Annalen der Physik; t. XIII, n° 3; 1904

HAL Id: jpa-00240951

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00240951

Submitted on 1 Jan 1904

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, est destinée 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.

M. Lamotte, P. Lugol

To cite this version:

M. Lamotte, P. Lugol. Annalen der Physik; t. XIII, n° 3; 1904. J. Phys. Theor. Appl., 1904, 3 (1),

pp.797-805. �10.1051/jphystap:019040030079700�. �jpa-00240951�

797

ANNALEN DER PHYSIK;

T. XIII, n° 3; ^1904.

ALBERT DAHMS. 2013 Beitrage ^zur Kenntniss der Erscheinungen der Phosplio reszenz (Contribution à la connaissance des phénomènes ^de phosphorescence). -

P. 425-463, ^{avec 4} planches ^hors texte, reproductions ^de photographies.

En projetant ^un spectre ^{sur une} plaque phosphorescente ^{au suliure}

de calcium additionné de bismuth (couleur lumineuse de Balmain),

Fomm (1) ^{a constaté} que les radiations comprises ^{entre 396 et 384} 03BC03BC affaiblissent la phosphorescence, ^ce qui ^ne peut ^être expliqué par

une action calorifique, suivant la théorie de E. Becquerel. ^D’ail-

leurs Becquerel ^{avait lui-même} (2) signalé l’existence, ^{de F à} G, ^de

radiations capables d’exciter la phosphorescence d’un corps qui ^ne

luit pas, et, inversement, de diminuer une phosphorescence ^excitée

par ^{une autre source.} Ces rayons modérateurs constituaient d’après

lui la transition entre les rayons spécifiquement excitateurs et les rayons spécifiquement destructeurs de la phosphorescence.

L’auteur a repris ^la question ^au moyen d’une méthode déjà employée auparavant par Draper (3) ^et par Fomm. La substance

capable ^de phosphorescence, ^{réduite en} poudre fine, ^{est fortement}

tassée dans une rainure rectangulaire ménagée ^{dans une} plaque ^de

cuivre ou de carton, ^ou limitée par des lames de glace, ^et prise ^entre

deux plaques ^{de verre ;} après ^avoir excité la phosphorescence, ^on

expose ^la substance à l’action plus ^{ou moins} prolongée ^du spectre du cratère de l’arc obtenu au moyen ^d’un spectrographe ^à prisme ^et

lentilles de _verre, puis ^{on met en contact} pendant ^un temps plus ^ou

moins long ^{avec une} plaque photographique que l’on développe.

L’absorption par ^{le verre} limitait à 3 03BC ^d’un côté, ³³⁰ u, de l’autre,

l’étendue du spectre ; pour repérer ^les longueurs ^{d’onde sur les} phos- phorophotographies, ^on avait dans l’ultra-violet les bandes du car-

bone fournies par la flamme de l’arc, ^{et dans le} _spectre ^visible l’image

d’un réticule placé exactement sur D; ^de plus ^{on avait} photo- graphié ^le spectre ^{solaire sur une} plaque Lumière sensible ^au rouge, (1) FOMM, Inaug. Diss. Iliinchen, 1890 ; - LownEL, ^VTiecl. Aîin., XL, p. 681-690; T

1889 ; - et J. de Phys., ^2e série, ^t. X, p. 533 ; ^1891.

(2) La LUl1Ûère, 1, p. 303, 304 ; ^1867.

B3) Phil. lVlag., 5, XI, p. 160 ; 1881 ;

et J. de l’hys, ^2e série, ^t. 1, p. 105 ; ^1882.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019040030079700

ce qui ^{donnait les} raies de Fraunhofer entre A et l’ultra-violet; ^on

n’avait malheureusement aucun repère ^dans l’infra-rouge.

