Méthode de spectrophotomètrie photographique dans l'ultraviolet lointain

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Submitted on 1 Jan 1953

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Méthode de spectrophotomètrie photographique dans

l’ultraviolet lointain

N. Astoin, B. Vodar

To cite this version:

494

nous avons, dans les

gels

de

_silice,

deux

_types

de liaison des

_groupements

OH : un

_{premier type}

donnant les

bandes

[(OH) associé]

à 3

45o

cm-’ et 1620 cm-l

comparables

aux bandes de l’eau

liquide

et que l’on

peut

attribuer

à l’eau retenue par

adsorption;

un

second

_type

donnant Ja bande

_{[(OH) libre]}

à 3 ₇₇₀

cm-1-Étant

donné le

_{déplacement important}

de cette

bande vers les hautes

fréquences

(déplacement qui,

à notre

_{connaissance,}

est la

perturbation

la

plus

grande qui

ait été

signalée jusqu’ici

pour un OH

_libre),

il semble que nous _ayons affaire à un mode de fixation

tout à fait

particulier

du

_groupement

OH

corres-pondant.

Des études ultérieures seront nécessaires pour

préciser

le mode de liaison.

Signalons

que nous avons

observé,

en accord avec

des travaux antérieurs

[1], [2],

la bande v

(OH)

libre de

la

bentonite à 3 65o

_cm-1,

au lieu de 3 770 cm-’ pour les

gels

de _{silice. Ceci montre que le} mode de

fixation de l’eau sur ces deux

_types

de

_poudre

est de

nature différente.

Je remercie très vivement M. Barchewitz

d’avoir

bien voulu m’autoriser à effectuer ces mesures dans

son Laboratoire

d’Infrarouge

à Paris.

[1]

BUSWELL, KRELS et RODEBUSH. 2014 Infrared studies.

Absorption Bands of _hydrogels between 2,5 et _{3,5 03BC} J. Amer. Chem. Soc., 1937, 59, 2603.

[2] BUSWELL et DUDENBOSTEL. 2014 _{Spectroscopic} studies of base _exchange materials. J. Amer. Chem. Soc., 1941, 63,

2559.

Manuscrit reçu le 19 mai

1953.

Manuscrit reçu le 19 mai

1953.

MÉTHODE

DE

_{SPECTROPHOTOMÈTRIE PHOTOGRAPHIQUE}

DANS L’ULTRAVIOLET LOINTAIN

Par Mlle N. ASTOIN et B. VODAR

Laboratoire de

Physique-Enseignement (Sorbonne).

La

_{spectrophotométrie}

_{photographique}

dans l’ultra-violet lointain

_{(03BB 1200 Á)}

_présente

des difficultés

provenant

et de la source et de la

gradation

des

plaques

ou films

_utilisés,

_pour

_laquelle

la

plupart

des

procédés

habituels sont inutilisables

(polarisation,

secteurs

tournants,

écrans

absorbants,

etc.),

car il

n’y

a _{pas dans} cette

_région

de solides

_transparents

et les sources sont

_{généralement}

intermittentes.

Jusqu’ici

on n’a

_proposé,

à notre

_{connaissance,}

_que des solutions

_partielles

ou indirectes du

_{problème :}

Skinner et Johnston

_{[1] emploient}

comme source une

décharge

condensée entre électrodes

_{métalliques,}

dans le

vide,

et des

_plaques

Ilford

Q 1;

ils calculent

seu-lement les intensités relatives des raies d’un même

spectre

à l’aide d’un seul

_spectre

de

_{référence; Cady,}

Tomboulian et Pell

_{[2], [3] appliquent}

une méthode

photométrique analogue

à l’étude des

_spectres

d’émis-sion. Po

_Lee,

Weissler et Mohr

_{[4], [5]}

ont réalisé

spécialement

une source stabilisée :

_décharge

condensée dans un _{gaz, donnant} un certain nombre de raies

atomiques

du gaz; leur méthode de

gradation

est

basée sur la fluorescence de la

_laque

sensibilisant la

plaque,

en accord avec les résultats de Beese

_[6].

La solution que nous avons

_adoptée

est _apparue

très satisfaisante à

_l’usage.

Avec le

_montage

_déjà

décrit

_[7]

de notre

_{spectrographe}

à réseau

_tangent,

nous

utilisons

une étincelle

_{glissante [8],}

du film Kodak SWR

[9]

et une

_gradation

_par variation de

temps

de _{pose, que} nous contrôlons à l’aide d’une

grille

réductrice neutre.

Pour la source

_(étincelle

entre électrodes

métal-liques

sur un bâtonnet de

_carbone),

nous avons

_essayé

diverses électrodes

_(Cu,

_Fe,

_Ni,

_W,

_Ur);

il

_üapparaît

qu’il

est

_possible

_par le choix des

électrodes,

d’obtenir

des raies suffisamment serrées pour des études

d’ab-sorption.

