. Etude d'une série de 47 crânes dolichocé-
phales et mésaticéphales de la vallée du Rhône. Bull. Soc
neiichât. Géographie, 1899.
630 DE LA SURVIVAiNCE
Les premiers ossements ont été rassemblés vers
1683, date de l'inauguration de l'ossuaire. Depuis de
longues années ce dernier n'a plus reçu aucun restes
squelettiques.
Il est superflu d'ajouter que les deux crânes dont il
va être question n'ont jamais pu appartenir à des
Nègres. D'ailleurs ils ne sont pas complètement iden-
tiques à ceux des Nègres; ils sont seulement négroïdes
par plusieurs de leurs caractères. Mais cela est déjà
très important.
Pour plus de commodité, nous les qualifierons n° 1
et n° 2.
D'ailleurs nous ne donnerons de ces crânes qu'une
description sommaire :
Tous les deux sont des crânes féminins. Ils sont d'une
belle venue, surtout le numéro 1, qui, certainement,
est le plus ancien des deux. La dentition est belle, ré-
gulière. Les dents qui sont demeurées sont absolument
indemnes de carie, sauf une molaire vraie du crâne
n° 2. Pour les dents qui manquent, l'arrangement et
la forme des alvéoles nous renseignent suffisamment sur
la régularité de leur implantation.
L'examen des cuspides ne manque pas d'intérêt. La
plupart des auteurs sont d'accord pour reconnaître que
les dents humaines sont en voie de transformation. On
a prévu même que les molaires supérieures seraient,
dans l'avenir, tricuspides. Les mâchoires de l'Homme
fossile de Baoussé-Roussé, étudiées par M. Gaudry, ont
montré des denticules beaucoup plus nets et beaucoup
plus séparés que ceux qui existent dans les mâchoires
de Blancs. La seconde arriére molaire présente un
d'un type CRANIEN NÉGROÏDE. 631
denticule bien marqué et « sa séparation s'étend jus-
qu'au bord externe de la dent ». Chez l'Homme blanc,
cette séparation s'arrête le plus souvent au milieu de
la dent ou même, quelquefois, n'existe pas. La dernière
arrière molaire de l'Homme de Baoussé-Roussé a
quatre denticules bien marqués, tandis que, le plus
souvent, chez l'Homme blanc, « elle n'a, au second
lobe, que des denticules très rudimentaires ». Nous
laissons de côté l'examen des dents inférieures qui ne
peuvent nous servir à aucune comparaison. Dans le
crâne du type négroïde valaisan n° I , les caractères des
arriére-molaires signalés par M. Gaudry existent par-
faitement. La seconde arrière-molaire présente un den-
ticule bien marqué, et comme chez celle de l'Homme
fossile de Menton, sa séparation s'étend jusqu'au bord
externe de la dent.
La dernière arriére-molaire a quatre denticules bien
marqués. Le denticule interne du lobe postérieur est un
peu usé, mais il est encore très net. Au surplus, d'une
manière générale, les plis des cuspides sont profonds,
l'émail est ridé'.
En résumé, la dentition de la mâchoire supérieure
(la seule que nous possédons) de ce crâne valaisan, se
rapproche singulièrement de celle de l'Homme fossile
de Menton et de celle des Australiens, dont M. Gaudry
s'est aussi servi de terme de comparaison.
1 Dans le même mémoire, M. Albert Gaudry cite une publica-
tion de M. Gorjanovic-Kramberger, qui a étudié le gisement qua-
ternaire de Krapina, en Croatie. Cet auteur s'attache à démontrer
que le ridement de l'émail des dents chez les populations dont il
a retrouvé les débris, était plus considérable que chez les habi-
tants actuels de l'Europe .
632
DE LA SURVIVANCE
(les deux crânes sont dolichocéphales. En norma
verticalis, ils montrent un ovoïde parfaitement régulier
chez le n° 1 , sans trace de plagiocéphalie ; un peu
Fig. 1.
moins régulier chez le n° 2, où l'on remarque une
très légère plagiocéphalie droite. Dans cette «vue»,
liz- 2
d'un type CRANIEN NÉGROÏDE. 633
on distingue à peine les arcades zygomatiques chez l'un
et chez l'autre.
Vus de face, ces crânes montrent des orbites larges,
spacieuses, de forme rectangulaire. L'avancement de
la partie inférieure de la face est déjà remarquable,
surtout chez le n° 1 .
Il va sans dire que ce prognathisme s'accentue quand
le crâne est examiné de profil.
Les sutures sont normales dans les deux crânes. Elles
sont plus simples chez le n° 1 , qui ne possède aucun
os wormien. Chez le n° 2, les sutures coronale, sagit-
tale et lambdoïde sont beaucoup plus compliquées et
il existe un petit os wormien dans la branche gauche de
la lambdoïde.
De même que nous les décrivons sommairement,
nous ne nous attarderons pas non plus à fournir beau-
coup de mensurations. Nous ne les dessinons égale-
ment que vus de profil.