Couleur de Balmain. 2013 Phosphorescence ^{très vive ettrès} durable ;

.activation énergique par les rayons de grande longueur d’onde, ^ce qui obligeait ^à laisser passer environ ¹ minute entre l’exposition ^au

spectre ^{et la mise en contact avec la} plaque photographique. ^{Sur les}

clichés obtenus avec une excitation intense et un spectre faible, ^{on cons-}

tate que l’extinction débute dans l’infra-rouge, ^{subit une brève} interrup-

tion avant A, ^{et fait} graduellement place, ^à partir ^{due ? -} 450 pp, à ^une

augmentation d’intensité ; ^la région d’affaiblissement, ^de 394 à 376 pp, est très nettement marquée. ^Elle disparaît ^{si on a} laissé la substance à l’obscurité pendant ^{une heure et demie entre} l’excitation de la phos- phorescence ^et l’exposition ^{dans le} spectrographe, c’est-à-dire si l’on

-a diminué l’intensité de la phosphorescence relativement à celle du

spectre; ^{on a alors une} région d’extinction continue suivie d’une ré-

gion d’accroissement également ^{continue et} dont la limite est d’autant

plus ^voisine du rouge que l’intensité de la phosphorescence ^est plus faible; ^{au moment où on} expose la substance ^à l’action de l’arc.

Sulfur’e de strontium a dditionné de cuivre (1).

Fraîchement pré- paré, montre une belle phosphorescence vertjauno; l’exposition ^{à l’air}

diminue son aptitude ^{à la} phosphorescence; ^on peut la lui rendre presque complètement ^en le calcinant fortement; pour avoir de bonnes

épreuves, ^{on a} dû sensibiliser des plaques ^à l’érythrosine (2). ^Mêmes

caractères généraux que la couleur de Balmain ; ^la région d’affaiblis- serment dans l’ultra-violet devient une région d’augmentation quand

la phosphorescence ^est suffisamment amortie au moment de l’expo- sition ; l’action des radiations correspondantes dépend ^{donc bien} plutôt ^du rapport de leurs intensités dans le spectre ^et dans l’émis- sion de la plaque que de leur longueur ^d’onde.

,S’ulfure ^{de zinc} d’.Henry (3).

Cette substance possède ^{vis-à-vis des}

radiations infra-rouges ^une telle sensibilité que l’on peut, ^{sur un}

,écran enduit de ZnS, obtenir des silhouettes lumineuses de pièces ^de

(1) Cf. LENARD et KLATT, ^Wied. Ann., XXXVIII, p. 90; 1889 ; - et J. de Phys.,

2e série, t. IX, p. 578 ; ^1890.

(2) D’après Vogel : ²⁵ centimètres cubes solution d’érythrosine à 1/500; ^{125 cen-}

timètres cubes d’eau distillée ; ⁵⁰ centimètres cubes solution d’AgAzO3 à 1/1000 ;

i centimètre cube ammoniaque ^{à 25} 0/0. ^Les plaques traitées par ^ce bain sont très sensibles, ^{surtout au} jaune vert, ^{mais ne se} conservent pas très bien, ^surtout

l’été.

(3) ^C. R., ^t. CXV, p. 505-507 ; ^1892.

799

monnaie, par exemple, ^{en les} plaçant ^{entre l’écran et une} lame d’ébo- nite de omlll,5 d’épaisseur, qui laisse passer ^une bonne partie ^{de la}

radiation calorifique émise par ^une lampe d’Argand ^{ou une} lampe électrique ^à incandescence. La chaleur détruit rapidement ^la phos- phorescence, ^comme il arrive pour les ^autres substances, après ^une

activation passagère; les rayons infra-rouges la détruisent san.s

activation, ^{et très} rapidement ; ^ils paraissent ^donc exercer une action

spécifique, ^{en vertu de} laquelle ^la quantité ^{totale de} lumière émise

sous leur influence serait beaucoup plus faible que celle qui correspond

à l’extinction spontanée ^{de la} phosphorescence. ^{Il est} nécessaire, ^si

l’on veut avoir une forte luminescence, de soustraire la substance à l’action de ces rayons (c’est d’ailleurs là une précaution qu’il ^{est bon}

de prendre ^{dans tous les cas; si l’on} opère avec une source solide

incandescente, ^{il sera bon d’en filtrer} la lumière à travers des écrans convenables : verre bleu violet de Schott pour ZnS ^ou la couleur de Balmain, quartz fondu pour SrS, suivant la place ^{dans le} spectre ^des

rayons les plus actifs pour l’excitation). Laphosphorescenceétait ^exci-

tée par la lumière de l’arc ; ^on employait ^les plaques ^à l’érythrosine.

