Propriétés piézo-optiques et électro-optiques de la blende

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Propriétés piézo-optiques et électro-optiques de la

blende

Raymond Kara, Jean-Paul Mathieu, Henri Poulet

To cite this version:

60

PARTICULES DE GRAND

_PARCOURS

ÉMANANT

DES SOURCES DE

POLONIUM.

Par Mlle Marie

ADER,

Laboratoire de Physique atomique et moléculaire,

Collège de France.

Nous avons

signalé

[1]

l’émission par les sources

de

_polonium,

de

_{particules dépassant}

_3,8

cm, parcours dans l’air des _rayons « du

_polonium.

Nous avons

_pensé

_que ces

particules pourraient

être dues à l’action des rayons x du

polonium

soit sur

l’hydrogène

de

_l’air,

soit sur

_{l’hydrogène}

du

_support,

soit sur l’humidité retenue dans la source.

A cet

effet,

nous avons cru

pouvoir

retrouver dans

ces

_particules,

les groupes que M. Tsien

[2]

a obtenus lors du bombardement d’une substance

_hydrogénée

par les rayons ce du

_polonium.

Après

avoir

_irradié,

et

_développé

convenablement des

_plaques

_{photographiques}

C2

Ilford 100 _u, nous avons mesuré un certain nombre de traces dans

l’émulsion et nous avons constaté que

lorsque

ce

nombre est d’environ 1000 à

_{I soo,}

il semble en effet exister des groupes et l’on retrouve

_{approximativement}

les résultats de M. Tsien. Mais

_{lorsqu’on augmente}

d’une manière notable le nombre des mesures, la courbe

_{nombre-parcours,}

au lieu de

présenter

des

pics,

devient

_{plus régulière}

et

_prend

une forme

ana-logue

à une branche

_{d’hyperbole.}

Nous avons examiné 8 50o traces de

_longueur

variant entre

_{30 g}

et

_plus

de 300 g.

Or les rayons ce du

_polonium

de

5,2

MeV _{et 22 g} de

parcours dans

l’émulsion,

peuvent projeter

dans une

substance

_hydrogénée

des

_{protons d’énergie}

maximum de

_3,3

MeV et _{de parcours} maximum de 8o L dans l’émulsio.n. D’où viennent alors les traces de très

grand

parcours mesurant de

_8ou

à

_plus

de

_{300 p. ?}

On

_peut

en attribuer

_{quelques-unes}

à l’action des rayons ce du

_polonium

sur J’azote de

_l’air,

celles dont le parcours dans l’émulsion ne

_dépasse

_{pas 120,}

’

parcours maximum des

protons

de l’azote dans l’émulsion. Resteraient les

_hypothèses

de l’action des rayons ce sur le

_support

de la source, ou de l’émission de ces

_particules

_{par la} source elle-même.

Nous avons fait faire des

dépôts

de

polonium

sur

des lames minces : 2 et

3 g d’épaisseur, d’or,

de

pla-tine, d’argent,

de nickel et ’de

_polyvinyle

et

_exposé

pendant

le même

_temps

et

_{symétriquement}

deux

plaques

photographiques

aux deux faces de ces diffé-rentes _{sources, de telle} manière

_{qu’une plaque reçoit}

le

_{rayonnement direct,}

l’autre le

_{rayonnement après}

traversée du

_{support qui}

sert d’écran.

Toutes les sources ont donné dans l’émulsion des traces de

grand

parcours et de très

_grand

_parcours

allant

_{jusqu’à plus}

de

_{300 g}

et cela sur les deux faces. Ces traces de très

_grand

_{parcours ont été}

_également

observées dans l’irradiation des

_plaques

par la

méthode des tubes

_[3].

Nous avons aussi

placé

devant une source

_déposée

sur

_argent,

des écrans minces

d’or,

de

_{platine, d’argent}

et nous retrouvons

_toujours

la même

répartition

des traces.

Le nombre des traces

_dépassant

22 g dans l’émul-sion semble être environ i _pour 300 ooo ou i _pour

5oo ooo _{rayons a} du

_polonium.

Le nombre des très

_grandes

traces de

_plus

de _{120 p.} dans l’émulsion est d’environ 12 à 15 _pour 1000 des

précédentes.

Les sources de

_polonium

utilisées étaient d’inteil-sités variant de

_o,5

u.é.s. à

_plusieurs

centaines d’unités

électrostatiques

et dans tous les cas nous avons

observé dans l’émulsion des traces de

_grand

_parcours et de très

_grand

_parcours.

