of a fixed coil carrying the current to be measured, causing the motion of a magnetic needle delicately suspended within it, there is a fixed horseshoe magnet, between whose poles is suspended a coil which the current enters from, say above, and leaves below, through two fine wires, which hold it in position. To this instrument there is the drawback that the wires from the coil must be small, otherwise they would impede its movements. Hence it is unfitted for the measurements of currents of low tension like those coming from the thermocouple.

Mercury contacts, owing to capillary forces and an incipient coating of oxide, give endless trouble. Mr. Boys has modified the

FULL MOON

FIRST QUARTER

LUNAR HEAT FW VERY

FIG. 15.

instrument by rigidly connecting the thermocouple with the coil, or the single circuit which replaces the coil. Thus a far more sensitive arrangement than mine (some 6000 times he states) has become possible; but it has the disadvantage that it cannot be fitted to the ordinary telescope, as it must never change its position, and hence a siderostat a not very simple thing to provide when we work with large apertures-is essential. I have a radiomicrometer, but 1 have not as yet found an opportunity for the construction of the required siderostat.*

Slide 16 gives† Mr. Boys' curve for the deviation as the Moon's image slowly passes by diurnal motion over the instrument, thus showing approximately the distribution of the radiation from the lunar disc. Owing to the very small mass of metal to be heated, and the absence of swing, or the "dead beat" of the needle, this method of observation has become possible. With our arrangement the comparative slowness of the needle in coming to rest has entirely prevented this method of observation.

* See Phil. Trans. vol. clxxx 1890, p. 159.
† See Proc. Roy. Soc. vol. xlvii. 1890, p. 480.

As to future extension of these observations. Notwithstanding all discouragements of weather, we shall still watch for eclipses and even "near approaches" at Full-Moon; but we much desire a more sensitive apparatus, and we must turn our thoughts to the radiomicrometer with suitable siderostat, to the bolometer, or to what I should much prefer, a more sensitive reflecting galvanometer to be used with the thermocouple. I believe that skilful and delicate hands can improve much upon the present instrument.

It may be asked-can heat experiments be extended to other Heavenly Bodies? The step is a long one. The relative proportions of light coming to us have been estimated as below

or, if we assume the Moon's heat-radiation as compared with her light to be eight times as great as that of the Sun, or a star, the proportion between the heat-radiations of the Moon and of Sirius is 100,000. Much greater sensitiveness is therefore needed. It will be quite possible, I believe, even with the present thermopile and galvanometer to measure the radiation from the various parts of the

Moon's primary image. The concentration of heat will be reduced some sixty times, but it will be at the same time possible to screen off extraneous disturbances of the needle better.

I think that the comparison of the heat through glass with the total heat is of sufficient importance for repetition with greater care, and that of the Sun's heat with the Moon's heat should be gone over again, as also that of the Sun's light with the Moon's light, when we find so large disagreements between the various figures hitherto published. We have

Again, one would like to see Langley's experiments on the solar and lunar heat spectrum repeated.

We want, however, more workers. If preparations for heat observations during eclipses were made at several stations, widely apart, and as much as possible in less cloudy climates, over the surface of the earth, we should in a comparatively short time clear up doubtful points to an extent for which a lifetime of our work would be inadequate, and if this lecture should conduce to this end I shall feel, if for no other reason, that my trouble will have been fully rewarded.

* This last value was probably much affected by the smoky atmosphere of Glasgow.

WEEKLY EVENING MEETING,

Friday, June 7, 1895.

EDWARD FRANKLAND, Esq. D.C.L. LL.D. F.R.S. Vice-President, in the Chair.

PROF. ALFRED CORNU, D.C.L. F.R.S. Officier de la Légion d'Honneur, Vice-Président de l'Académie des Sciences, Paris, Hon. M.R.I. etc.

Phénomènes Physiques des Hautes Régions de l'Atmosphère,

LA CAUSE première et décisive de presque tous les phénomènes physiques ayant pour siège l'atmosphère terrestre est la chaleur solaire. L'atmosphère peut donc être considérée comme une immense machine thermique dont le foyer est le soleil; la chaudière est figurée par le sol, ou les nuages échauffés par ses rayons, et le condenseur par le rayonnement vers l'espace interplanétaire.