Avant de terminer la description de ces crânes,
ajoutons la présence d'un caractère sur lequel ont
insisté MM. Verneau et Hervé, à savoir la construction
du plancher des fosses nasales. Dans le crâne n° 1 , ce
plancher se termine par un bord mousse ; il n'y a pas
ce rebord tranchant qui se trouve ordinairement en
cet endroit. Dans le crâne n° 2, ce bord existe pour
la partie gauche du plancher. A droite, l'épine nasale
fortement élargie empiète sur le plancher. L'arrange-
ment du plancher nasal chez nos deux crânes est en
quelque sorte intermédiaire entre ce qui existe chez les
Nègres et ce qui existe chez les Blancs. Cependant le
bord mousse, si caractéristique chez les Nègres, est ici
encore très évident.
Le prognathisme, dans les deux crânes, est facial et
634
DE LA SURVIVANCE
maxillaire. Comme les dents de devant sont absentes,
il n'y a aucune illusion due à un prognathisme den-
taire. Une perpendiculaire abaissée du point nasal
sur le plan alvéolo-condylien tombe, dans plusieurs
crânes de Nègres que nous avons sous les yeux pour
comparaison, en arrière de la première molaire vraie.
Dans divers crânes d'Européens qui nous servent éga-
lement de comparaison, cette ligne tombe en avant des
prémolaires.
Dans le crâne n° I cette ligne tombe, comme dans
les crânes de Nègres, en avant de la première molaire
vraie, vers le milieu de la dernière prémolaire. Dans
le crâne n° 2, elle tombe un peu plus en avant, entre
les deux prémolaires. Le prognathisme paraît plus ac-
cusé dans le crâne n" 1 . Les mesures nous le montre-
ront.
Les seules mesures qui présentent un réel intérêt
dans le cas qui nous occupe sont les suivantes :
Crâne n" 1
Crâne n" 2
mm
mm
D. A. P
4 90
177
D. T.
135
136
X. B.
105
102
A.B.
113
106
N. s.
44
46
X. n;
24.5
24.5
B. R
134
126
lies fournissent les ii
[idices que voici :
Crâne n"
1 Crâne n'' 2
Indice céphalique
71.05
76.84
Ind. vertical de long.
70.53
71.19
Ind. du prognathisme
107.62
103.92
Indice nasal
55.7
53.2
d'un type CRANIEN NÉGROÏDE. 635
Nous nous arrêtons à ceux-là, qui seront suffisants
pour caractériser les deux crânes examinés.
L'indice céphalique indique la dolichocéplialie vraie
chez le crâne n° 1 et la sous-dolichocéphalie dans le
crâne n" 2. Cette forme de l'ovoïde crânien est rare dans
les séries valaisannes anciennes de la vallée du Rhône.
Dans les diverses séries que nous avons étudiées, leur
proportion est très restreinte. A Sierre, où leur nombre
était beaucoup plus considérable qu'ailleurs, les crânes
dolichocéphales et sous-dolichocéphales représentent le
10 7o environ de la série totale.
Les indices du prognathisme fournissent des chiffres
très élevés. Dans les deux crânes de Nègres auxquels
nous avons déjà comparé les deux crânes valaisans,
cet indice (obtenu selon le procédé de Flovi^er) nous a
fourni respectivement 106.86 et 102.78. Le progna-
thisme le plus accentué d'un des crânes de Nègres est
encore dépassé par le crâne n° 1 de notre série.
A titre de comparaison nous inscrivons ici les chiffres
que nous avions obtenus en 1 899 sur les diverses séries
de crânes valaisans que nous étudiions alors'. Ces
chiffres sont des moyennes dans lesquelles les influen-
ces réciproques des crânes dolichocéphales et brachy-
céphales sont combinées.
Série de Naters 96 . 58
» de Viège 99.29
» de Rarogne 96.15
» de Sierre 97.50
» de Saxon 96.14
La série entière avait comme indice 97.47.
On a dit que l'orthognathisme était l'apanage des
' Eugène Pittard. Recherches d'anatomie comparative sur
diverses séries de crânes anciens de la vallée du Rhône. Ge-
nève 1899.
636 DE LA SURVIVANCE
crânes brachycéphales. Ainsi les crânes dolichocéphales
seraient plus souvent prognathes, ce qui serait une
explication naturelle au développement en avant de la
face dans les deux crânes négroïdes dont nous parlons.
Mais cela n'existe pas dans les séries valaisannes dont
ces deux crânes font partie. Nous pourrons le démon-
trerà l'aide des seuls crânes dolichocéphales et mésa-
ticéphales que nous avions sortis de la grande série
pour les étudier â part. Chez ceux-là l'indice moyen du
prognathisme est 96.85, c'est-à-dire inférieur à celui
de la série totale dans laquelle figurent surtout des
crânes brachycéphales. La série de Sierre mise à part
avait comme indice moyen 96.32. C'est celle où les
formes allongées étaient les plus fréquentes. La série
de Naters où, au contraire, les formes courtes et larges
étaient particulièrement la régie, avait 98.18 comme
indice moyen.
Les crânes étudiés par M. Hervé avaient comme
indice du prognathisme (obtenu aussi par la méthode
de Flower) respectivement 102 et 100, c'est-à-dire
passablement inférieurs aux nôtres.
Le prognathisme des deux crânes valaisansde Sierre
est donc considérable. Il nous permet de dire que ce
caractère, particulièrement négroïde, les rapproche
plus encore du type nègre que ne sont rapprochés de
ce type les crânes de Conguel et de Toul-Bras. Et ce-
pendant, après la communication de M. Hervé à la
Société d'Anthropologie de Paris, dans la discussion
qui a suivi, tout le monde a été d'accord pour recon-
naître la qualité négroïde, à un degré très remarquable,
des deux crânes découverts en Bretagne.
