A propos d'un travail de O. M. Corbino intitulé - « Sur l'observation spectroscopique de la lumière dont l'intensité varie périodiquement »

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Submitted on 1 Jan 1912

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A propos d’un travail de O. M. Corbino intitulé - “ Sur l’observation spectroscopique de la lumière dont

l’intensité varie périodiquement ”

A. Cotton

To cite this version:

A. Cotton. A propos d’un travail de O. M. Corbino intitulé - “ Sur l’observation spectroscopique de

la lumière dont l’intensité varie périodiquement ”. Radium (Paris), 1912, 9 (1), pp.20-21. �10.1051/ra-

dium:019120090102000�. �jpa-00242521�

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A propos d’un travail de O. M. Corbino intitulé :

« Sur l’observation spectroscopique de la lumière

dont l’intensité varie périodiquement »

Par A. COTTON

[École ^Normale Supérieure.

Laboratoire de Physique.]

Dans le numéro de novembre dernier du Radium

[8 (1911) 405] j’ai publié ^{une note sur la} question

suivante : Comment pourrait-on ^constater qu’un

faisceau de lumière, primitivement monochroma-

tique, ^donne plusieurs ^{raies au} spectroscope lorsqu’on

fait varier très rapidement l’intensité suivant une loi

périodique? ^{Je viens} d’apprendre que M. le professeur

Corbino avait déjà, ^sans que je ^{l’aie su,} publié ^des

remarques analogues ^en 19051. Je voudrais donc

signaler ^aux lecteurs de ce journal ^{ce mémoire anté-}

rieur, _que ,je regrette ^de n’avoir pu citer, ^et ajouter quelques indications complémentaires.

Dans ce travail, 31. Corbino s’occupe ^{d’abord d’une} question dont je ^{ne me suis} pas occupé ^{moi-mèmc :}

l’étude du cas oit le spectroscope ^{a un} pouvoir sépa-

rateur trop faible pour qu’on puisse ^voir, séparées ^les

unes des _autres, les diverses composantes spectrales qui correspondent ^{aux termes de la série de Fourier} représentant l’amplitude périodique. ^{Je me bornerai}

à indiquer ^{que l’auteur} prévoit ^{dans ce cas des com-} posantes spectrales ^{oscillant avec une très} grande rapidité ^{dans la} partie ^du champ spectral occupé par la raie modifiée. Mais M . Corbino s’était demandé

déjà, ^lui aussi, ^{comment on} pourrait pratiquement

réaliser des variations assez rapides de l’intensité du faisceau prin1Îtif, pour qu’on puisse espérer ^observer

ces composantes ^{fixes et} d’intensité constante que la théorie fait prévoir. Les solutions qu’il proposait ^sont précisément les deux dernières de celles que j’ai ^exa-

minées ici même2. L’une consiste dans l’emploi ^d’un

condensateur de Kcrr avec champ oscillant, ^l’autre

dans l’examen direct de la lumière émise par ^une étincelle oscillante.

C’est ^ce dernier procédé qui paraissait à ^{M. Corbino}

le plus simple ^{à mettre} en oeuvre. Si l’on pouvait

observer le spectre d’une étincelle oscillante corres-

pondant ^{à des ondes} électriques ^très courtes, ^{de lon-} gueur d’onde de ^l’ordre du centimètre, ^{un réseau de} Rowland suffirait pour rechercher le changement

1. 0. lI. CORBINO, Rendiconti Lincei, 14 (1 UUJ ^552.

2. A propos des solutions

n1écaniqucs

j’ajouterai que Woou [Physical Optics (1905) 407J proptBsait ^{de faire tourner}

à 1000 tour, par seconde

disque ^{de mica} argenté ^de 10 _pouces de diametre (25,4

portant

périphérie

rebeau

obtenue

traçant des traits dirigés suivant les rayens à raison de 20000 traits

pouec ’près ^{de 800}

111illimètre;.

prévu. M. Corbino indiquait, ^{à la fin de son travail,} qu’il ^se proposait d’entreprendre ^des expériences ^dans

cette direction. Pour produire ^ces ondes courtes, ^on

se sert habituellement, ^à l’exemple ^de Righi, ^d’excita-

teurs dont les boules sont plongées ^{dans un} liquide (huile ^de vaseline). ^Tant qu’on peut ^{étudier cette étin-}

celle au miroir tournant, ^{on constate} qu’elle ^s’éteint

en effét périodiquement ^{sur toute sa} longueur. ^Au

contraire, ^les photographies de Battelli et Magri ^avaient

montré que, lorsque l’étincelle jaillit ^{dans l’air, les}

variations d’intensité apparaissent ^{surtout au voisi-}

nage des électrodes. M. Corbino se proposait ^donc

d’examiner la lumière émise par ^un oscillateur de

Righi.

