Travaux de la méridienne de France dans sa partie la plus méridionale, accomplis conjointement avec M. Biot. — Figure de la terre. — Recherches sur la détermination précise des diamètres des planètes. — Nouveau micromètre oculaire et nouvelle lunette prismatique différente de celle de Rochon. — Solstices d’été et d’hiver ; équinoxes de printemps et d’automne ; déclinaisons d’étoiles australes et circumpolaires ; position absolue de la polaire en 1813 ; latitude de Paris ; parallaxe de la 61e du cygne (recherches faites avec M. Mathieu). — Observations géodésiques faites sur les côtes de France et d’Angleterre, avec M. Mathieu et des savants anglais, pour déterminer la différence de longitude entre Greenwich et Paris. — Recherches sur la déclinaison de quelques étoiles de première et de seconde grandeur, faites avec MM. Mathieu et Humboldt. — Nouvelles recherches photométriques sur l’intensité comparative de la lumière des astres, et de la lumière qui émane du bord et du centre du disque solaire. — Intensité lumineuse dans les différentes parties de la lune. — Variabilité de la lumière cendrée du disque lunaire. — Régions polaires de Mars. — Bandes de Jupiter et de Saturne. — Lumière des satellites de Jupiter comparée à celle de la planète centrale du petit système. — Constitution physique du soleil et de ses diverses enveloppes. — Lumière qui émane des parties gazeuses du soleil. — Phénomènes singuliers que présentent les éclipses totales de soleil. — Proéminences rougeâtres qui se montrent sur le contour de la lune pendant la durée d’une éclipse solaire totale. — Rayons de lumière polarisée dans la lumière qui émane des comètes. — Cause de la scintillation des étoiles. — Tables de réfraction. — Irradiation. — Effet des lunettes sur la visibilité des étoiles pendant le jour. — Considérations sur la lumière atmosphérique diffuse. — Vitesse de la lumière des étoiles vers lesquelles la terre marche, et des étoiles dont la terre s’éloigne. — Vitesse de transmission des rayons de différentes couleurs. — Moyen fourni par les phases d’Algol pour mesurer la vitesse de transmission des rayons lumineux.
L’Astronomie populaire qui offre l’exposé des cours publics faits par M. Arago, de 1812 à 1845, dans le magnifique amphithéâtre de l’Observatoire, et suivis avec le plus vif intérêt par toutes les classes de la société, sera le principal ornement de cette seconde partie de ses Œuvres. La lecture du traité d’Astronomie populaire réveillera des souvenirs bien doux et bien tristes à la fois chez ceux qui ont eu le bonheur d’assister aux leçons de M. Arago, d’admirer ce débit si simple, si persuasif, si attachant.
III. PARTIE OPTIQUE.
Diversité de la nature de la lumière qui émane des corps incandescents, solides ou gazeux. — Moyen de distinguer par le polariscope la lumière polarisée de la lumière naturelle. — Rapport constant entre la proportion de lumière polarisée qui se trouve dans le faisceau transmis ou réfracté et celle qui existe dans le faisceau réfléchi. — M. Arago a aussi trouvé, conjointement avec Fresnel, que les rayons polarisés n’exercent plus d’influence les uns sur les autres quand leurs plans de polarisation sont perpendiculaires entre eux, et que par conséquent ils ne peuvent plus alors produire de franges, quoique toutes les conditions nécessaires à l’apparition de ce phénomène, dans le cas ordinaire, soient scrupuleusement remplies. — Traité de photométrie, fondé sur la théorie des ondes (travail expérimental et théorique, dont une grande partie se trouvait contenue en sept Mémoires, présentés à l’Académie des Sciences en 1850). — Réfraction des rayons lumineux dans différents gaz et sous différents angles. — Mémoire sur la possibilité de déterminer les pouvoirs réfringents des corps d’après leur composition chimique. — Recherches sur les affinités des corps pour la lumière, faites conjointement avec M. Biot. — Polarisation chromatique ; fécondité de ses applications dans la physique céleste et terrestre. — Polarisation circulaire (rotatoire), ou phénomènes de coloration, découverts dès 1811 par M. Arago, dans des plaques de quartz coupées perpendiculairement à l’axe du cristal (le rayon blanc qui traverse offre les plus vives couleurs, lorsqu’on le regarde à travers un prisme biréfringent). — Anneaux colorés réfléchis et transmis. — Application de la double réfraction à la photométrie. — Formation de tables photométriques offrant les quantités de lumière réfléchie et transmise par une lame de verre, pour les inclinaisons comprises entre 4° et 26°, et continuées jusqu’à l’incidence perpendiculaire par un procédé particulier. — Évaluation de la perte de lumière qui s’opère par la réflexion à la surface des métaux, et démonstration de ce fait important qu’il n’y a pas de perte de lumière dans l’acte de la réflexion totale. — La loi de Malus, dite loi du Cosinus, sur le partage de la lumière polarisée, « qui n’était d’abord qu’un moyen empirique de représenter les apparences », a été démontrée expérimentalement par M. Arago, pour le cas où le faisceau polarisé traverse, soit un prisme doué de la double réfraction, soit une tourmaline taillée parallèlement à l’axe. (Le polarimètre de M. Arago, employé dans ces genres d’expériences, était d’une telle sensibilité, qu’il accusait sans équivoque, dans un faisceau, un quatre-vingtième de lumière polarisée. Pour toutes ces recherches relatives à la photométrie, les expériences et les calculs ont été faits par MM. Laugier et Petit, sous la direction de M. Arago.) — Démonstration de la possibilité de construire un baromètre, un thermomètre et un réfracteur interférentiels. — Vues sur la mesure des montagnes par le polariscope et sur celle de la hauteur des nuages à l’aide d’un polarimètre gradué.