L'indice nasal des deux crânes valaisans indique la
platyrhinie chez l'un et chez l'autre^: Elle est plus ac-
d'un type CRANIEN NÉGROÏDE. 637
centuée chez le n" I (ind. 55.7). C'est un caractère
relativement rare dans les séries valaisannes. L'indice
nasal moyen de 31 1 crânes provenant de la vallée du
Rhône, étudiés en 1899, était 48.47 indiquant la mé-
sorhinie. La série des dolichocéphales et mésaticépha-
les sortis de ce grand groupe, avait comme indice
moyen 49.22.
Les crânes de Conguel et de Toul-Bras avaient res-
pectivement 56.7 et 53.5. r/est, à peu de chose prés,
les chiffres que nous exprimons.
Les deux crânes de Nègres, qui nous servent pour com-
paraison, ont comme indice nasal : 65.12 et 54.90. Si le
premier de ces chiffres est plus franchement platyrhinien
que celui de notre crâne n" \ , le second de ces chiffres,
par contre, est dépassé par celui afférent à ce crâne.
En résumé, nous pouvons dire que :
Par leur forme crânienne générale et par leur indice
céphalique ;
Par leur prognathisme (qui est bien réellement
maxillaire et non dentaire);
Par la constructure de leur squelette nasal ;
Par leur indice nasal indiquant la platyrhinie ;
Par les détails de leur dentition ;
Par l'ensemble des autres caractères que nous avons
décrits plus haut :
Ces deux crânes valaisans de la vallée du Rhône
sont négroïdes à un degré très élevé.
Quelle interprétation faut-il donner de ce caractère?
Evidemment il faut écarter, tout d'abord, des inter-
ventions pathogéniques. Ces deux crânes féminins sont
d'une belle venue. La capacité crânienne du n» 1 , de
1365 ce, est, pour les crânes féminins valaisans, une
Archives, t. XVIL — Juin 1904. 44
638 DK LA SURVIVANCE
moyenne très acceptable. 12 crânes féminins cubés
direcleinent comme ceux-ci, par le procédé de Broca,
nous avaient donné comme capacité moyenne 1 390 ce. ,
chiffre assez voisin de celui que nous exprimons. La
capacité du crâne n** 2 est plus faible : 1290 ce. Mais
cela signifie probablement tout simplement que la
femme qui possédait ce crâne était de petite taille.
Nous répétons que rien ne permet de supposer que ces
deux crânes aient appartenu à des individus qui n'au-
raient pas été absolument normauv.
L'interprétation du caractère négroïde doit donc re-
vêtir une valeur ethnique. Mais qu'on ne se méprenne
pas. Cela ne veut nullement dire qu'il s'agisse de Nè-
gres. M. Manouvrier après avoir examiné les crânes de
Conguel et de Toul-Bras, fait savoir son impression que
« le prognathisme régulier est moins rare parmi les
néolithiques de France que parmi les modernes. Cela
n'est qu'une impression, car les crânes néolithiques
sont trop souvent privés de leur face et forment des
séries trop peu étendues pour que la moyenne de leur
indice céphalique soit établie d'une façon stable ».
(Discussion à la suite delà communication de M.Hervé.)
Les Hommes quaternaires du type de Grimaldi ne
sont probablement pas restés cantonnés dans le sud-
est de la France actuelle; cette région n'est peut-être
même pas leur patrie originelle. Ils ont pu émigrer
comme ont émigré les autres populations préhistoriques.
Il ont essaimé autour du point de Baoussé-Roussé,
comme l'on fait tous nos ancêtres les plus lointains
dont on a retrouvé les débris (Cro-Magnon, Spy). D'ail-
leurs Baoussé-Roussé n'étall peut-être qu'une halte,
l'arrêt d'un groupe. Les crânes de Conguel et de Toul-
Bras représenteraient des descendants de ce type de
d'un type CRANIEN NÉGROÏDE. 639
<irimaldi par delà les temps quaternaires. Un jour
viendra vraisemblablement où de nouvelles découver-
tes auront lieu, qui relieront, dans le temps et dans
l'espace, les types crâniens que nous décrivons.
Si le type négroïde quaternaire de Baoïissé-Roussé a
laissé des descendants dans la période néolithique, rien
n'empêche que ceux-ci ne se soient perpétués sans relâ-
che dans les temps postérieurs. Nous devons les retrou-
ver, soit dans les âges suivants protohistoriques, soit
dans les temps modernes. Il semble que certaines formes
iraniennes ont une valeur héréditaire considérable.
On a signalé maintes fois dans la population actuelle
l'existence d'un prognathisme en quelque sorte normal,
particulièrement chez les femmes. De Quatrefrages ' a
insisté sur la présence de ce caractère en ajoutant qu'il
est parfois très prononcé « si bien que les dentistes ont
du inventer des opérations et des appareils spéciaux
pour le faire disparaître ». Mais il s'agit là bien plus
d'un prognathisme dentaire que d'un prognathisme
maxillaire.
Comme il paraît avéré que nous devons compter
parmi nos ancêtres quaternaires des individus fortement
prognathes, à type vraiment négroïde, rien ne s'oppose à
ce que ce type se soit conservé au travers des générations
•par simple continuité ou qu'il réapparaisse par atavisme.