N’y

aurait-il pas là une émission

spontanée

des noyaux de

polonium, phénomène

rare _que

_seule

la méthode

_{photographique}

_peut

déceler

efficacement ?

Manuscrit

reçu le 14 octobre _1953.

[1] ADER _M., DEBIESSE J. et KAHAN T. 2014 C. R. Acad.

Sc., I952, 234, 827.

[2]

TSIEN S. T. - J.

Physique Rad.,

I940, 1,

I et I03.

[3]

ADER M. - J.

Physique Rad.,

I952, 13,

II0-III.

PROPRIÉTÉS

PIÉZO-OPTIQUES

ET

_{ÉLECTRO-OPTIQUES}

DE LA BLENDE.

Par

_{Raymond KARA,}

Jean-Paul MATHIEU et Henri

POULET,

Laboratoire des Recherches _physiques, Sorbonne.

La

_blende,

sulfure de zinc

_SZn,

_appartient

au _groupe de

_symétrie

_T2d(F43m).

Nous nous sommes

_proposés

de mesurer la

_{biréfringence}

_développée

dans un cris-tal

_[1]

d’une

_part

sous l’action d’une

_pression

uni-forme,

de l’autre sous l’action d’un

_{champ électrique}

uniforme. Les mesures ont _{été faites par la méthode} du

_compensateur

de

_Babinet,

_{pour la radiation} verte du mercure. La blende

n’ayant

pas de

_pouvoir

rota-toire,

les mesures sont

_{plus simples}

_{que pour} beau-coup d’autres cristaux

piézoélectriques [2].

1. Effet

_{piézo-optique.}

- Le

parallélépipède

cristallin est observé à travers deux faces du cube.

On le

_comprime

sur deux faces du dodécaèdre

rhom-boïdal,

au _{moyen d’un levier}

_chargé

de

_poids

et

exerçant

une

_{pression ,par}

l’intermédiaire d’une bille

d’acier,

d’une lame de dural et d’une lame de

_plomb.

La constante

_{piézooptique appelée}

p44 par

Cady [3]

et 44 par Pockels

[2]

est reliée à la différence de marche

ô,

exprimée

en

_longueurs

d’onde

)"

par la formule

_[4]

1

_{désignant l’épaisseur traversée,}

no l’indice de

réfraction,

P la

pression,

s44 le module de torsion. On avait ), =

546. 10-7 cm, 1

=

i,4o3

cm, no = _2,40,

S44 =

2 2,9 . 10-12

cm2 /dyne

[4];

la

pression atteignait

07

_{dynes jcm2..}

On a observé

qu’à

mesure que la

pression appliquée

augmentait,

la

_{biréfringence}

croissait de

_plus

en

_plus

lentement,

en même

_temps

que les

franges

devenaient de moins en moins nettes. Ces

phénomènes

gênants’

sont vraisemblablement dus aux

_{biréfringences}

61

gulières signalées

par

Buttgenbach

et Gaubert

_[5]

et

_qui

se

_{développeraient}

ici

_lorsque

les inévitables manques d’uniformité dans la

pression

deviennent

assez

_grands.

Nous avons donc conservé seulement de nos mesures les nombres

_{correspondant}

à des

pressions

assez _{faibles pour que le}

rapport e

restât P linéaire.

Le

_signe

de _p44 a été déterminé par

comparaison

de

_{la biréfringence}

avec celle du verre

_comprimé.

On a trouvé

-2.

_{Effet électro-optique.}

- Le

parallélépipède

cristallin est observé à travers deux faces du dodé-caèdre rhomboïdal et le

_{champ électrique}

est normal - à deux faces du. cube

_([2],

p.

34).

La différence de

potentiel,

appliquée

par des électrodes de mercure, est obtenue à l’aide d’un redresseur en

_pont

doubleur de

tension,

muni de deux

lampes

EY 51 et de deux

capacités

de 5oo

_pF,

suivi d’un filtre

symétrique

à deux résistances de 3o M s> et une

_capacité

de 5oo

_pF.

Le

_pont

est _{alimenté par} le secteur alternatif 2o

_V,

par l’intermédiaire d’un alternostat et d’un trans-formateur élévateur. La constante

_{électro-optique,}

appelée

r41 par

Cady [3]

et e,, par

Pockels,

est donnée par la formule

([2],

p.

67).

