HAL Id: jpa-00236769
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00236769
Submitted on 1 Jan 1872
HAL
is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire
HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Expériences relatives aux courants induits par les décharges électriques
Chautard
To cite this version:
Chautard. Expériences relatives aux courants induits par les décharges électriques. J. Phys. Theor.
Appl., 1872, 1 (1), pp.162-171. �10.1051/jphystap:018720010016201�. �jpa-00236769�
ajouterons
que, avec M. H. Sainte-ClaireDeville,
l~I. Vicaire et laplupart
desphysiciens français,
nous sommesporté
à penser que latempérature
du Soleil estcomparable
à celle de nos flammes etn’atteint pas le chiure énorme de
plusieurs
millions dedegrés;
mais nous devons reconnaître
qu’il
n’existe aucuneexpérience
dé-cisive
qui
permette de se prononcercatégoriquement
sur cesujet.
EXPÉRIENCES RELATIVES AUX COURANTS INDUITS PAR LES DÉCHARGES
ÉLECTRIQUES;
PAR M. CHAUTARD.
Les divers effets que
produisent
les courants d’induction dus à l’action desdécharges
des condensateurs ne m’ont pas paruégale-
ment aptes à être constatés dans un cours. Celui
qui
m’a le mieuxréussi,
c’est l’111Lin11llat10I1 soudaine d’un tube de Geissler par ladécharge induite,
au monlent oùjaillit
l’étincelle de lajarre
induc-trice. La contraction du corps d’une
grenouille
ou bien la faibleétincelle
qui apparaît
entre lespointes
d’unpetit
excitateur offre des résultats certainementtrès-nets,
mais bien moins apparents toutefois que lejet
de lumière au sein du tube vide.En
produisant
l’induction à l’ aide d’une machineélectrique
deHoltz munie de ses
condensateurs,
on peut rendre lephénomène
continu et lui donner alors un éclat bien
supérieur
à celuiqu’on
obtient par la
simple décharge
d’une bouteille deLeyde.
Enfin,
enemployant
un nombre suffisant despirales,
on obtientdes courants d’ordres
supérieurs,
dont l’existence peut être fort aisé-ment et simultanément démontrée par le méme
procédé.
Ces divers
points établis,
il en est un autre encorequ’il
n’est pasmoins
important
d’examiner etqui
demande une démonstration nonéquivoque. Quelle
est la nature du mouvementélectrique qui
con-stitue la
décharge
induite Est-ce un mouvementunique, analogue
à celui de la
décharge
inductrice elle-même ? Est-ceplutôt
la succes-sion de deux
décharges
induites de directionopposée
Les soupapes
électriques
m’ont paru le meilleur moyen de pro-céder,
dans un cours, àl’analyse
des courants induits par la dé-Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018720010016201
163
charge
etj’ai
cru devoiremployer
pour cela des tubes cloisonnésde Iloltz. Je sais bien que l’ellèt de ces tubes n’est pas
interprété
de la même manière par tous les
physiciens :
M. Riess leur refuse le rôle de soupapes; la netteté de mes résultatssemble,
aucontraire,
devoir leur faire attribuer des
propriétés
de ce genre.Je mets l’une des
spirales
en rapport avec la machine de Holtzou celle de
Carré, garnie
ou non decondensateurs,
par l’intermé- diaire d’un excitateur permettant derégler
lalongueur
de l’étin-celle. L’autre
spirale
voisine est reliée à un double tube cloisonné.Selon le
degré
de tension de ladécharge,
on voit l’illumination des tubes seproduire,
soit d’uncôté,
soit de l’autre. Au moment ou lechangement
de sens du courant induit semanifeste,
les deux tubessont sillonnés simultanément par une lueur
qui
s’accroît ou s’affai-blit d’un côté ou de
l’autre,
selon que l’un des courants estsupé-
rieur ou inférieur en intensité à son
congénère.
Les mêmes
phénomènes
peuvent être obtenus avec les courants induits du second et du troisièmeordre;
le sens du circuit dans lesdeux tubes est I1l.odifié soit par la tension de la
décharge primitive,
soit par la distance des
plateaux.