Les rayons les plus ^{actifs sont vers 490} uu, à la limite du spectre visible; l’action destructive présente ^{un minimum} dans l’infra- rouge ; la limite ^entre les radiations destructives et les radiations excitatrices avance vers les grandes longueurs ^d’onde quand ^{la durée} d’exposition ^au spectre augmente. ^{On n’a} pas ^{trouvé trace} d’extinc-

tion dans l’ultra-violet.

Spath fluor.

La fluorescence est beaucoup plus ^belle lorsqu’on

masque les charbons de l’arc, ^ce qui s’explique ^à la fois par l’action nuisible des radiations de grande longueur ^{d’onde, et} par ^ce fait _que les rayons de beaucoup ^les plus ^{efficaces ont une} très faible longueur d’onde; ^{on constate en effet une action} photographique nette, ^alors même que la phosphorescence ^{visible a} pris fin ; les rayons ^excita- teurs les plus acti fs seraient au delà de 274 03BC03BC (1). Le ^{verre arrêtant les}

radiations au delà de 335 _03BC03BC, on s’explique ainsi que les phosphoro- photographies n’aient révélé qu’une ^action affaiblissante dans tout le spectre, ^et s’étendant d’autant plus loin des deux côtés que l’expo-

sition a été plus prolongée. ^{L’absence constatée de} régions ^d’exci-

tation dans l’ultra-violet a une autre cause, l’intensité relativement

(1) WiNKELMANN et STRAUBEL, Wied. Ann., LIX, p. 336-339; 1896 ; - et J. de

Phys., ^3e série, t. V, p. 363; ^1896.

grande ^{de la} phosphorescence, qui, ponr CaF2, ^{s’éteint avec une}

extrême lenteur; ^en effet, ^{si on} l’excite par la lumière totale de l’arc,

elle est de suite assez faible pour que les photographies changent complètement d’aspect ^{et montrent une} région d’activation, ^tout

comme avec les autres substances; ^la limite qui ^la sépare ^de la région

d’extinction recule ^vers les faibles longueurs d’onde, ^{à mesure} que croît l’intensité de la phosphorescence. ^Si l’exposition ^{a été assez} longue, ^{on constate de} plus, fort loin dans l’infra-rouge, ^{une bande}

d’extinction qui fait penser ^aux radiations réfléchies métalliquement

par la fluorine ; ^{le verre} serait alors transparent pour elles. Enfin,

les rayons jaune rouge ^{et mèm} einfra-rouges développent ^une phos- phorescence invisible, mais révélable _par son action photographique.

Cette contradiction ^{avec la} loi de Stokes est-elle réelle, ^{ou seulement} apparente ^et due, ^{comme l’a} suggéré Wiener, ^{à une} dispersion ^anor-

male qui ^{amènerait à la} place ^de l’infra-rouge des radiations de très faible longueur d’onde pour lesquelles ^{le verre serait} transparent?

La question appelle ^{de nouvelles} recherches.

La fluorine, par la longue ^{durée de sa} phosphorescence, ^{et par ces}

fait qu’elle ^montre plus ^nettement que toute autre substance la varia- tion d’effet des radiations avec leur intensité relative dans la phospho-

rescènce et dans le spectre, ^se prête admirablement aux recherches.

Les expériences qui précèdent confirment en gros les idées actuelles sur la phosphorescence, ^et conduisent aux conclusions.

suivantes :

Il n’y ^a pas lieu de distinguer ^entre rayons excitateurs ^et rayons extincteurs; lorsqu’une ^{radiation de} période ^et d’intensité déter- minées atteint un corps capable ^de phosphorescence, ^{il s’établit un} équilibre dynamique ^de rayonnement qui ^ne dépend, ^caeteris partibus,

que ^de l’intensi té de la radiation ; ^{c’est cette intensité} qui ^détermine

la vitesse d’établissement de l’état stationnaire. Si cette vitesse est

grande, ^et si l’amortissement spontané ^{de la} phosphorescence ^est faible, les radiations capables ^{d’exciter la} phosphorescence du corps,

quand ^il n’est pas lumineux, affaiblissent l’émission du corps déjà forternent ph osphorescent.

