HAL Id: jpa-00241663
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Submitted on 1 Jan 1911
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Philosophical magazine - T. XXI ; février 1911
F. Croze, H. Vigneron, A. Grumbach, Ed. Salles, Aubert
To cite this version:
F. Croze, H. Vigneron, A. Grumbach, Ed. Salles, Aubert. Philosophical magazine - T. XXI ; février 1911. J. Phys. Theor. Appl., 1911, 1 (1), pp.223-232. �10.1051/jphystap:0191100103022301�. �jpa- 00241663�
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portionnelles: 1° à la différence entre la concentration de saturation du gaz et la concentration générale dans le liquide ; 2° à la racine
carrée de la vitesse d’agitation à partir d’une certaine valeur; 3° à
la racine carrée du coefficient de diffusion du gaz dans l’eau.
Les vitesses de réactions avec combinaisons chimiques forment
2 groupes: dans le premier, ex. : oxydation et fixation de CO par l’hé-
moglobine~ les vitesses sont indépendantes du volume liquide et
varient avec l’agitation ; dans le deuxième (oxydation de SO~Fe) les
vitesses sont proportionnelles au volume liquide et indépendantes de l’agitation.
SA)IVEL LIFCII1TZ. 2013 La reproduction sonore d’une courbe périodique (1). - P. 401.
BOIZARD.
PHILOSOPHICAL MAGAZINE;
T. XXI ; février 1911.
LORD R.£YLE IGII. - Remarques sur quelques questions d"hydrodynamique.
P. 1 -17-196.
L’auteur réunit dans ce mémoire quelques remarques relatives à différentes questions d’hydrodynamique. Il étend, à un train d’ondes infiniment petites progressant dans un milieu dispersif, le théorème
de l’égalité de l’énergie potentielle et de l’énergie cinétique, établi
pour une onde simple progressant dans un milieu sans dispersion.
Il étudie les modifications que subit un train d’ondes, lorsque la pro- fondeur de l’eau devient de plus en plus faible et que le système
reste conservatif, les changements qu’il faut apporter à la solution donnée par Lord Kelvin au problème des ondes linéaires produites à
la surface d’un liquide par une perturbation élémentaire, lorsqu’on
tient compte de la capillarité. Il démontre d’une façon moins
détournée les résultats obtenus par Stokes relativement au mouve- ment d’un train d’ondes périodiques de hauteur finie progressant en
eau profonde. Il suggère une explication nouvelle du fait que la mer (1) Société cle Physique, 3 février 1911.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:0191100103022301
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est surtout mauvaise lorsque le vent et la marée sont de sens con-
traire. Enfin il étudie les particularités que présente le mouvement
d’un liquide, visqueux ou non, au voisinage d’un angle du vaisseau
qui le contient.
H. RUBENS et R.- ,Y. Séparation au moyen de lentilles de rayons
calorifiques de grande longueur d’onde. - P. 249-261.
Rubens et Wood ont pu isoler des radiations de très grande longueur d’onde en utilisant les variations du pouvoir réfringent du
quartz.
Les rayons émis par un bec Auer passent à travers une ouverture circulaire pratiquée dans un écran et tombent sur une première len-
tille de quartz, dont la partie centrale est recouverte de chaque côté
par un disque de papier noir. Au foyer de la lentille qui correspon- drait à la valeur 2,14 pour l’indice de réfraction se trouve un écran muni en son centre d’une ouverture circulaire. Seules les radiations pour lesquelles l’indice du quartz est voisin de 2,14 peuvent passer par cette ouverture. Les rayons de courte longueur d’onde, pour
lesquelles l’indice du quartz varie entre 1, ~~ et ~, ~~3, sont arrêtés, soit par les disques de papier noir, soit par l’écran. Les radiations de
grande longueur d’onde ainsi isolées sont reprises par une seconde lentille qui achève leur séparation. Au foyer de cette deuxième len- tille se trouve le couple thermoélectrique d’un radiomicromètre très sensible à fenêtre de quartz.