Je n’ai paspoursuivi l’expérience
au delà du troisième
ordre,
mais il estprobable
que rien nes’op- poserait
à la manifestation des mêmes résultats pour les courants d’ordressupérieurs.
J’ai constaté enfin que,lorsqu’une
seule desextrémités de la
spirale
induite était en relation avec le tube deHoltz,
les deux branches conservaient la même illumination.De ces-diverses
expériences
on peut conclure :i °
Que
les deux courants, inverse etdirect,
obtenus au momentd’une
décharge,
sontgénéralement inégaux;
leplus
fortl’emporte
et détermine l’illumination du tube
correspondant
sans que l’onpuisse
tropspécifier
la loiqui préside à
cettedirection;
2°
Que
dans le cas où les courants sontégaux,
l’extinction des tubes n’a paslieu,
mais au contraire une illuanimation soudaine des deux branches seproduit,
attestant ainsi que les courants ne sontpas simultanés et
qu’ils
se succèdent à desintervalles,
très-courtssans
doute,
mais assezappréciables
pour ne pas entraîner leur des- truction.164
MULLER. - Ueber die Fortpflanzung des Lielites (Sur la propagation de la lumière) ;
Al1nales de Pobâ enrlorf,f ; CXV, SG ; ~ 1872.
On s’accorde
généralement
à admettre que la vitesse de propaga- tion de la lumière cstindépendante
de la force vive des vibrationslumineuses ;
et il estcertain,
par l’ensemble desphénomènes opti-
ques connus, que cette
indépendance
doit êtreadmise, quand
on seborne à une
première approximation.
Le travail actuel a pourobjet
de fixer les limites entre
lcsclucllcs
une telleapproximation
estlégitime.
Lapetitesse
des variationsqu’il s’agit
de mesurerexige l’emploi
de méthodes d’unc sensibilité extrême : l’auteur a choisi la méthode dudéplacement
desfranges
d’interférence ou de dif- fraction.PREMIERE MÉTHODE. -
jDe/7~Ce/7ZC/Z~ (Yc~/YY~~~ ~ t/Z~7’/~/~7ZCe
~:noclicites
avecgrande différence
de mL~i’c7ie. - Un milieu d’é-paisscur
D et d’indice ii, terminé par deux facesparallèles,
fournitdes interférences par la réflexion normale de la lumière
parallèle
sur ses deux faces. La différence de
pllasc
cp des rayons intcrf crents est, ennégligeant
la perte (e 2 par 2 la réflexion à la ’première
sur-face,
Si 1, i icnt à varier cl’unc
quantité 6~
om aLes ;aleurs
positives
dedcp correspondent
à undéplacement
des~
franges
dans le sens où lesdéplacerait
une diminutiond’épaisseur
du milieux.
Il est à remarquer
qu’une
variation dc 7l n’entraîne une variationcorrespondante
de la vitcssc depropagation
V que si l’on suppose la durée r des vibrations invariable ou la source de lumière con-stante. Dans cette
hypothèse,
la relation165
jointe
à laprécédente,
donneet par
conséquent
une variation déterminée de Vproduit
une varia-tion de q et un
déplacement
desfranges
d’autantplus grand
que ysera lui-même
plus grand
en valeur absolue. De là résulte la néces- sité d’observer lesfranges
avec laplus grande
différence de marche.possible.
L’auteurestiqic
que, dans sesrecherches,
onpouvait
ap-précier
une variation de lalongueur
d’onde nedépassant pas 2
i o’À,
cequi correspond
à unchangement
de 600 mètres auplus
dans la,
valeur absolue de la vitesse.