Il y a lieu de noter soigneusement l'existence de ces
types, soit dans les séries anciennes, soit dans les séries
contemporaines.
C'est pourquoi l'étude des deux crânes valaisans que
uous venons de décrire méritait d'être faite.
'A. de Quatrefrages. Introduction à l'étude des races hu-
maines. Paris, 1839.
COMPTE RENDU DES SÉANCES
SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE ET D'HISTOIRE NATURELLE DE GENÈVE
Séance du JS mars 1904.
Amé Pictet. Synthèse de la nicotine. — A. Herzen et R. Odier.
Nouveaux faits sur la morphologie et la physiologie des fibres ner-
veuses. — F. Tommasina. Nature de l'émanation du radium.
M. le prof. Amé Pictet donne un résumé des travaux
qu'il a faits, en collaboration avec MM. Pierre Crépieux et
Arnold Rotschy. pour déterminer la constitution de la.
nicotine, travaux qui ont abouti à la synthèse de cet alca-
loïde. Le détail de ces recherches a été publié dans les
Archives, XVII, 401.
MM. le prof. Herzen et le D"" R. Odier. Quelques faits nou-
veaux concernant la morphologie et la physiologie des fibres
nerveuses.
I. Paralysie curarique. — On admet en général que le
curare agit exclusivement sur la partie terminale des nerfs
moteurs ; mais il y a quelques faits physiologiques qui
montrent qu'il altère aussi ces nerfs eux-mêmes. Ainsi
chez la grenouille, la paralysie des membres postérieurs
apparaît beaucoup plus tôt et disparait beaucoup plus lard
que celle des membres antérieurs. Pourquoi?
SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE, ETC. 641
De deux choses l'une : ou bien le curare attaque plus
facilement et plus profondément les terminaisons motrices
des extrémités postérieures que celles des antérieures: ou
bien il les attaque toutes en même temps. Or l'étude atten-
tive de nombreuses préparations prouve que les altéra-
lions visibles que le curare produit dans les terminaisons
motrices sont simultanées el identiques âa-ns tout le système
musculaire.
Dès lors la seule différence qu'il y ait entre les mem-
bres postérieurs et antérieurs de la grenouille étant la
longueur de leurs nerfs, le fait en question ne peut être
expliqué qu'en admettant que le curare modifie les nerfs de
façon à créer dans ces conducteurs une résistance crois-
sante qui enraye et amortit en eux la transmission de
l'excitation, proportionnellement à leur longueur.
II. Transmission par des nerfs altérés. — L'altération que
produit le curare dans les terminaisons motrices ne se
borne point à ces terminaisons; elle remonte, au contraire,
plus ou moins, en s'alténuant graduellement, le long des
fibres à myéline. Or. avant la généralisation de la para-
lysie curarique. les nerfs des bras transmettent encore
l'excitation aux muscles malgré l'atteinte portée à leur inté-
grité structurale. Celle-ci n'est donc pas une condition absolue
au fonctionnement de^ nerfs.
Il en est de même dans les lésions anatomiques que les
fibres nerveuses subissent sous l'action de la strychnine et
surtout dé la tétanine; celle-ci, injectée à un cobaye, à
dose mortelle en cinq jours, produit déjà au bout de douze
heures une altération profonde des nerfs, qui les envahit
rapidement de la périphérie aux centres; et cependant
l'animal vit. sent et se meut jusqu'au cinquième jour.
Il en est encore de même dans la dégénérescence
« wallerienne » des nerfs sectionnés. Chez le cobaye l'ex-
citabilité disparait environ soixante heures après la sec-
tion; or. déjà au bout de quarante-huit heures les fibres et
les filaments nerveux sont manifestement altérés ; il est
vrai qu'à ce moment les terminaisons proprement dites
sont encore normales; mais les cylindraxes sont déjà
642 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
fragmentés en morceaux longs (destinés à se fragmenter
ultérieurement en morceaux de plus en plus courts) et la
myéline est divisée en boules ou en perles. Cependant le
nerf est encore parfaitement excitable.
III. Dégénérescence et régénération des terminaisons mo-
trices. — En continuant à observer les nerfs en train de
dégénérer après section, on voit, au bout de trois jours,
les cylindraxes 'partout divisés en fragments courts, sé-
parés par des espaces assez considérables ; des zones
rouge foncé se forment sur le muscle autour des organes
terminaux, qui ne paraissent pas altérés. Huit jours après la
section, la fragmentation des cylindraxes s'accentue encore
et les premiers changements apparaissent dans les termi ■
naisons motrices : quelques îlots de substance cylindraxile
se séparent de l'arborisation. La coloration de la zone rouge
foncé qui entoure celle-ci s'accentue encore. Nous n'avons
jamais vu une terminaison motrice disparaître complète-
ment; au contraire, quinze à trente jours après la section,
les fragments des cylindraxes s accroissait, se rejoignent et
reconstituent des filets cylindraxiles continus. Entre qua-
rante et soixante-douze jours, les îlots cylindraxiles pous-
sent de petits prolongements arrondis au sein de la zone
rouge foncé.
D'autres organes terminaux semblent en voie de forma-
tion nou/velle, avec le concours du tissu musculaire : ils sont
constitués par une sorte de bourgeon rouge-violet, d'assez
grande dimension, contenant un ou plusieurs nodules
allongés de substance cylindraxiles facilement reconnais-
sablés à leur coloration.