La quantité de lumière que peut ^{émettre un} corps phosphorescent peut ^{être très} différente, suivant que l’émission ^est libre ou com-

mandée par ^une énergie extérieure (chaleur ^ou radiation); ^l’état

initial (lumineux) ^et l’état final (non lumineux) paraissant ^{être les}

mêmes dans tous les cas, ^on peut donc passer de l’un ^à l’autre par

801 des chemins différents. On ne peut rien dire de plus précis ^au sujet

de la quantité ^totale d’énergie rayonnée pendant ^ce passage.

P. LUGOL.

J.-M. EDER et E. VALENTA. 2013 Das ultraviolette Funken und Banden-spek-

trum des Schwefels (Le spectre d’étincelle et le spectre de bandes de soufre dans l’ultra-violet. Remarque ^au sujet de la communication de Berndt: Spectre

d’étincelle du sélénium dans l’ultra-violet) (1).

^{P. 640.}

Les auteurs rappellent qu’ils ^ont photographié ^le spectre ^d’étin- celle ^{du soufre} et mesuré les longueurs d’onde des raies dans l’ultra- violet jusqu’à 03BB ^{- 3301} U.A. Une seule des raies qu’ils ^{ont observées} (4153,269)paraît ^{se confondre avec une} raie de Berndt (4153,2); ^encore

n’est-ce pas certain, les nombres de Berndt n’étant pas ^exacts jus- qu’au chiffre des dixièmes. Il semble donc que ^le sélénium employé

par cet auteur était tout à fait débarrassé de soufre.

P. LUGOL.

T. Xlll, ^n° 4 ; ^1904.

W. WIEN. - Ueber die Differentialgleichungen ^der Elektrodynamik ^für bewegte Kôrper (Equations difl’érentielles de l’électrodynamique pour les corps

en mouvement). - P. 641-669.

On obtient un système d’équations identiques ^{à celui de Lorenz}

en supposant ^un électron immobile et l’éther animé d’une vitesse

opposée ^à celle du corps, ^ou bien en partant ^des équations ^ordinaires

de Maxwell et attribuant la vitesse de déplacement ^{à la} charge.

L’auteur donne une intégrale générale pour le ^{cas où un centre} d’émission de perturbations électromagnétiques ^se déplace ^{avec une}

vitesse de grandeur quelconque, ^mais uniforme : il applique ^cette

méthode ^aux vibrations longitudinales ^et transversales d’un dipôle électrique.

M. LAMOTTE.

(1) Voir ^ce volume, p. 233.

(2) Denkschriften d. Kais. Akad. d. Wissensch. in Wien, Mathem.-naturw. Klasse,

LXVII, p. 98; ^1898.

W. WIEN. - Ueber positive Elektronen und die Existcnz hoher Atomge-

wrichte (Electrons positifs : ^{existence de} poids atomiques élevés).

P. 669-678.

ha déviation des électrons positifs, ^au lieu d’être constante comme

celle des électrons négatifs, varie d’une manière continue. M. Stark,

pour expliquer ^cette variation, ^admet l’existence, ^à côté des électrons

portant ^{une seule} charge élémentaire, de molécules neutres formées par la réunion d’un électron positif ^et d’un électron négatif. ^Au

moment où se forme la molécule neutre, ^{elle est} soustraite à l’action du champ magnétique ^ou électrique ; la variation continue de la déviation proviendrait ^{de ce} que la neutralisation ^se produirait ^en

différents points ^{de la} trajectoire. ^{S’il en est} ainsi, les électrons à

charge individuelle constante doivent correspondre ^aux rayons les.

plus déviables. Par conséquent, ^{en déviant ces} rayons par ^un champ magnétique ^faible, l’électrode qui les recevait ne doit plus ^recevoir

que des molécules neutres et ne plus ^se charger.