Le
phénomène
d’interférences choisi par l’auteur est celui desanneaux de
Newton, produits
avec une différence de marchequi
adu rester
comprise
entre 10000 et a3 ooo ondulations. On obtientune lumière
parfaitement homogène
au moyen d’une vapeur ou d’un gazincandescent,
à la condition d’en former un spectre réel ettrès-pur,
et de faire coïncider la raie brillanteemployée
avec lafente étroite d’un écran
qui
arrête toutes les autres radiations. Ondirige
la lumière de la fente surl’appareil
d’interférences. Laglace plane
et la lentille dont celui-ci est formé sont établies une fois pourtoutes à la distance
convenable,
au moyen d’une sorte de niveau à mercure; etl’oeil, placé
de manière à recevoirl’image réfléchie, aperçoit
unchamp
d’interférencecomplétement
imnobile.Pour mieux s’assurer de la nécessité de
n’employer qu’une
sourceconstante, l’auteur s’est d’abord
préoccupé
d’examiner l’influence d’unchangement
de la masse de la vapeur ou du gaz incandescents.On
produisait
un telchangement
enenfonçant plus
ou moins dansla flamme invisible d’un brûleur de Bunsen une
perle
de la sub-stance
employée (sodium, litliium, thallium).
On a ainsi obtenu utdéplacement
desfranges, qui
a atteint la totalité de la distance de deuxfranges
sombres consécutives. Mais si l’onemploie
uneplus grande
masse de vapeurs, laplus grande possible,
etqu’on
ramènel’intensité à ce
qu’elle
étaitprécédemment,
au moyen d’un verreabsorbant,
ledéplacement
desfranges
est réduitau go
de la distancede deux
franges.
Lephénomène
observé tout d’abord tient donc sur-tout à un
changement
de lapériode
devibration,
non à unchange-
ment de la vitesse de la lumière.
On
comprend
d’aillcurspourquoi
il en est ainsi : cnelfct,
on saitdéjà
que, parl’augmentation
de la masse des vapeurs incandes- centes, leslignes spectrales
s’étalent. Lechangement
deréfrangibi-
lité moyen observé tient à une
dissymétrie
dans l’extension de la raiequi s’étale,
surtout du côté le moinsréfrangible.
Ce fait a étéobservé directement par Zôllner au
moyen
du spectroscope à ré-version.
Il n’en est pas de même pour lcs
expériences suivantes,
oü lamasse incandescente est demeurée invariable. Dans unc
première série,
exécutée avec la lumière dusodium,
on a fait varier l’111tC11- sité au moyen de verres absorbants. Mais comme onpourrait
crain-dre que le
déplaccment
desfranges produit
parl’absorption
fut lié àune
dissymétrie
dans lepouvoir
absorbant du verre pour la lumière de la raieemployées,
on a institué une seconde série de recherchesav ec la lumière de
l’hydrogène
d’un tube deGeissler,
traversé par l’étincelle d’une bobine de Rull111kor0152. Unedérivation,
établie surle fil de la bobine
inductrice,
coiiteiiaiu unrhéostat,
au moyen du-quel
onpouvait
faire varier l’intensité de la lumière dans le rapport de i il3 ;
et l’on a observé le mêmedéplacement
desfranges quand
on réduisait
l’intensité,
soit au moyen durhéostat,
soit à l’aide’ d’un verre absorbant. A moins d’admettre la
plus étrange
coinci-dence entrc l’action d’un
c~lallbel11C11t
detempérature
et d’une ab-sorption
sur laréfrangibilité
moyenne des deux raies del’hydro- gène,
on nc peut se refuser à admettre dans cesexpériences
unevariation de la vitesse de la
lumière, produite
par une variation d’in- tensité.Le tableau
suivant,
où la différence dephase
estexprimée
ennombres d’ondulations et le
déplacement
desfranges
en fraction dela distance de deux
franges consécutives,
résume toutes cesexpé-
riences. ,
167 SECONDE MÉTHODE. -
Déj~lacernent
des lninÙnUln de secondeclasse de
Frallenhofer. - Quand
un écranpercé
dc~ deux fentesparallèles
est éclairé par un faisceau de lumièrenormale,
on ob-serve des
franges
de diffraction. L’intensitélumineuse,
dans unedirection
déterminée,
estsusceptible
deplusieurs
sortes de mini-mum,
parmi lesquels
ceux que Frauenhofer a nommés lninÙnum de seconde classeproduisent
seuls desfranges
assez nettes pour pou- voir être observées. Laposition
de cesfranges dépend
essentielle-ment de la différence de
phase
moyenne des faisceaux issus des deuxfentes,
dans la direction que l’on considère. Si l’on modifie laphase
de l’un desfaisceaux,
lechangement
d’intensité correspon-dant, produit
dans cettedirection,
se confondra par son apparenceavec un
déplacement
desfranges
vers le faisceau enretard,
et lcnombre des
ranges déplacées
mesurera le nombre d’ondulations de la différence dephase
introduite . Lesexpériences qui
suivent sontfondées sur cette observation.