Enfin, à ce stade, on voit par ci par là naître latérale-
ment de filaments nerveux de nouvelle formation, un
bourgeon ayant d'emblée un caractère exclusivement ner-
veux et paraissant destiné à devenir un organe terminal.
Mais ce mode de formation aux dépens du nerf reconstitué
est en somme rare et la plupart des terminaisons motrices
se régénèrent avecla participation du tissu musculaire.
ET d'histoire naturelle DÉ GENÈVE. 643
M. Th. ToMMASiNA fait une communication sur la nature
de l'émanation du radium. La découverte faite l'année pas-
sée par MM. Ramsay et Soddy' et confirmée récemment
par MM. Curie et Dewar, avec la collaboration de M. Des-
landres^ de la production spontanée de l'hélium dans un
tube en verre scellé ne contenant que de l'émanation du
radium, laquelle disparaît complètement, comme l'analyse
spectrale le montre, est la constatation de la genèse d'un
élément chimique.
Cette désagrégation d'un type d'atomes et la reconstitu-
tion atomique des mêmes particules intégrantes qui forme
un autre type d'atomes, est la démonstration expérimen-
tale de l'unité de la matière. En outre, étant donné la pro-
priété radioactive des deux émissions qui constituent
l'émanation, cette constatation démontre que les liaisons
interatomiques de la matière pondérable sont dues aux
charges électriques des particules intégrantes. L'on sait,
en elTet. que les particules du rayonnement a, analogue
aux rayons canaux de Goldstein, portent des charges posi-
tives, et, que celles du rayonnement p, analogue aux
rayons cathodiques, sont électrisées négativement. Ces par-
ticules ne peuvent pas être des atomes, mais sont certai-
nement des subatomes électrisés, car ils se recombinent
entre eux d'une manière différente et telle que, d'après
l'analyse spectrale, ils ne reforment plus aucun atome de
radium, mais uniquement ceux de l'hélium, lesquels étant
stables ne possèdent plus de radioactivité ; pour ne pas les
confondre avec les ions électrolytiques, l'on peut appeler
subions positifs les particules électrisées a et subions néga-
tifs les [3rL'on évite une confusion entre deux choses très
différentes et l'on rend ainsi plus claires les descriptions
et explications des phénomènes dus à des actions de cet
ordre de grandeur.
En outre cette notion des subions a, selon M. Tomma-
sina, une importance capitale, car elle permet d'appliquer
' W. Ramsay et Soddy. Phys. Zeitschr., septembre 1903.
- C B. de l'A Cad. des Se. de Paris, 25 janv. 1904.
644 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
la théorie mécanique de l'électricité aux charges des sub-
atomes, pour mettre en évidence la forme purement ciné-
tique, de laquelle l'électron unique est l'élément. Si toute
charge est un champ électrostatique, dans lequel les lignes
de force sont dirigées vers l'extérieur pour la charge
positive et en sens contraire pour la négative, l'électron
étant l'élément constitutif autant de l'une que de l'autre
charge, il ne peut être lui-même ni positif ni négatif, mais
c'est son mode d'action qui sera l'un ou l'autre. D'ailleurs
l'électron étant aussi un élément de courant, il ne peut
avoir de signe de par sa propre nature, du moment que
c'est le sens seul de son déplacement qui le donne au cou-
rant. De même, le signe des charges doit dépendre de la
distribution des électrons qui les constituent et non pas du
signe de ces derniers, chacun desquels est un élément de
charge et non pas toute une charge si petite soit-elle. Un
élément de charge ne peut pas être une charge, aussi
l'électron doit être un élément de tube de force.
La valeur de —pour le projectile positif de Goldstein
a été trouvée égale, en moyenne, à 9400, celle pour l'atome
de l'hydrogène par électrolyse serait 9660, le projectile
positif doit donc être un subion positif. Quant au rap-
port de ——qui d'après les résultats de plusieurs expé-
riences, semble exister entre la masse du subion négatif
et celle du subion positif, il conduit évidemment à la con-
séquence que les subions négatifs doivent constituer une
espèce d'atmosphère autour de chaque subion positif.
Comme l'on sait que l'ensemble ainsi constitué est neutre
et qu'il n'est donc pas un ion, mais un atome, il faut en
déduire qu'un atome est toujours formé par un ou plu-
sieurs subions positifs, à chacun desquels l'on aurait fourni
une atmosphère de subions négatifs, et dont la charge
totale est égale et de signe contraire à la charge totale des
subions positifs, de cette façon le tout, c'est-à-dire l'atome,
serait neutre. Il suffit de supposer que cette neutralisation
ne soit pas parfaite de tous les côtés pour y voir l'origine et
ET d'histoire naturelle DE GENÈVE. 645
la nature électrique de l'affinité chimique des atomes et
des molécules, ainsi que des propriétés qui distinguent les
corps les uns des autres, car les phénomènes électroly-
tiques ont lieu dans l'éther. et les subioniques étant de
l'ordre de ce dernier, en sont des modifications.