Il a dû certainement rencontrer dans cette voie un

obstacle, qu’il prévoyait d’ailleurs. La lumière émise par ^une étincelle jaillissant ^{dans un} liquide ^{est loin}

de convenir à des recherches aussi délicates. Lorsque

des raies sont visibles

et cela n’arrive pas toujours

-

elles sont toujours larges ^{et diffuse, souvent ren-} versées, déplacées ^{aussi vers} le rouge. Je crois que ^ces curieux changements

^{ceux notamment} que Wilsing

avait signalés

s’expliquent par les variations de

pressions ^{énormes et très} rapides qui ^{doivent sc} pro- duire au sein de l’étincelle emprisonnée ^{dans le} liquide. ^{Non seulement un} changement ^de pression change ^la place ^{des raies} (Hunlphreys ^et Mohler), ^mais

l’effet Dëppler ^Fizeau intervient aussi et peut prendre

une grande importance : les remarques que je ^faisais

ici même2 sur les déplacements des raies produits

par les variations de l’épaisseur optique ^{des mi-}

lieux traversés sont certainement applicables ^dans

ce cas.

Ces causes parasites de variations des raies auraient

sans doute moins d’importance ^{dans le cas d’un tube}

à gaz raréfié, ^{si un tel tube} peut effectivement être illuminé périodiquement, ^{avec un éclat} suffisant, par des décharges oscillantes aussi courtes.

L’autre expérience, celle du condensateur de Kerr 1. Ce sont des étincelles condensées jaillissant ^{dans l’eau,}

entre électrodes d’aluminium, que ^l’on emploie aujourd’hui,

comme on

sait, pour obtenir

spectre d’étincelle contiull,

qui ^{est très} utile pour la partie ultraviolelte. Dans

Thèse de Fribourg Suissej parue

1910, Cieckoiiiski, _qui

perfec-

tionné la technique, s’est servi

avantage ^{de cette méthode.}

2. A. CoTTOa, ^Le Radium, ⁸ 1911) ^35.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:019120090102000

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avec champ oscillant 1, supprime ^{tout à fait ces diffi-}

cultés tenant à la source de lumière elle-même. Elle

pourrait, ^{en tout cas, fournir des résultats} plus ^faciles

à interpréter2, ^et d’ailleurs ^me semble plus ^abordable aujourd’hui qu’à l’époque où M. Corbino publiait ^son

travail.

D’une part, ^{en effet, les} appareils interférentiels 1. Il est bon de remarquer qu’en faisant le calcul

pondant ^{à cette} expérience,

^admet implicitement que ^la lon- gueur du condensateur ^reste petite vis-à-vis de la longueur

d’onde des ondes électriques employées. ^{L’écart entre les compo-}

santes spectrales prévue,

dépend pas d’ailleurs de ^cette lon- gueur, ni de la distance ^enlre les plateaux, ^{ni du} voltage :

variables n’influent que

l’intensité de la lumière rétablie.

2. tel

l’effet Dôppler-Fizeau auquel j’ai fait allusion plus

haut serait lui aussi à examiner : Les deux indices principaux

du liquide biréfringent ^varient

^{effet très} rapidement

^fonc-

tion du temps. En admettant les résultats d’Acckerlein

les retards absolus pour la iiitrobeiizine,

calcule 1°acilei»cnt l’effet qui

résulte : les raies (ou ^les franges), ^observées

spectroscope oscilleraient entre des positions ^limites symétriques

par rapport, a ^{la raie} primitive ^{et dont les écarts} dépendraient

cette fois du condensateur et du champ employés.