Il est à remarquer que la méthode actuelle ne permet pas d’alté-
rer
l’égalité
d’intensité des faisceaux interférents. Leprocédé
em-ployé
pourproduire
une différence dephase
dans ces conditions estextrêmement
ingénieux.
Il consiste à affaiblir les deux faisceauxdans le même rapport, mais à des distances différentes des fentes.
Si la vitesse de
propagation
de la lumièredépend
de sonintensité, l’espace compris
entre les deuxpoints
où seproduit
l’aflaiblisse-ment sera parcouru par les deux faisceaux avec des vitesses
inégales, après quoi
ilsreprendront
pour interférer des intensités et des vi-tesses
égales.
La différence dephase acquise
est évidemment pro-portionnelle
à la distance despoints
d’aûaiblissement.Dans les conditions oii l’auteur a
opéré,
laplus petite
variationde la
longueur
d’onde que l’on qpuisse
l’ constater est de2013~~
10 cequi
qcorrespond
à une variation de la vitesse de la lumière d’environ 1 50 métres. La sensibilité de ceprocédé
est doncsupérieure
à cellede la méthode des interférences avec
grande
différence demarche,
mais cet avantage est
compensé
parl’impossibilité
de faire varier l’intensité dans des limites aussi étendues.La source lumineuse
employée
est la flamme ordinaire du gaz.L’appareil
se compose d’un collimateur muni d’une fenteverticale,
d’un écran à deux fentes
verticales,
enfin d’une lunette munied’une croisée de
fils, réglée
pourl’~.llf~nl,
ct dont l’axe coïncide aveccelui du collimateur ct des fentes. L’aHaihlissenlent des deux fais-
ceaux s’obtient cn
plaçant
sur leurtrajet
uncglace oblique, qui
ré-fléchit sur ses dcux f’accs et écarte ainsi du
camp
d’interférence unepartie
notable des rayons. Les formules de Fresnel permettent d’é- valuer ladiminution
Û’111tc11slte.L’auteur a
employée
tantôt une seuleglace,
tantôt dcuxfragments
d’une même
glace places
sous la mêmeobliquité
à des distances dif- férentes sur letrajet
des rayons. Cette secondedisposition
permetd’augmenter beaucoup
la distance despoints
oii l’on affaiblit la lu-mière,
mais comporte des corrections dont le calcul estpénible
etun peu incertain.
Aussi, malgré l’originalité
de toute cettepartie
duMémoire,
doit-onajouter plus
de confiance aux résultats de la prc- mière méthodequ’aux
nouveaux nombres réunis dans le tableauci-dessous,
où l’affaiblissement de l’intensité de la lumière est ex-primé
en nombres ronds.Il cst à remarquer que tous les nombres
obtenus,
soit par l’une soit par l’autre des deux méthodes si diflërcntesemployées
par l’au- tcur, sont desgrandeurs
du mêmeordre,
cequi
doitinspirer
beau-coup de confiance dans les résultats. On sera donc
porté
à admettreavec 31. Mûller que :
Pour une seconde
~pj.~oox,inzctiom,
telle qlle l’on considére desquantités égales
ouiit~ fér~ietct~es
ait jjaillioniènze de la valeur ab-solcce, il
faut
tenir com2~te d’ccnedépendance
entre la vitesse depropagation
de la llllllière et laforce
vive des z~iboatioms de l’éther.Il semble bien difficile d’établir les lois
précises
de cettedépen-
dance.