L'on sait que le poids atomique de l'hélium est égal à
4 si l'on adopte, en chilïre rond, 224 pour celui du radium :
il en résulte que lorsque l'émanation du radium s'est
transfoimée complètement en hélium, chaque atome du
radium aura constitué, avec ses propres particules inté-
grantes, 06 atomes d'hélium. En outre, si les subions né-
gatifs ont une masse iOOO fois plus petite que les subions
positifs, leur nombre proportionnel respectif dans l'atome
de radium sera de 112 positifs neutralisés par H 2.000
négatifs, tandis que l'atome de l'hélium ne contiendrait
que 2 positifs neutralisés par 2000 négatifs, en admettant
les charges proportionnelles aux masses. Ces chiffres
montrent que la tendance au fractionnement doit être plus
grande dans les corps à poids atomique très élevé, comme
c'est le cas pour les corps radioactifs, que l'on connaît.
M. Tommasina conclut, d'après ce qui précède, que les
subatomes ne peuvent pas exister sans charge électrique,
car, même lorsqu'ils sont réunis pour former un atome,
ce sont les effets égaux et en sens contraire de leurs char-
ges qui se neutralisent, les charges opposées doivent
nécessairement coexister toujours, car elles constituent
précisément, par leurs lignes de force, les liaisons qui
maintiennent rapprochés les subions de signe contraire
dans un état d'équilibre plus ou moins stable. Ce qui ex-
plique pourquoi la radioactivité de l'émanation du radium
diminue, comme il a été constaté, au fur et à mesure que
les subions s'associent de nouveau pour former les atomes
plus stables de l'hélium.
Les atomes des corps ne sont donc pas constitués de
subatomes, mais de subions indestructibles positifs et
négatifs, tandis que l'électron, unique et sans signe, en est
l'élément cinétique éthéré. qui produit par ses pressions
les lignes de force de leurs charges, et qui est également
646 SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
l'élément des radiations électromagnétiques ; conclusions
qui viennent à l'appui de sa théorie électrostatique de la
gravitation universelle. En effet, si dans le système inter-
alomique agissent des forces électrostatiques, il n'y a pas
une raison plausible contre l'hypothèse que les mêmes
forces soient en action dans les systèmes astronomiques.
Séance du 7 avril.
Le Secrétaire. 4"" Fascicule du Tome 34 des Mémoires. — F. Battelli
et Stem (M"'). Richesse en catalase des tissus animaux. — Ed.
Claparède et Borst (M""). Fidélité et éducabilité du témoignage.
M. le Secrétaire des publications prographie limnologique, t. III.
2e livraison, Lausanne, F. Rouge & O^, éditeurs. 1904.
Xous tenons à signaler immédiatement à nos lecteurs
l'apparition de la seconde moitié du tome III et dernier de
la monographie que M. Forel a intitulée le Léman, du nom
de ce lac incomparable qu'il y décrit si bien, ainsi que tous
les phénomènes dont il est le siège. Cette dernière livraison
était impatiemment attendue de tous les amis de la nature
dans notre pays et au dehors.
Ce bel ouvrage est désormais complet et constitue un
monument qui fait le plus grand honneur à son auteur et à
la science suisse en général. Il faut l'avoir en mains et le
consulter pour se rendre compte de la masse énorme de
faits et d'observations qui y sont accumulés et que nul
mieux que M. Forel ne pouvait présenter au monde savant.
Le lac de Genève, à bon droit, est sa chose; il l'a étudié
avec amour; il y a appliqué chaque jour et à chaque heure
son talent d'observation si fin, si sûr et, ce qui n'y gâte
rien, si enthousiaste. Il nous y donne la confidence d'un
ami et du meilleur des amis sur un ami qui n'a plus de
secrets d'aucune sorte pour lui. Il nous le fait connaître
sous toutes ses faces, il nous le fait surtout aimer et admi-
rer. Le livre de M. Forel, œuvre éminemment personnelle
et supérieurement documentée, est maintenant achevé. Il
se recommande de lui-même, il n'a pas besoin de nous
pour ça. Nous ne voulons pas davantage en donner l'ana-
lyse ici, nous ne ferions que gâter l'impression pleine de
charme qui en découle. Il faut le lire, et celte lecture fera
goûter les plus vives jouissances à tous les adeptes de la
nature. E. S.
656 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
J.-A. PoLLOCK. Comparaison entre les périodes d'oscilla-
tion DES vibrations électr[ques dans des circuits de
FORME simple (Jouvnal and Proceeding of the Royal
Society of N. S. Wales, vol. XXXVII).
Le but du travail entrepris par M. J,-A. PoUock, profes-
seur de physique à l'Université de Sydney, était de com-
parer la période des oscillations qui se produisent dans
un cadre rectangulaire mince fermé, avec la période d'os-
cillation dans les fils rectilignes et dans les fils circulaires
ouverts ou fermés.
Le dispositif expérimental, dans son ensemble, est celui
employé déjà par plusieurs physiciens. Un premier circuit
comprend un condensateur formé de deux plateaux métalli-
ques placés en regard l'un de l'autre, et deux fils de jonc-
tion séparés par un petit intervalle où doit jaillir létincelle
de décharge qui donnera naissance aux oscillations élec-
tri(}ues. Ces oscillations sont transmises à un second circuit
formé d'un cadre rectangulaire placé dans le voisinage. Ce
circuit rectangulaire est relié à deux boites métalliques
placées à une petite distance des plateaux du condensateur.