Or l’expérience ^montre que, dans les conditions les plus ^favo- rables, l’électrode ne cesse jamais ^de prendre ^une charge.

De la comparaison des différents gaz il résulte que l’hydrogène

renferme plus d’électrons déviables, ^{comme cela est à} prévoir d’après

son faible poids atomique.

Il semble que l’explication ^la plus plausible ^soit d’admettre la formation de polymolécules ; ^{car on} serait conduit à des poids ^ato- miques invraisemblables (10000) ^{si on} attribuait aux particules ^des

rayons les moins déviés. Rien ^ne prouve d’ailleurs _que ces particules

soient électrisées.

Les charges qu’il faudrait attribuer aux électrons positifs pour rendre compte ^des expériences ^sont telles que

correspondant ^{à un} poids moléculaire 650

en effet, pour ^{H,e m = 104),}

nombre qui n’est pas absurde a priori.

M. LAMOTTE.

803

E. KOHL. - Ueber das innere Feld der Elektronen (Champ ^interne

des électrons).

P. 710-191-

Étude mathématique ^{du mouvement} d’un électron ^{au cours} de

laquelle l’auteur discute les diverses hypothèses ^{faites sur la consti-}

tution des électrons.

M. LAMOTTE..

J. ZENNECK. - Objektive Darstellung ^von Strolnkurven mit der Braunschen Rôhre (Représentation objective des courbes de courant à l’aide du tube de

Braun). - P. 819-821 (1).

L’auteur relève les critiques ^{faites à} l’emploi du tube de Braun,

par M. Wittmann, qui emploie l’oscillographe (2).

M. LAMOTTE.

J. ZENNECK. - Die Abnahme der Amplitude ^bei Kondensatorkreisen mit Funkenstrecken (Diminution ^de l’amplitude dans les circuits de condensateurs comprenant ^un intervalle explosif). - P. 822-827.

L’amplitude ^ne suit pas ^une loi exponentielle, ^{comme on l’admet}

ordinairement. En étudiant le courant à l’aide du tube de Braun, ^on

trouve que la courbe représentative ^se rapproche plus ^{ou moins d’une}

droite. Le rapport ^des amplitudes de deux oscillations consécutives n’est donc pas constant, mais décroît en même temps ^que l’amplitude,

d’abord lentement, puis plus ^vite.

M. LAMOTTE.

J. BILLITZER. - Zu den kapillarelektrischen Bevegungen und Über einen Strom im offenen Element (Mouvements électrocapillaires : courant dans un élément

en circuit ouvert).

P. 827-836 (3).

Du mercure s’écoule en gouttes ^{à travers un tube} rempli ^{d’électro-} lyte, ^{à la base} duquel ^{il se} rassemble ; ^il s’établit dans le tube une

chute de potentiel régulière, proportionnelle ^{à la} résistance de (1) ^{J. de} Phys., ^3° série, IX, p. 167 ; ^1900.

(2) ^{J. de} Phys., ⁴⁶ série, III, p. 322 ; ^1904.

(3) ^Ch. BILLITZFR, ^{.I. de} Phys., ^4e série, il, p. 842-844; 1903 ; 2013 CHRISTIANSEN,

Ibid., 111, p. 369 ; ^1904.

l’électrblyte. ^{Tout se} passe donc ^comme si un courant continu se

produisait ^{entreles deux mercures, sans} que ^ces deux mercures soient

en communication. Le courant positif ^est dirigé ^{dans le sens de la}

chute des gouttes ; ce sens se renverse seulement dans une dissolu- tion très concentrée de cyanure de potassium.

La variation de potentiel change momentanément de sens quand ^on

établit une communication métallique ^{entre les deux} mercures ; si la résistance de cette communication est variable, ^la différencie de poten- tiel entre les extrémités varie aussi.

Il faut chercher la cause de ce phénomène ^très probablement ^dans

ce fait que ^la tension de dissolution du mercure augmente quand ^sa

tension superficielle augmente : ^{le mercure des} gouttes ^{aurait une}

tension de dissolution plus grande que celui de l’électrode inférieure.