Les moyens dont disposent les physiciens et les météorologistes pour étudier les diverses régions de l'atmosphère sont très limités: ils sont obligés de se contenter le plus souvent d'observations très indirectes et de procéder par induction. En effet, les phénomènes les plus interessants se passent dans les hautes régions, c'est à dire à des hauteurs presque inaccessibles. Le but de cette lecture est de vous montrer par quelques expériences que les physiciens météorologistes commencent à s'approcher beaucoup de l'explication véritable des phénomènes naturels. Vous verrez, en effet, que, dans certains cas, on arrive non seulement à obtenir une image exacte de ces phénomènes, mais souvent à en produire une véritable synthèse par l'emploi de procédés tout à fait analogues à ceux qui fonctionnent réellement dans la nature.

Je commencerai par énumérer les moyens en usage parmi les météorologistes pour étudier les différentes régions de l'atmosphère.

La méthode la plus directe repose sur l'emploi de l'aérostat: l'aérostat ou ballon permet effectivement de porter les instruments de mesure au sein même des couches atmosphériques qu'on veut étudier. Malheureusement le moyen est difficile, coûteux, et même dangereux; il n'est donc employé que d'une manière exceptionnelle. Les ascensions aérostatiques les plus fructueuses ont été celles de Gay-Lussac (1804), de Glaisher (1862) et récemment du Dr. Berson, de Stassfurt (1894), qui s'est élevé à plus de 9000 mètres.

Les faits les plus importants observés en ballon étaient fort inattendus; en voici le résumé.

1o. Il existe très fréquemment des nuages formés de cristaux de glace: ils constituent les cirrus qui flottent à des hauteurs très grandes ;

2o. La direction des vents change à diverses hauteurs;

3°. La température ne diminue pas toujours régulièrement avec l'altitude on rencontre souvent des couches froides et des couches chaudes alternativement.

La seconde méthode directe pour étudier l'atmosphère est la création des observatoires de montagne, autant que possible sur des pics isolés. Dans ces observatoires on vérifie journellement la réalité de ces inversions si imprévues des vents et de la température à diverses altitudes.

Quant aux nuages de glace, ils sont trop élevés pour être atteints directement par les observatoires de montagne.

Il sera probablement intéressant pour vous de connaître les principaux observatoires de montagne créés en France.

Projection des photographies des observatoires suivants :

Pic du Midi (altitude 2800 mètres) dans les Pyrénées.

Ce dernier observatoire, grâce à la légèreté de sa construction tout à jour, peut être considéré presque comme un ballon captif, permanent et fixe, à 300 mètres au-dessus du sol.

Halos. - Nous avons dit que les observatoires de montagne n'atteignent pas la région des nuages glacés (6000 à 10,000 mètres d'altitude): on serait donc condamné à ne jamais les observer qu'en ballon. Heureusement ces cristaux de glace se révèlent par un phénomène optique qu'on aperçoit même du niveau du sol, le Halo. C'est un cercle brillant de 22° environ de rayon, qui entoure le soleil ou la lune; il présente une teinte rougeâtre à l'intérieur et légèrement bleuâtre à l'extérieur. On l'explique, ainsi que beaucoup d'apparences du même genre, par la réfraction de la lumière de l'astre à travers les aiguilles glacées en effet, les cristaux de glace sont des prismes hexagonaux dont les faces sont de deux en deux inclinées de 60°. Ces cristaux, disséminés dans l'air et orientés dans toutes les directions, réfractent la lumière, mais les rayons réfractés ne peuvent dépasser l'oblique de 22° que leur impose le minimum de déviation découvert par Sir Isaac Newton: la limite des rayons réfractés est donc un cône de 22° autour de la ligne qui va de l'œil à l'astre.

:

Expérience imitant le halo.-On fait naître des cristaux dans un milieu transparent constitué par un mélange de liquides appropriés; on reproduit ainsi exactement le mélange des couches chaudes et humides de l'atmosphère avec les couches froides qui font naître les cristaux de glace.

À cet effet on place dans une cuve de verre une solution aqueuse saturée d'alun de potasse, et à travers cette cuve on fait passer un faisceau lumineux projetant l'image d'une ouverture circulaire figurant le soleil sur un ciel obscur. Puis on ajoute un quart du volume total d'alcool rectifié; l'alun, insoluble dans l'eau alcoolisée, le précipite en cristaux très petits qui flottent