Le quartz absorbe très fortement les radiations comprises entre
60 et 80~; d’autre part, son indice de réfraction, égal à 2,19 pour 63~,
décroît jusqu’à la valeur limite 2,14 quand la longueur d’onde augmente. On voit donc facilement que les radiations isolées par le
dispositif de Rubens et Wood auront des longueurs d’onde supé-
rieures à 80~. Pour les déterminer, ces physiciens se sont servis
d’un interféromètre à lames de quartz. Ils ont pu ainsi construire
une courbe représentative de l’énergie rayonnée qui, partant de 80 u, s’étend certainement jusqu’à 150 1-L, probablement même jusqLi’à 200 p et dont le maximum se trouve au voisinage de 108 p.
Ces radiations restent assez intenses pour qu’on puisse étudier
leur absorption par diverses substances. C’estainsi qu’ils ont trouvé
au noir de fumée une transparence presque parfaite, tandis que la vapeur d’eau et l’eau liquide sont presque complètement opaques.
225 Ils ont vérifié aussi que, d’une façon générale, les pouvoirs réflec-
teurs relatifs à ces radiations, voisines de lU8 u., se rapprochent beaucoup plus des valeurs calculées d’après la constante diélectrique
que ceux qui correspondent aux rayons restants du bromure de
potassium, dont la longueur d’onde est 82 p.
~
F. CROzE .
L. Sur les récentes théories de l’électricité. - P. 196.
En considérant l’électricité comme une propriété de la matière, on peut rendre compte des propriétés électriques observées, tout en
conservant les notions de la nature mécanique de la matière et de
l’invariabilité de la masse. C’est ce que l’auteur cherche à prouver dans ce mémoire.
Il remarque que, dans les expériences de J.-J . Thomson, Wilson, Zeeman, Kaufmann, les quantités de matière en jeu, si la matière existe, sont trop petites pour être révélées par aucun procédé méca- nique ou chimique. On ne peut les déceler que par leurs actions
électriques. On se trouve donc en présence de matière qui ne se signale à nous que par une de ses propriétés; aussi était-il à peu près
- inévitable que l’importance de cette propriété devînt arbitrairement
prépondérante. L’histoire des sciences présente des exemples de
cette tournure d’esprit. Quand on a établi la théorie de la lumière, les
physiciens arrivèrent à cette conclusion que les phénomènes observés
ne pouvaient être expliqués que par la création d’une matière lumi-
neuse. Le même procédé de raisonnement conduisit plus tard à la
considération du calorique. Nous faisons actuellement de même avec
l’électricité, et il est probable que les charges électriques et leurs
forces seront considérées plus tard comme une simple propriété de
la matière.
’
L’auteur, en s’appuyant sur des citations de Larmor, Poincaré, Lorentz, etc., arrive d’abord aux conclusions suivantes :
Les unités fondamentales sont celles de longueur, masse et temps,
ce sont des fonctions continues, ou au moins indéfiniment divisibles.
La matière a une existence objective réelle et se caractérise par sa
masse ou son inertie.
L’énergie est une fonction conservative se décomposant en : énergie poteîztielle dépendant de la force et de la position, mesurée par
226
énergie cinétique :
et énergie radiante, indépendante de la matière et que l’on peut considérer comme fonction de l’inertie et de la vitesse :
Le facteur de vitesse est un mouvement périodique avec une vitesse
de translation de 3 X 10" centimètres par seconde. Le facteur d’inertie est le double du rapport entre l’énergie et le carré de la
vitesse.
L’éther est une substance hypothétique dont l’inertie est égale au
facteur d’inertie de l’énergie radiante.
Le « protion » est la dernière particule de matière expérimentale- ment décelée ; à l’heure actuelle, c’estl’électron qui possède une masse
invariable pondérable m et une masse d’origine électromagnétique
m1 due à sa charge électrique, lorsqu’elle est en mouvement. L’inertie totale est donc :
La charge e d’un électron est une propriété de la matière. Au lieu
d’adopter l’hypothèse que la charge électrique d’un électron est constante, l’auteur la suppose fonction de la vitesse. La masse élec-
tromagnétique devient donc quelque chose d’analogue à la masse hydrodynamique.