E =

V/d

désignant

le

champ électrique,

-,ri’

la

suscep-d

tibilité

_électrique

à tension constante

_(que

Pockels

désigne

par

x).

On avait 1 =

o,509

_cm, d =

I,4o3

_cm;

pour des valeurs de V allant

jusque

9 ooo

V,

la rela-tion entre 3 et E reste linéaire. On a

Si la

biréfringence

mesurée dans le

champ

élec-trique

était due seulement à la déformation

_produite

par l’effet

piézoélectrique

inverse,

on devrait avoir

_{[3] :}

Or

d14

= -

9,7. io-8

[3],

d’où P44

d14

= 0,042. io-8.

Cette valeur étant considérablement inférieure à la _{valeur mesurée pour}

_r4,-q’,

on voit

_qu’il

existe un

effet direct du

_{champ électrique}

sur la

_{biréfringence.}

Manuscrit

reçu le 21 octobre _{195 3.}

[1]

Provenant de Pico de _Europa, et aimablement donné par M. le Professeur Orcel. Ce cristal a

_déjà

servi à des études optiques (C. R. Acad. Sc., I95I, 233, 32;

et _{I953, 236,}

_37I).

[2]

POCKELS F. - Abhandl. der Gesell. Wiss.

Göttingen, I893,

39, 40. [3] CADY. -

Piézoélectricity,

New-York, I946. [4] POCKELS F. - Ann.

Physik, I889, 37, 376.

[5]

GAUBERT P. - Bull. Soc. Fr.

Min., I902, 25, I54.

ONDES DE BRILLANCE EN

ÉLECTROLUMINESCENCE

ET DANS LES EFFETS LUMINEUX " DE SURFACE ". Par Mme G. CURIE et M. D.

CURIE,

Laboratoire de Luminescence

_(P.

C. B.),

Faculté des Sciences de Paris.

Selon la théorie de l’électroluminescence des

phos-phores

cristallins

(ZnS, ZnO,

SiO4Zn)

que nous

admettons

_d’après

Destriau

_[1],

l’émission lumineuse serait due à l’accélération des électrons de conducti-bilité

_par

le

_{champ électrique régnant}

à l’intérieur due la substance : les électrons accélérés

_choquent

les centres

_luminogènes

et les excitent. L’électro-luminescence serait donc essentiellement un

_effet

de

volume;

en ce sens _{que c’est} le

_champ

interne

_qui

produit

le

_{phénomène [2].}

Cependant,

avec certaines cellules -

en

_particulier

à

_{diélectrique relativement .peu}

résistant -, le

champ

Fig. i. - Ondes de brillance _en

électroluminescence. V, ten-sion

_appliquée;

B, brillance. Noter la forme complexe

des ondes et le _déphasage p

( tg y = ’ .

Kpw ,

peut

n’être suffisamment intense que dans la

région

de _{la barrière}

_{superficielle,}

de sorte _{que l’émission} lumineuse sera

_pratiquement

limitée à la surface

au lieu de s’étendre à toute la cellule. D’autre

part

la nature de la surface influe sur l’intensité du

phé-nomène. La théorie d’accélération des électrons par le

_champ

interne rend

_compte

de ces effets

_{[2] ;}

mais on

_conçoit

_{que divers} auteurs

_[3]

aient été amenés à considérer au contraire l’électroluminescence comme

uns

_effet

de

_surface,

la

_rapprochant

de l’émission

lumi-neuse observée sur divers redresseurs

lorsqu’on

applique

la

tension,

telles la luminescence du carbo-randum

_[4],

la luminescence

_anodique

de l’alumi-nium

_[5].

_{L’explication}

de ces

_phénomènes

fait

inter-venir,

soit une émission de

champ

à travers une barrière de

_potentiel

_{superficielle,}

soit la

recombi-naison, d’électrons et de trous au

_voisinage

immédiat

d’une

_jonction

_p-n.

_{L’épaisseur}

de la couche lumineuse est alors de l’ordre des microns.

L’un de nous a

déjà présenté

divers

_arguments

en

faveur de

l’interprétation

« effet de volume » pour

l’électroluminescence

_[2].

Voici une nouvelle

expé-rience

qui appuie

cette

_{interprétation :}

Au moyen d’un

oscillographe

à deux

_spots,

on étudie

le

_déphasage

de la brillance

_(mesurée

_par un

photo-multiplicateur

débitant dans une résistance de

charge,

la

d.d.p.

aux extrémités de celle-ci étant