La stabilité a fait ensuite

_l’objet

d’une étude attentive. L’éclateur en

_{série, qui}

sert d’étincelle

pilote,

est entraîné par un moteur à

_régulateur

de vitesse et la cadence des étincelles est de ₄ à la seconde.

Les électrodes de cet éclateur s’usent très peu au cours d’une même série

_{d’expériences,}

aussi la variation de

leur

_géométrie

ne

_{perturbe-t-elle}

_{pas sérieusement} la stabilité. Nous n’avons pas actuellement la

possibilité

de stabiliser la tension

_{d’alimentation, qui}

est de l’ordre de 25 000 V aux bornes du condensateur

de

_0,125

_{03BCF. Malgré}

_cela,

à condition

_d’opérer

dans

un vide suffisant

(2

à 5. Io-4 mm

_Hg)

et de faire fonctionner les étincelles une dizaine de minutes avant la série de poses, nous obtenons d’un

_spectre

à

l’autre,

une assez bonne

_{reproductibilité (± 4}

à

± _{5 pour} 100 dans la

majorité

des

_cas);

la

figure

ci-contre

représente

pour un certain nombre de raies

prises

dans tout le

_spectre,

des

_portions

de courbes de

gradation

obtenues en

_portant

les

_logarithmes

des déviations du

_{microphotomètre}

_Chalonge

en fonction du

_logarithme

de l’inverse du

_temps

_{de pose}

t;

les deux

_{points indiqués}

_pour une même raie et un

même t

_{correspondent}

à deux

expositions

faites le même

_jour,

dans les mêmes

conditions,

sur le même film. On voit que

la

_{reproductibilité}

est vraiment

bonne,

si l’on tient

_compte

du fait que

l’alimentation

de l’étincelle n’était pas stabilisée. Cette constance de la source est

_peut-être

due à ce que le

potentiel

de

charge

du condensateur est

_{beaucoup plus élevé’ que}

495

le

_potentiel

_disruptif

de la source et _{que celui de}

l’écla-teur tournant.

Afin de contrôler la validité de

_{l’étalonnage}

par variation de

_temps

_{de pose,} nous avions mesuré

l’absorption

d’une

_grille

_neutre;

nous avons choisi

une

_grille

de

_cuivre,

_pour

_{microscopie électronique,}

de 200 _{mailles par pouce. Cette}

_grille

est

_placée

entre

la fente et le

_réseau,

à 3 cm environ de la

fente,

dans l’un des

_supports

_{destinés à recevoir,}

_par

_exemple,

les couches minces dont nous nous _{proposons d’étudier}

l’absorption.

Les fils de la

_grille

sont inclinés à

45°

par

rapport

à la direction de la fente et

_{l’interposition}

de cette

_grille

ne _{modifie pas} la

qualité

des

_spectres

obtenus. Nous avons trouvé une transmission de

o, 3 3

=t 0,: 02,

soit une densité de

_{o, 4 8 ± o, 0 3,}

alors que

dans

le

visible,

pour la même

grille

mesurée au

microphotomètre

Chalonge,

nous avons trouvé une

transmission

de o, 32

_±0,0I,

soit une densité de

o,5o±o,oi.

Le bon accord entre ces résultats montre que l’effet d’intermittence n’est pas

gênant

et

justifie

la méthode

photométrique décrite;

en même

_temps,

il met en évidence la

possibilité

d’utiliser directement des

_grilles

pour la

gradation,

à condition d’en avoir

un

_jeu

de diverses

_{densités; (procédé déjà}

utilisé avec des réseaux en incidence normale

_[10]);

il faut noter

que l’on ne

_peut

_employer

_{que des}

_grilles

à mailles très

fines,

le faisceau lumineux étant très étroit dans un

spectrographe

à réseau

_{tangent (}

r mm de

_large

sur 5 mm

de haut environ au niveau de la

grille).

Des

_grilles

convenables semblent donc constituer un absorbant neutre très commode et

_probablement

le seul

utili-sable dans

l’ultraviolet

lointain. Même

si,

du fait de la

diffraction,

pour des

grilles

particulièrement

fines,

la transmission en lumière

_parallèle

_{n’était pas} la même dans le visible et l’ultraviolet

lointain,

elle ne varierait pas

beaucoup

entre 100 et o00 Á où la

diffraction

joue

un moindre rôle et

_{l’étalonnage}

direct par

photométrie photoélectrique

est

_{toujours possible}

dans cette

_{région. Cependant}

_{la méthode par}

varia-tion de

_temps

_{de pose} avec _{contrôles par}

_grilles

éta-lonnées est

_plus

commode,

car la durée totale de la

gradation

d’un film est

_plus

_çourte,

ce

_qui

est un

avan-tage

très

appréciable,

en raison des

temps

de pose

assez

_longs

₍₁₀

mn au

_moins)

_qui

sont

nécessaires

même sans absorbant.