Max Abraham suppose l’électron sphérique rigide de rayon R avec
une distribution symétrique de la charge, les densités en volume et
en surface étant constantes. En négligeant l’impossibilité de conce-
voir ce qu’est cette sphère et comment on la mesure si elle n’a pas de masse, on arrive aux conclusions suivantes :
L’énergie potentielle électrique est donnée par :
L’énergie cinétique ou magnétique est :
Le moment magnétique est :
227
e étant la charge, v la vitesse de l’électron, V celle de la lumière,
~3 = V. G dépendant de la vitesse peut être décomposé en deux parties relatives, l’une à la masse transversale 1n" due au changement
de direction, et m’, masse longitudinale due à la variation de vitesse linéaire :
Pour un électron immobile :
Pour v = V :
Lorentz et Einstein supposent un électron sphérique déformable
en un ellipsoïde quand il est en mouvement et de volume variable.
Bucherer suppose au contraire que, bien que se déformant, l’électron
conserve un volume invariable. Si on exprime en mêmes unités les
fonctions de vitesse de rn", on a :
En examinant les valeurs des masses électromagnétiques, on cons-
tate que la mécanique fondée sur l’électromagnétisme ne s’harmo-
nise pas avec les autres branches de la physique. En particulier, U, T et G deviennent infinis pour v J V,et pourtant certains physi-
ciens ont admis cette vitesse pour le mouvement de l’électron sur
son orbite. D’autre part, pour - 0, T et G deviennent bien nuls, mais U e2
e 9
ce qui nécessite de supposer qu’au repos une charge8nR
électrique libre possède encore de l’inertie, ce qu’il est difficile de concilier avec nos connaissances en électricité statique. Des diffi-
cultés du même ordre surgissent quand on suit la marche de Kauf-
mann,qui considère le déplacement y dû au champ électrique E et t
228
dû au champ magnétique 1B1. On a :
po étant la masse électromagnétique transversale d’un électron de vitesse nulle, quantité qui ne représente rien pour l’auteur, pas plus, dit-il, que la force centrifuge d’un corps au repos.
TOLIteS ces théories sont basées sur la détermination du rapport 1,865 X 107 et sur l’hypothèse de la constance de e, hypothèse
m
s’appuyant uniquement sur une analogie avec les lois de l’électro-
lyse ; mais, en électrolyse, à des charges électriques égales corres- pondent des masses matérielles équivalentes. Dans la décharge
dans les gaz en radio-activité les masses matérielles sont trop
faibles pour pouvoir être isolées par des moyens autres que les moyens électriques, ce qui fait que l’analogie n’existe plus et que rien ne permet de supposer que des électrons associés à des quan- tités égales de matières, mais animés de vitesses différentes, ne pro- duisent pas de charges électriques différentes.
Aussi l’auteur propose, pour tenir compte de la variation du rap-
port !::.., de considérer m comme la masse newtonienne d’une parti-
"
m "
cule de matière, e étant la charge variable avec la vitesse.
Cette hypothèse permet de se rendre compte des faits observés.
D’après les expériences de Kaufmaiin, e nidiminue quandv augmente.
On peut le déduire théoriquement en supposant que la charge élec- trique aune valeur maximum pourun électron au repos et une valeur décroissant jusqu’à 0 quand la vitesse augmente jusqu’à celle de la lumière.
La variation de e ne devient sensible que pour des vitesses voisines de celles de la lumière. Pour une vitesse nulle, la fonction U garde
une valeur finie tandis que T et G disparaissent. La conductivité
électrique augmente quand la température diminue, ce qui s’accorde
avec l’hypothèse de l’auteur qui permet encore de distinguer l’élec-
tricité positive et l’électricité négative d’après le sens de parcours
de la trajectoire de l’électron. H. VIGNERON.
229
229
J.-J. THO:BlSOX. - Sur les rayons positifs. - P. 2v5 (1).