IV. PARTIE ÉLECTRO-MAGNÉTIQUE.
Découverte de la propriété d’attirer la limaille de fer que possède le fil rhéophore, qui unit les pôles de la pile. — Aimantation d’une aiguille au moyen du passage du courant électrique en hélice ; points conséquents qui en résultent. — Magnétisme de rotation, par lequel il a été constaté d’une manière rigoureuse que tous les corps sont susceptibles d’acquérir du magnétisme, fait déjà deviné par William Gilbert, et rendu probable par les ingénieuses expériences de Coulomb. — Observations des variations horaires de la déclinaison magnétique à Paris depuis 1818 ; changements séculaires du même phénomène. — Discussion sur le mouvement, de l’est à l’ouest, des nœuds ou points d’intersection de l’équateur magnétique avec l’équateur géographique. — Perturbations qu’éprouve, par l’influence des aurores polaires, la marche des variations horaires de la déclinaison magnétique dans des endroits où l’aurore polaire n’est pas visible. — Simultanéité des perturbations de déclinaison (orages magnétiques), prouvée par des observations correspondantes entre Paris et Kasan, entre Paris et Berlin, entre Paris, Berlin et les mines de Freiberg, en Saxe. — Observation de la déviation qu’éprouve, par l’approche d’un aimant, le jet de lumière qui réunit les deux bouts du charbon conducteur, dans un courant électrique fermé ; analogies qu’offre cette expérience avec les phénomènes de l’aurore boréale. — Découverte faite en 1827 de la variation horaire de l’inclinaison et de l’intensité magnétiques.
V. PARTIE RELATIVE A LA MÉTÉOROLOGIE ET AUX PRINCIPES GÉNÉRAUX DE PHYSIQUE ATMOSPHÉRIQUE.
Détermination du poids spécifique de l’air, faite conjointement avec M. Biot. — Expériences faites avec M. Dulong, à l’effet de constater que la loi de Mariotte n’éprouve aucune variation essentielle jusqu’à la pression de vingt-sept atmosphères et bien au delà. — Expériences dangereuses, faites avec le même physicien, sur les forces élastiques de la vapeur d’eau à de très-hautes températures. — Table des forces élastiques de la vapeur d’eau et des températures correspondantes. — Formation des halos et lumière polarisée que les halos reflètent. — Cyanomètre. — Recherches optiques sur les causes de la couleur des eaux de la mer et des rivières. — Froid produit par l’évaporation. — Recherches sur les quantités de pluie qui tombent à diverses hauteurs et en différents lieux. — Explication des effets nuisibles attribués à la lune rousse. — Un Mémoire très-étendu sur le tonnerre, la foudre et les éclairs de chaleur, augmenté de nombreuses additions que M. Arago, pendant sa dernière maladie, dictait à un secrétaire savant et dévoué, M. Goujon, jeune astronome de l’Observatoire de Paris, qui a écrit de la même manière, sous la dictée de son illustre maître, le traité d’Astronomie populaire. — Expériences sur la vitesse du son, faites en 1822, conjointement avec MM. Gay-Lussac, Bouvard, Prony, Mathieu et Humboldt, avec l’aide de l’artillerie de la garde royale, entre Montlhéry et Villejuif.
VI. PARTIE RELATIVE A LA GÉOGRAPHIE PHYSIQUE.
Niveau des mers. — État thermométrique du globe. — Température de la surface des mers à différentes latitudes, et dans les différentes couches superposées jusqu’aux plus profondes. — Courants d’eau chaude et d’eau froide. — Les eaux de l’Océan comparées à l’atmosphère qui les recouvre, sous le rapport de la température. — Couleur du ciel et des nuages à différentes hauteurs au-dessus de l’horizon. — Point neutre de polarisation dans l’atmosphère. — Emploi d’une plaque de tourmaline taillée parallèlement aux arêtes du prisme, pour voir les écueils et le fond de la mer. — Température de l’air autour du pôle boréal. — Température moyenne de l’intérieur de la terre à des profondeurs accessibles à l’homme (les observations faites sur la température des puits forés, de différentes profondeurs, ont conduit à la loi qui donne l’accroissement de chaleur à mesure que l’on s’enfonce dans l’intérieur de la terre).