[1]

SKINNER H. W. B. et JOHNSTON J. E. 2014

Proc.

Roy.

Soc., 1937, 161,

421-440.

[2]

CADY W. M. et TOMBOULIAN D. H. 2014 Phys. Rev., 1941, 59, 381-386. [3] TOMBOULIAN D. H. et PELL E. M. 2014 Phys. Rev., 1951, 83, 1196-1201. [4] Po LEE et WEISSLER G. L. 2014 J.

Opt. Soc. Amer., 1952, 42, 80-84.

[5] WEISSLER G. L., Po LEE et MOHR E. I. 2014 J.

Opt. Soc.

Amer., 1952, 42,

84-90.

[6] BEESE N. C. - J.

Opt. Soc. Amer., 1939, 29, 28.

[7] ASTOIN Mlle N. 2014 J. Physique Rad., 1951, 12, 695-696. [8] ASTOIN Mlle N. 2014 C.R. Acad. Sc., 1952, 234, 2050-2052.

[9]

SCHOEN A. L. et HODGE E. S. J. _opt. Soc. Amer.

_1950,

40, 23-28.

]10] ROMAND J. _{Thèse, Paris, 1949,} p. 11.

Manuscrit reçu le 1 er _{juin 1953.}

LE _JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM. TOME

_14,

JUILLET-AOUT-SEPTEMBRE

1953,

PAGE 495.

REVUE DES LIVRES

KAHAN _(Th.) et KWAL _(B.), La _Mécanique ondulatoire

(i vol. 16 x 11 cm, 220 pages, A. _{Colin, Paris, 1953, 260 f).}

Voici, dans la brillante Collection _dirigée par M. Paul

Montel, un nouveau _petit livre d’une qualité et d’une densité

exceptionnelles.

C’est même presque une _gageure que d’avoir fait tenir tant de choses, et d’excellentes choses, dans un

volume a _priori assez _petit; il fallait, pour y réussir, toute

une somme de connaissances et de réflexions longuement mûries; c’est bien là ce _qu’on attendait d’auteurs aussi

qualifiés que Th. Kahan et que le si regretté B. Kwal, mais

on _{peut presque dire que le résultat dépasse} l’attente du

lecteur. L’on ne saurait trop louer la clarté ici prodiguée

dans _l’exposé d’une théorie difficile à saisir et à manier

correctement, et _qui, bien que jeune encore, a _grandi au

point de couvrir effectivement un domaine immense de la

Physique, et _{même, déjà,} de la Chimie.

Ici, c’est de _{Physique atomique} essentiellement _{qu’il s’agit,}

mais, même sur son terrain de _{prédilection,} la

_Mécanique

ondulatoire reste une science aux _{aspects multiples,} et il faut _beaucoup de maîtrise pour en faire _apparaître les connexions intimes. Que le lecteur novice ne _{s’y trompe pas :}

la lucidité

remarquable

de MM. Kahan et Kwal s’allie à une

pénétration extrêmement fine, et à une _{propriété parfaite}

de la pensée et de l’expression.

Des notions ou des lois si _{parfaitement exposées} sont souvent bien _plus difficiles à saisir _qu’il ne le semble au

premier abord; la faute en est à la subtilité de la Nature;

pour l’explorer dans le microcosme, il serait difficile de trouver des _guides meilleurs que MM. Kahan et Kwal.

Après une Introduction où sont clairement _rappelées les

acquisitions de la Relativité restreinte, en notation

4-dirnen-sionnelle bien entendu; ainsi que les lois

_mécaniques

de

Hamilton, Maupertuis et Jacobi, les auteurs abordent _l’exposé de la

_Mécanique

_quantique, en suivant la voie ouverte par L. de

_{Broglie. et}

E. _{Schrôdinger.}

Le _{chapitre premier} résume la substance de la célèbre

Thèse de M. L. de _{Broglie :} les _lichtquanta introduits _par

Einstein en _Optique ondulatoire ayant pour corollaire

l’appa-rition _symétrique des ondes en _Mécanique; l’identification

de la _phase avec _l’action, rendue

possible

par la

_Cinématique

relativiste, celle de la

quadrifréquence

avec

l’impulsion-énergie,

du _principe de Fermat ayec celui de Hamilton-Jacobi. Un cliché de M. Ponte présente au lecteur le

merveil-leux _phénomène de la diffraction des ondes de _-matière,,

plus merveilleux encore d’avoir été vu en théorie avant de l’être en fait.

Un second, et relativement long chapitre, suit à nouveau

la route ouverte par l’effort puissant de _{Schrôdinger.} Ce sera

, toujours

une _{déception, certainement, que} de voir si tôt

perdue la covariancé relativiste, si évidente chez M. L. de

Bro-glie, et si certainement inscrite dans la Nature,

puisque

la