Cependant
l’auteur propose les suivantes,qui
ne concordentpas strictement avec ses nombres :
169 Le
changement
de lalongueur
d’onde croîtproportionnellemcnt
à la racine carrée de l’intensité et au carré du nombre des vibra- tions.
Ces lois conviendraient
théoriqucmcllt
au cas de vibrations s’ef- fectuant au sein cl’un milieu où le frottement ne serait pasnégli- geable.
L’auteur est en effetporté
à admettre que la causc des variations de la vitessequ’il
a observées réside dans unepropriété
du mouvement de l’éther
analogue
aufrottement,
c’est-à-dire dans la transformation d’unepartie
de la force vive des mouvementspé- riodiques
d’oùdépcnd
la lumière en une autre sorte de mouvement,analogue
à celui que nous nommons chaleur dans les substancespondérables,
etqu’il
conviendrait de nommer, dans cettehypothèse,
la chaleur de l’ éther. Ce mouvement, transmis dans
l’espace
parune sorte de condicctibilité , -’ constituerait un nouveau mode de
transport de la force vive dcs astres lumineux vers les astrcs
obscurs. ’
, E.
BOUTY?
~
Professeur au Lycée de Reims.
MAYER. - Acoustical Experiments showinff that the Translation of a Vibrating Body
causes it to give a Wave-Iength difîering t’rom that produced by the same Vibrating Body when stationary (Expériences d’acoustique démontrant qu’un corps sonore animé d’un mouvement de translation donne lieu à des ondulations de longueur différentes de celles qu’il produirait à l’état de repos); Flzil. 1J-Iag., 4e série, vol. XLIII;
avril 1872.
~O~J~J1C1’’
a démontré en 18~1 1 que la hauteur de sonproduit
parun corps vibrant animé d’un mouvement de translation augmente ou diminue suivant que ce corps
s’approche
ous’éloigne
de l’observa-teuh. Ce
fait,
vérifié par diversphysiciens,
aacquis
unegrande iUlpor-
tance
depuis qu’on
l’a étendu aux vibrations lumineuses. Il per- lnet, eneffet,
dejuger
des mouvements de certains corps célestes par la variation deréfrangibilité
dcs raics de leurs spectres. M.Mayer
en a donné une vérification nouvelle assez
simple
pourpouvoir
étrerépétée
dans un cours.Le
procédé qu’il emploie
n’est autre chose quel’expérience
bienconnue de la transmission par l’air du mouvement vibratoire d’un
diapason
à un autre. On sait que cette transmission n’a lieuqu’avec
des instruments montés sur caisses
renforçante
etrigoureusement
à l’unisson.
Deux
diapasons
de ce genre, dont le soncorrespond
à 256 vibra-tions doubles par seconde, sont
placés
à une distance de 3o à 60pieds
l’un de
l’autre,
et l’on commence par constater que les vibrations dupremier
se transmettent facilement au second.On
sépare
ensuite l’un d’eux de sacaisse,
et on le fait vibrer enle tenant d’une
marin,
tandis que la caisse est tenue del’autre ; puis
on marche
rapidement
vers le seconddiapason
eL,pendant
ce mou-vènlent,
onapplique
lepremier
sur sacaisse,
en ayant soin de l’enlever au momentprécis
où l’on s’arréte. Aucune vibration ne seproduit
dans lediapason fixe,
bien que l’observateur ait pu s’enapprocher jusqu’à
une distance de ipied.
L’expérience
est recommencée avec undiapason
mobile faisant par seconde 2 vibrations de moins que lesprécédents. Seulement,
au lieude se
déplacer soi-même,
on donne à la caisse un mouvement oscil-latoire aussi étendu que le permet le
bras, puis
on yapplique
lediapason qu’on
tient de l’autremain, pendant qu’elle s’approche
dudiapason
fixe. Ce dernier entre en vibration si l’on acommuniqué
à la caisse une vitesse
convenable, qui
est de 8 à gpieds
par seconde.Enfin on arrive au même résultat avec un
diapason
mobile fai-sant 2 vibrations de
plus
que lediapason fixe,
à condition del’ap- pliquer
sur sa caissependant
lapériode
inverse de son oscillation.1VI.
lBlayer
rend facilcn2ent observables les vibrations dudiapason fixe,
ensuspendant
au devant d’une de ses branches et en contact avec elle unepetite
balle deliége
attachée à un fil de soie bien ver-tical.