Au moment où une goutte ^se sépare, ^{elle est} positive ^ou négative

par rapport ^{au mercure} inférieur : elle reçoit des ions de l’électro-

lyte ^{ou lui en cède} Par suite il se produit ^un déplacement ^d’ions

dans le système, ^{d’où le courant observé.}

Un courant analogue ^{doit donc se} produire ^toutes les fois que le

mercure s’écoule d’une électrode à gouttes, ^{où il a une} tension super- ficielle déterminée, ^{dans un milieu où cette tension} superficielle ^{a une}

valeur différente. En fait l’expérience ^vérifie qu’il ^{en est ainsi. On} n’observe, ^au contraire, ^aucun courant quand les points de résolution de la veine se trouvent dans l’huile d’olives, parce que la tension super- ficielle du mercure y ^{est à} peu près ^{la même} que dans l’électrolyse.

Ce phénomène était éliminé dans les expériences de l’auteur sur

l’écoulement des métaux à l’état colloïdal (loc. cit.).

M. LAMOTTE.

W. KAUFMANN. 2013 Bemerkung ^zur Absorption und Difl’usion der Kathoden- strahlen (Remarque ^sur l’absorption ^{et la diffusion des} rayons cathodiques).

- l’. 836-839(1).

Répondant ^{à une} critique ^{de Lenard,} M. Kaufmann dit que ^ses

mesures n’ont pu être altérées par ^ce fait qu’il ^{a admis une diffusion}

uniforme dans toutes les directions, ^cette hypothèse n’influant que

sur un terme correctif peu important.

En désignant par p la pression du gaz, par V le potentiel ^{de la} cathode, b ^la fraction du rayonnement ^{total recueilli} latéralement

(1) Cf..LENARD.

805 sur 1 centimètre de longueur ^{de la} trajectoire, ^{M. Kaufmann}

avait trouvé que :

était ^une constante pourchaque gaz. D’après ^les expériences ^récentes

.

de Lenard, ^{il reste à décider} si p doit être considéré comme un

coefficient d’absorption ou de diffusion.

La relation ci-dessus se vérifie mieux quand ^le potentiel ^est plus

élevé (3 ^{à 8000} volts). ^En extrapolant jusqu’aux potentiels ^de

30000 volts employés par Lenard, ^{on trouve un} coefficient d’absorp-

tion environ quarante ^fois plus grand que celui déterminé par Lenard.

Il semble donc que le phénomène appelé absorption par Lenard n’ait joué qu’un rôle secoodaire dans les expériences de Kaufmann.

L’absorption consiste, d’après l’ensemble des expériences, ^dans

une perte ^totale d’énergie ^cinétique subie par certaines particules,

non dans une diminution générale ^{de cette} énergie cinétique. ^Le coefficient 03B2 représente ^{la somme} des coefficients d’absorption ^{et de} diffusion, et, d’après ^{les idées de Lenard,} le coefficient d’absorption

aux potentiels ^élevés, puisque la diffusion est alors négligeable. ^Les

nombres de ces deux observateurs devraient concorder ; la concor- dance est assez satisfaisante, ^eu égard ^à l’incertitude qui affecte les

mesures.

M. LAMOTTE.

PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY ;

T. LXXI.

N. COLLIE. - Note on the Effect of mercury Vapour ^{on the} Spectrum ^of

Helium (Note ^{sur l’effet} de la vapeur mercurielle ^sur le spectre ^de l’hélium).

P. 25-27.

L’auteur ^a étudié, ^il y ^a quelques années, ^{avec le} professeur Ramsay (1), la visibilité du spectre d’un gaz ^en présence ^{d’un autre.}

Il a examiné, dans le mémoire actuel, ^le _spectre de l’hélium dans différentes parties d’un tube de Plücker, lorsqu’il ^{existe ou non de la}

vapeur de ^mercure.

(1) ^Proceed. of ^the Roy. Soc., ^t. LIX, p. 257;

^{et J. de} l’Iays., ^3e série, ^t. VI,

p. 493.