actuels permettent ^d’aller

peu plus loin que les réseaux de Pioc land dans l’étude détaillée des raies

spectrales. ^D’autre part, ^{on connait} aujourd’hui ^des

substances pour lesquelles ^le phénomène ^{de Kerr est}

bien plus grand que pour le sulfure de carbone (près

de 100 fois. dans le cas de la nitrobenzine). ^{Enfin on} pourrait essayer l’artilice suivant pour augmenter l’effet optique prévu ^sans changer ^la fréquence ^du champ oscillant : le faisceau monochromatique ^{a mo-}

difier traverserait successivement plusieut3 ^condensa-

teurs de Kerr, chacun d’eux étant placé ^{entre deux}

nicols à l’extinction. On créerait a la fois dans ces

divers condensateurs des champs oscillants, ^{avec des} phases convenablement réglées (par ^la longueur ^des

fils de jonction). ^{On voit sans} peine qu’on pourrait

ainsi obtenir, ^à la sortie de l’appareil, ^{un faisceau}

dont l’intensité varierait plus rapidement qu’avec ^une

cuve unique placée ^{entre deux nicols à} l’extinction.

(1Ianuscrit reçu le 50 décembre 1911.]

L’âge de la Terre

Par T. H. LABY1

[Laboratoire ^de Physique, ^Victoria Collège.

Wellington N. Z.]

La doctrine de l’unifornaité en géologie, ^établie par Hutton dans les mots « nous ne trouvons aucun

indice d’un commencement et aucune prévision ^d’une

fin » était admise par ^la plupart ^des géologistes jus- qu’à ^{ce que} lord Kelvin surprit ^les disciples ^{de cette}

école en 1868 en assumant une limite bien définie à

l’âge possible de la Terre.

Lord Kelvin supposa que dans les temps ^{reculés la}

Terre était liquide, ^et qu’elle ^se refroidit uniformé- ment tout d’une masse jusqu’à ^ce que la croûte fut solidifiée. L’intérieur de la Terre était alors à une tem-

pérature ^définie (que ^nous pouvons aujourd’hui gros- sièrement estimer d’après ^la température ^{de fusion}

des roches de l’écorce), ^tandis que la surface avait à peu

près ^{la même} tempéralure que maintenant. La loi de refroidissement est déterminée _{par la} conductibilité

thermique ^{de la} croûte, c’est-à-dire _{par le} taux

auquel la chaleur intérieure peut s’échapper.

Il devient possible de calculer quel ^{devait ètre le} gradient ^de température

voisinage de la surface à

une époque antérieure quelconque ^ou inversement, ^si

nous

connaissons le gradient ^de température, ^de

calculer quel temps s’est écoulé depuis la solidifica- tion de l’écorce.

Par âge

ancienneté de la Terre j’entends que

1. Ce travail e,1 lu résume d’une conférence à l’Association Australienne _pour 1 Avancement des Sciences.

lord Kelvin désigne ^le temps qui ^{s’est écoulé} depuis

que la croûte s’est solidifiée. L’ « âge géologique »

serait plus petit que ^ce dernier. L’âge ^{d’une roche} (ou ^d’un minéral) ^{serait, seulement dans le cas des}

roches les plus anciennes, ^le même que l’âge géolo- gique. ^Ainsi l’âge d’un minéral est une estimation

minima de l’âge de la Terre.

Le gradient ^de température ^{à une} profondeur ^et

au temps ^{t est}

où eo ^{est la} température initiale à la surface, ^{K la} conductibilité de la matière constituant la Terre.

En appliquant ^cette expression ^{à la Terre, nous}

remarquons que ^{x est} petit ^{et t} grand, ^{de sorte que}

Toutes ces quantités ^{sont connues} excepté ^{1. Les}

estimations de lord Kelvin relatives à l’àge ^{de la} Terre, ^en employant ^{cette méthode, étaient}

^bon

accord, mais il adiilit ultérieurement

maximum de 10 inillions d’années.

Des sources nouvelles de chaleur, ^{les substances} radioactives, sont aujourd’hui ^{connues ;} lord Kelvin n’a pas pu

tenir compte. ^{On ne} peut plus ^considérer

la Terre comme

corps ^ne possédant que ^sa chaleur