Les courants oscillants produits dans ce cadre agissent à
leur tour sur un troisième circuit auquel on donne la forme
et la dimension voulues. Enfin, les observations sont effec-
tuées au moyen du détecteur magnétique imaginé par
M. Rutherford.
On sait qu'au début des expériences sur les oscillations
électriques, on admettait, en se basant sur des considéra-
tions théoriques, que la longueur d'onde devait être égale
à deux fois la longueur du circuit du résonateur. Divers
expérimentateurs avaient imaginé des dispositifs qui sem-
blaient confirmer celte manière de voir. Par contre, les
expériences bien connues de MM. Sarasin et de la Rive et
d'autres physiciens montrèrent nettement que la longueur
d'onde était plus de deux fois la longueur du résonateur.
Les considérations théoriques développées par Macdo-
naXd {Electrical Waiies, Cambridge, 1902) sont venu jeter
un jour nouveau sur cette question et confirmer d'une
PHYSIQUE. 657
façon complète les résulliits expérimentaux obtenus par
MM. Sarasin et de la Rive.
En elïet. dans le cas des résonateurs circulaires ou-
verts, MM. Sarasin et de la Rive indiquent comme résultat
final une longueur d'onde de 600 cm. poui- un résonateur
ouvert de 234 cm. de circonférence et une longueur d'onde
de 400 cm. pour une circonférence de 156 cm., soit 2.56
comme rapport entre la longueur d'onde et la longueur
développée du résonateur. Or, la théorie de Macdonald
conduit à la valeur 2.53 de ce rapport. L'accord ne peut
être plus complet. A noter cependant qu'il n'est pas tenu
compte de l'influence que peut exercer l'épaisseur du fil
dont est fait le résonateur, ni de la dimension absolue du
circuit.
Les expériences très complètes faites par M. le prof.
Pollock font ressortir cette dernière influence et condui-
sent par extrapolation, dans le cas des expériences de
MM. Sarasin et de la Rive, à la valeur de 2.45. Pour ob-
tenir l'accord complet entre ses propres expériences et
celles de MM. Sarasin et de la Rive, M. Pollock pense
qu'il faudrait tenir compte, dans le calcul, des effets para-
sites de capacité que peuvent introduire les extrémités du
résonateur ouvert, ou bien admettre que la vibration
dans le cadre rectangulaire fermé a une longueur d'onde
un peu plus grande que la longueur du périmètre, et cela
par le fait que l'épaisseur du fil n'est pas infiniment petite.
CE. G.
S. Curie (M'"^). Recherches sur les substances radioac-
tives. Thèse de doctorat, Paris, 2« édition, un vol. de
155 p. chez Gauthier-Villars, Paris, 1904.
Les lecteurs des Archives ont déjà été tenus au courant
de ce beau travail, par le compte rendu qui en a été publié
dans le cahier d'octobre 1903. Nous nous bornons donc à
leur signaler la nouvelle édition, revue et complétée, que
M""* Curie vient d'en faire paraître. P. G.
45
058 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
CHIMIE
Revue des travaux faits en Suisse.
St. VON KosTANECKi, V. Lampe et J. Tambou. Synthèse di
KAEMPFÉKOL (Bericlite (hr D. Ch. Ge.^. 37 (1904) 2096.
Berne).
Le kaempférol. matière colorante végétale jaune, ren-
fermée dans la racine de galanga. a été obtenu en 1896
par (iordin et Kostanecki en faisant bouillir la kaempfé-
rideavec l'acide iodhydrique; les formules de constitution
données alors par les auteurs pour le kaempférol et la
kaempféride viennent d'être confirmées par la synthèse
de ce colorant, qui constitue le /. S. 4' trioxifflamnol
0H/-X^C-<3>0H
OH CO
Pour opérer cette synthèse, les auteurs sont partis de la
2'oxy-4'-6'-4' triméthoxychalkone, qu'ils ont transformée
par ébuUition de sa solution alcoolique en 1. 3. 4' trimé-
thoxyflavanone; celle-ci a fourni par nitrosation un dérivé
isonilrosé (lui, chauffé avec les acides minéraux étendus,
a donné le 1.3. 4' triméthoxyllavonol. En faisant enfin
bouillir celte combinaison avec l'acide iodliydrique fort,
on a obtenu le 1. 3. 4' trioxyflavonol. Le kaempférol syn-
théti(}ue a été identifié avec le colorant végétal ; il fond à
275° et se fixe sur le coton mordancé à l'alumine en une
très jolie nuance jaune peu intense. Son dénm tétracétyté
C"H''0-'(0(;0GH')4 cristallise dans l'alcool en aiguilles
prismatiques blanches qui Fondent à 181°, de même que le
dérivé tétracétylé du kaemplerol.
E. JocHiJM et St. VON Kostanecki. Sur la 1. 3-dioxy-(3-
mf'thvlchkomonë (6'T«>/(Yc der D. Ch. des., t. 37, 1904.
p. 2099 à 2101, Berne).
On trouve fréquemment dans le règne végétal des colo-
CHIMIE. 639
rants jaunes qui sont des flavones renfermant le résidu de
la phloroglucine. Aussi les auteurs ont-ils trouvé intéres-
sant d'étudier les chroniones renfermant ce même résidu.
Quoique ces substances n'aient pas encore été rencontrées
dans la nature, elles présentent cependant un certain in-
térêt pour la chimie végétale.