L’image
de cette balle et dudiapason
estprojetée
par une lentille sur un écran. Ilimporte
que la balle soitrigoureusement sphérique,
sansquoi les impulsions qu’elle reçoit
la feraient tournersur
elle-même,
au lieu de l’écarter dudiapason ;
il faut aussiqu’elle
soit bien
polie,
car depetites aspérités produiraient
l’c.~i’et d’une sortede coussin amortissant les chocs. L’auteur recommande de la recou-
vrir d’un vernis.
On peut d’ailleurs substituer à la balle de
liége,
ainsi que l’a fait M. O . -N.Rood,
deNew-York,
unpetit
miroirsuspendu
à deux filsverticaux,
et dont le bords’applique
contre une des branches dudiapason.
Lesplus
faibles vibrations sont alors nettement accusées171
par le mouvement d’un rayon de lumière réfléchi à la surface du petit miroir.
Le
réglage
dudiapason
cst obtenu par l’observation desbattements,
mais il convient de ne pas comparer directement les deux instru-
ments
qu’on
veut accorder.Quand
ils sonttrès-près
del’unisson,
ilsexercent l’un sur l’autre une influence
qui
tend à lcur donner unedurée de vibration commune, de sorte que les battements
disparais-
sent, bien que la difl’érence de hauteur ne soit pas encore tout à fait
négligeable.
M.
Mayer
se sert d’un troisièmediapason,
différanttrès-peu
desdeux
premiers,
etqu’il
fait résonner successivement avec chacun d’eux. Le temps nécessaire à laproduction
de 3o à £o battementsest noté au moyen d’un compteur à
pointage,
et l’onsurcharge
avecde la cire le
diapason
donnant le son leplus élevé, jusqu’à
ce que ce temps soit devenu exactement le même dans les deux cas..
L’auteur se propose de
reprendre
cesexpériences
avec un appa- reil dont il a fait leplan,
etqui
permettra de mesurer avecprécision
la vitesse
imprimée
au corps sonore.J. IBIÀ-IJRÀT.
J . 3IAURAT .
NOTE HISTORIQUE SUR L’EXPÉRIENCE DE TORRICELLI;
PAR M. CH. THUROT,
Membre de l’Académie des Inscriptions et Belles-Lettres.
L’histoire de la fameuse expérience de Torricelli a été souvent présentée
d’une manière inexacte, parce qu’on n’est pas remonté aux sources, d’ailleurs fort accessibles, où il était facile de puiser. Un ami et un disciple de Torricelli,
Carlo Dati, l’a exposée dans un écrit intitulé : Lettercz di Tilnauro Antiate (c’est
le pseudonyme que Dati avait choisit) ai Filaleti della vera Storicr drlla Cieloide
e della
fanzosis,sima
.,~sperien~cz dell’ Argento vÙJO ( Firenze , 16G3 , in - 4° ) . L’historique de Dati et les documents dont il l’a appuyé ont été reproduitsdans la biographie de Torricelli, mise par Tommaso Bonaventura en tête de sa
publication des Lezioni accadell2iche di Evciiigelista Torricelli (1re édition, Flo- rence, 1715, in-4°; ’).e édition, 3Iilan, 1823, in-8° ) . Nous n’avons pu trouver
l’ouvrage de Dati. Nous puisons dans la seconde édition des Lezioni, après nous
être assuré que l’historique est la reproduction de Dati avec quelques modifi-
cations insignifiantes de réduction (1).
~ (~) Pour s’en convaincre, il suffit de comparer la citation de l’opuscule de Dati (p. 20) que l’on trouve dans Nelli (Saggio di storia litteraria fiorentina del secolo XPII. Lucca, 1759, in-til, p. 96, note i) avec ce qu’on lit dans la Préface des Lezioni (p. 29 et 30).