Les tubes à décharge employés sont très grands, de sorte qu’on peut établir une différence de potentiel très élevée à très basse pres- sion sans danger d’étincelle. Les rayons positifs passent à travers
un champ magnétique et un champ électrique.
Les particules ayant le même rapport - în frappent suivant une trace parabolique un écran de v.illemite j dans les expériences définitives,
une plaque photographique est substituée à l’écran fluorescent. On
peut ainsi étudier la radiation secondaire produite par le passage du faisceau dans le gaz raréfié en même temps que la radiation pri-
maire qui subit une déviation bien plus forte que la précédente.
L’étude a porté sur les gaz suivants : H, He, 0, CN, HCI, CO, Hg
vapeur, hydrocarbures.
La radiation secondaire semble due à deux causes : à une disso- ciation des molécules (tous les gaz étudiés semblent notamment contenir des atomes d’hydrogène chargés les uns négativement, les
autres positivernent) ; en second lieu, à des polymérisations : par
exemple He3, 01, Hgf.
La radiation primaire contient des ions de types variés, même
dans l’hydrogène et l’oxygène, qui seraient dus au choc des rayons
cathodiques contre les molécules du gaz raréfié.
La radiation secondaire semble se former en dehors des champs électrique et magnétique.
C.-G. BARKLÀ et T. AYRES. - La distribution des rayons secondaires et la théorie ondulatoire électromagnétique des rayons X. - P. ?’ï0.
Vérification expérimentale de la théorie de J.-J. Thomson, d’après laquelle les rayons X se diffusent sur une surface solide ; le nouveau
faisceau a le même pouvoir pénétrant que le faisceau primaire et se distingue nettement des véritables rayons secondaires fluorescents.
La surface diffusante employée est constituée ici par du charbon, le faisceau secondaire fluorescent émis par ce corps étant très peu
pénétrant.
(1) Sur les rayons-canaux, voir Philosophical Maga::.ine d’octobre 1910.
230
La théorie fournit, entre l’intensité I« dans une direction faisant
l’angle ce avec la direction de propagation du faisceau primaire et cet angle a, la relation sui,ante :
L’instrument de mesure est un électroscope dont les feuilles d’or
communiquent avec une électrode placée dans une chambre d’ioni- sation.
Pour des angles supérieurs à 40% la relation théorique est vérifiée
à moins de 3 0/0 près.
D’autre part, la radiation fluorescente du cuivre est au contraire diffusée uniformément dans toutes les directions, ce qui est encore
conforme aux prévisions. A. GrRUMBACEI.
SEARLE, ALDIS et Sur un mode de détermination du rayon de courbure de surfaces sphériques à l’aide d’une table tournante. - P. 218-224.
Le principe de la méthode est le suivant: une table tournant sans secousse autour d’un axe vertical porte un chariot mobile le long
d’une graduation disposée de façon que la ligne suivant laquelle se déplacera le chariot rencontre l’axe.
Lorsque le chariot est tellement placé que le centre de courbure de la surface se trouve sur l’axe de révolution - ce que les auteurs
appellent la première position - une rotation de la table autour de
son axe ne modifiera pas le rayon réfléchi. Si maintenant on vient à
déplacer le chariot de façon qu’une ligne coïncidant avec l’axe soit tangente à la surface - la deuxième position - et qu’un grain de lycopode soit au contact du point de tangence, ce grain restera sta-
tionnaire lorsque la table effectuera une rotation autour de son axe.
La différence des lectures effectuées sur la graduation, entre la pre- mière et la deuxième position, donnera la valeur du rayon de cour- bure. Le mémoire contient de façon détaillée les précautions à prendre, et la méthode semble d’un emploi commode et précis.