Kostanecki et Ruyter de Wlldt ont déjà fait part de leurs
recherches sur la 1.3 dioxychromone : les auteurs ont
préparé, d'après la méthode de Bloch et Kostanecki,
la I. 3. dioxy-j3-méthvichromone. Ils ont dans ce but con-
densé, en présence de sodium metalliipie, l'éther diméthy-
lique de la phloracétophénone avec l'éther éthylacétique.
et ils ont ainsi obtenu la 2. 4. 6-triméthoxyacétyl-acéto-
phénone. qui. par ébullilion avec l'acide iodhydrique con-
centré, donne par fermeture de la chaîne et déméthylation,
complète la 1. 3 dioxy-p-méthylchromone :
Ce composé se présente, après purification, sous la forme
de feuillets incolores, fusibles à 290°. Il est facilement
soluble en jaune dans la lessive de soude ; l'acide sulfurique
concentré colore les cristaux en jaune pâle et fournit une
solution incolore, dépourvue de tluorescence. Son dérivé
diacétijlé cristallise dans le mélange de benzène et de li-
groïne ou dans l'alcool étendu, en aiguilles blanches,
F. U9\
BOTANIQUE
AUGUST PiCCARD. NeUE VeRSLCHE ÙBER DIE GEOTROPISCHE
SENSIBILITE! DER WuRZELSPiTZE. Jalirbiicher fur ivissen-
schaftiiche Botanik, Bd. XV, Hft. 1, 1904.
Darwin a soutenu le premier que, dans les racines des
plantes, l'action fléchissante de la pesanteur est perçue
G60 BULLETIN SCIENTIFIQUE.
exclusivement par rextrême pointe pour être transmise de
là à la zone du maximum de croissance qui exécute la
courbure géotropique. Cette opinion, combattue au début^
mais conllrmée depuis par les nombreuses expériences de
Czapek et Fr. Darwin, est aujourd'hui assez généralement
admise. M. Piccard a réalisé, lui aussi, une série d'expé-
riences aussi ingénieuses que nouvelles, mais qui l'ont
conduit à des résultats en contradiction avec l'opinion
reçue. Remplaçant, dans la principale de ces expériences,
la pesanteur par lu force centrifuge, M. Piccard fixe une
fève en germination sur un appareil rotatif, en la disposant
de telle manière que la direction de la force centrifuge
agissant sur la pointe de la radicule soit inverse de la di-
rection de cette même force agissant sur la zone du
maximum de croissance. Au bout d'une heure environ,
on transporte la fève sur un clinostat, où l'on ne tarde pas
à observer une double courbure en S s'étendant depuis
la pointe de la jeune racine jusqu'au sommet de la zone
de croissance. L'auteur conclut de cette expérience, répétée
et variée de diverses manières, que toute cette région de
la racine est. directement sensible à l'action de la force
centrifuge et. partant, de la pesanteur, et qu'il n'existe pas
de transmission longitudinale de l'irritation géotropique.
D'autres expériences, comparables à la précédente, mais
où la gravitation est remplacée par la force attractive ou
répulsive de deux conducteurs chargés d'électricité sta-
tique, ont donné des résultats concordants.
A l'exception de ceux de Ch. Darwin, M. Piccard ne dis-
cute pas les résultats expérimentaux contraires aux siens
de ses devanciers. C'est là un reproche qu'on pourra lui
adresser. A. de C.
NÉCROLOGIE. 661
ALBERT RILLIET
Deux mois se sont à peine écoulés depuis la mort de
Charles Soret et voici nous avons de nouveau vu partir
un des meilleurs, un des plus distingués, un des plus
excellents parmi nos collaborateurs des Archives des
Sciences physiques et naturelles. Albert Rilliet a été
enlevé à notre amitié le 7 juin au matin, après une
longue maladie supportée avec une sérénité et une
force d'âme extraordinaires.
Les premiers symptômes d'une affection très grave
au foie sont apparus l'automne dernier, pendant qu'il
était occupé à donner à l'Athénée une série de confé-
rences publiques sur les nouvelles radiations et sur les
nouveaux points de vue en physique. La difficulté du su-
jet, le soin extrême qu'il mit à le préparer dans le désir
de rester toujours parfaitement clair même pour les
gens les moins portés à saisir les notions abstraites de
la science, l'efïort très grand qu'il dut faire pour cela,
au moment où déjà ses forces physiques le trahissaient
662 NÉCROLOGIE.
sans qu'il voulût s'en apercevoir ni se ménager, ont dû
très probablement précipiter les progrés du mal dont
les premières manifestations ne tardèrent pas à inquié-
ter très vivement ses amis, ses parents, sa fidèle com-
pagne surtout, et ses fils qui l'entourèrent dès lors des
soins les plus attentifs et les plus délicats. Il fut souffrant
tout l'hiver quoi qu'il n'en voulût rien laisser voir et
se montrât confiant dans la guérison.
Le 17 mai il voulut recevoir la dernière réunion du
Comité de Rédaction des Archives, celle qui devait
rester la dernière pour lui, il y était gai et jouissant. Le
surlendemain il partait pour Vichy. Il en revenait le
4 juin dans sa propriété du Vengeron, près de Genève,
pour s'éteindre le 7 au matin, doucement et presque
sans souffrances. Mort paisible et forte comme le fut 
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