144 H. DEVAUX — LES LAMES DIIUILE ÉTENDUES SUR LEAU ET SUR LE MERCURE 



compliqué : des cuveltes, du papier, des fils de 

 verre, une pipette, un tamis avec du talc, enfin de 

 l'huile et de la benzine suffisent pour la plupart des 

 expériences. Et quant aux mesures, un double 

 décimètre suffit, quoique ses divisions soient un 

 million de fois plus grandes que les diamètres des 

 molécules!... C'est un peu comme si l'on voulait 

 mesurer des microbes avec une chaîne d'arpenteur, 

 et cependant nous verrons que les mesures, non 

 seulement peuvent être prises, mais encore qu'elles 

 sont très précises, grâce à une particularité très 

 remarquable que présentent les lames en épaisseur 

 unimoléculaire. 



Nous verrons, en efîsl, plus loin, que les moin- 

 dres variations d'homogénéité font naître des diffé- 

 rences de tensions considérables qui ramènent aus- 

 sitôt les molécules à des distances rigoureusement 

 égales. 



ï. 



Limite d'extension de i/huile sur l'eau. 



Voici tout d'abord une expérience fondamen- 

 tale, quoique d'une simplicité élémentaire. 



Versons de l'eau dans une cuvette à pliotiigraphie 

 et enlevons toutes les impuretés de la surface en 

 posant sur celle-ci une simple feuille de papier 

 mince. Je poudre cette surface avec un peu de talc, 

 puis j'y dépose une trace d'huile avec un fil capil- 

 laire très fin. L'huile s'étend en cercle en écartant 

 le talc. L'écartement est très brusque, parce que la 

 tension superficielle normale de l'eau subit un 

 abaissement considérable. Mais, s'il y a peu d'huile 

 (ce que peut prendre le fil capillaire en touchant le 

 bouchon du flacon), l'extension s'arrête brusque- 

 ment, de sorte que l'on a un cercle huileux entouré 

 d'eau libre. 



Toutefois, cette eau est-elle vraiment libre'? Des 



faits (p. 150 et 1.53). La plupart des figures aussi sont inédites. 

 Voici la bibliographie de mes reclierches personnelles anté- 

 rieures : 



H. Devaux ; Recherches sur les lames très minces, li- 

 ([uides ou solides (Proc.-verb. Soc. Se. Phys. de Bordeaux, 

 novembre iïl03) ; Membranes de coagulation par simple con- 

 tact de l'albumine avec l'eau (Proc.-verb. Soc. Se. Phys. de 

 Bordeaux, janvier 1904); Comparaison de l'épaisseur critique 

 des lames Iri-s minces avec le diamètre tliéorique de la 

 molécule {Proc.-verb. Soc. .Se. phys. de Bordeaux, avril 

 1904); De l'épaisseur critique des solides et des liquides 

 réduits en lames très minces (Bull, des séances dr la .Soc. 

 franc, de Phys., année 1904, p. 24); Recherches sur les 

 lames d'huile étendues sur l'eau {J. de Pliys., septembre 

 1912, p. 699) ; Sur un procédé de fixation des figures d'évo- 

 lution de l'huile sur l'eau et sur le mercure {Jouru. de 

 Phys., octobre 1912). 



Plusieurs physiciens me font l'honneur de s'intéresser 

 depuis de nombreuses années à mes recherches de Phy- 

 sique nioléculairv, ce qui a été pour moi im puissant 

 encouragement à les poursuivre. Je tiens à nommer parti- 

 culièrement M. Ch. Kd. Guillaume, iirésident actuel de la 

 Société de Physique, et M. M. lirillouin, iirofesseur au Col- 

 lège de France. 



traces d'impuretés pourraient l'occuper et arrêter 

 l'extension de l'huile? Il n'en est rien. 



Touchons, en efl'et, un autre point de la surface, 

 loin du premier, avec une trace d'huile : un nou- 

 veau cercle se forme par écartement du talc, mais 

 le premier cercle n'en est pas modifié. Aucune 

 impureté équilibrante n'existait donc en dehors de 

 ce cercle; s'il en eût existé, sa surface aurait dû se 

 déformer et diminuer. 



// y a donc une limite réelle à l'extension de 

 fluiile sur l'eau. lit, quand cette limite est atteinte, 

 la tension superficielle est celle de l'eau pure, même , ,. 

 pour l'eau huilée. ■|| 



Projetons sur celle eau un peu de poussière de 

 camphre. On voit aussitôt les grains se mouvoir 

 vivement partout avec la même vitesse, qu'ils soient ? 1 

 sur les régions huilées ou non huilées. 



On peut aussi opérer autrement : répandre 

 d'abord sur l'eau un voile général d'huile cl le 

 poudrer, puis essayer d'en élar- 

 gir une petite portion au moyen 

 d'une bande de papier posée en 

 travers et dépassant les bords 

 de la cuvette. Tout d'abord, la 

 surface entière s'étend parce que 

 la couche d'huile est assez 

 épaisse. Mais il arrive toujours 

 un moment où l'extension s'ar- 

 rête : la région huilée, marquée 

 par le talc, reste en arrière, tan- 

 dis qu'il se produit une surface 

 û'i'au libre sans talc ni huile. La 

 limite est extrêmement nette, et 

 l'on a côte à côte les deux sur- 

 faces ayant une même tension superficielle : l'une 

 d'eau libre, l'autre d'eau huilée en extension 

 maximum '. 



Si, à ce moment, on répand un peu de poussière 

 de Camphre, on voit les grains se mouvoir vive- 

 ment. En écartant le talc, ils donnent des appa- 

 rences de têtards. Si on rétrécit la surface de moitié, 

 tout s'arrête subitement avec rapprochement du 

 talc autour de chaque particule de camphre. 



On peut aussi mettre sur l'eau le petit bateau en 

 étain laminé que j'ai imaginé en 1888" et qui est 



' En 1891, M"' .Vgiiès Pocket signalait à Lord Uayleigh, 

 dans une lettre publiée dans Nalurr (anglais), le 12 mars 

 1891, p. 437. des expériences se rapportant aux mêmes 

 faits. En augmentant progressivement une surface d'eau 

 huilée ou souillée par une impureté quelconque, la tension 

 de cette surface varie sans cesse (condition anormale) ; elle 

 monte lentement d'abord, puis très brus(iuement, et atteint 

 un maximum. Ensuite tout accroissement au delà de ce 

 maximum laisse la tension invariable (condition n(jrmale). 



Si M"" Pockel avait pris la précaution de répandre une 

 poudre inerte sur cette surface, pour l'apercevoir, elle 

 aurait reconnu que, dès que le maximum est atteint, l'huile 

 ne s'étend plus. 



•- Vov. La .\iiliirc. avril 1S8S. 



Fig. 1. — Bateau 

 à camphre (gran- 

 deur naturelle), 

 avec le camp"hre 

 c à l'arrière et le 

 mât m au milieu. 