J. ROBINSON. - Sur les figures formées par les poussières sous l’influence de la P. 26’7-2jO.
Richmond avait cru, que lorsqu’on fait éclater une étincelle à l’extrémité d’un tube de hundt, la distance entre les rides produites
231 par le corps pulvérulent que renferme le tube dépend de la fré- quence de l’oscillation électrique. L’auteur a réalisé un dispositif simple, dans lequel la fréquence reste la même, mais où varie l’in- tensité de la décharge. Dans ces conditions, la distance entre les rides se modifie ; ces rides ne peuvent donc se former aux noeuds d’une onde stationnaire. La cause des rides réside dans le son pro- duit par l’étincelle. Il existe d’ailleurs dans un tube de Kundt des rides semblables entre les noeuds, et leur distance augmente avec l’intensité du son et la grosseur des particules ; Richmond avait du
reste observé une variation analogue lorsqu’il prenait des poudres à grains de plus en plus gros.
ED. SALLES.
ED. SALLES.
R.-W. WOOD. - Le spectre de résonance de l’iode. - P. 261-265.
L’auteur rappelle que les spectres de bandes d’absorption et
d’émission de la vapeur de sodium rendue fluorescente par la lumière, blanche peuvent être décomposés en un grand nombre de séries
simples de lignes équidistantes que l’on peut obtenir en excitant la fluorescence par diverses radiations monochromatiques.
Pour la vapeur d’iode dont on obtient le spectre de fluorescence dans les mêmes conditions, la radiation excitatrice choisie est la
ligne verte très brillante de l’arc au mercure. L’auteur emploie un
ballon de 15 à 20 centimètres de diamètre fermé à la lampe après qu’on y a introduit un petit fragment d’iode et fait un vide très poussé.
Avec l’arc au mercure, la fluorescence d’apparence verdâtre a une
intensité considérable et,examinée au spectroscope, elle donne une
série de belles lignes isolées séparées par des distances variant de 60 à 80 unités Angstrôm. Parmi ces raies setrouve toujours la radia-
tion excitatrice 5460 de l’arc ; elle est réémise sans changement de longueur d’onde ; c’est pourquoi elle porte le nom de « radia tion de résonance ». L’ensemble de toutes ces lignes constitue le spectre de
résonance. Dans une note supplémentaire, l’auteur donne dans un
tableau l’intensité relative et les longueurs d’onde des raies du spectre
de résonance. Elles peuvent se classer en deux séries a et b. La pre- mière provient de l’excitation produite par les radiations 5460 et 5796 de l’arc, quand on emploie la radiation totale ; la seconde, de l’exci-
tation provoquée par la plus courte des deux raies jaunes de l’arc.
232
R.-W. WOOD et I. FRAW. - Transformation d’un spectre de résonance
en spectre de bandes par la présence de l’hélium. - P. 265-268.
. La réduction de l’intensité de la lumière fluorescente produite par la présence de l’hélium dans la vapeur d’iode est beaucoup plus
faible que celle produite par les autres gaz. Dans l’hélium, à une pression de 80 millimètres, on voit encore la fluorescence quoique
faible et rouge, tandis que dans le chlore, à une pression de 4 ou
5 millimètres, elle a entièrement disparu.
L*héliiim se trouvant à la pression de 2 ou 3 millimètres dans le ballon qui contient la vapeur d’iode, si l’on excite la fluorescence par la raie verte du mercure, on constate au spectroscope que la pré-
sence du gaz a provoqué l’apparition du spectre de bandes, les lignes
isolées du spectre de résonance sont encore visibles, quoique beau-
coup plus faibles.
Dans l’hélium, à 10 millimètres, le spectre de fluorescence est presque identique à celui excité par la lumière blanche.
Des photographies jointes aux mémoires donnent les spectres dans
les différents cas.
Si l’on considère la molécule d’iode comme formée d’un très grand
nombre de systèmes d’électrons, l’effet d’une radiation monochroma-
tique est d’exciter un électron qui émet la radiation de même lon- gueur d’onde que celle de la radiation de résonance et, par suite,
de communiquer une perturbation aux autres électrons du sys-
tème, qui émettent alors des radiations de leurs fréquences, si la perturbation reste localisée dans ce système d’électrons. Avec la lumière blanche, tous les systèmes sont naturellerrlent perturbés et
le spectre de bandes apparaît alors. La présence de l’hélium semble être la condition qui permet le transfert de l’énergie d’un système
d’électrons à tous les autres systèmes.
ÂUBERT.
