HAL Id: jpa-00242058
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Submitted on 1 Jan 1913
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Annalen der Physik;T. XL, nos 4 et 5 et T. XLI, n° 6 ; 1913
L. Letellier
To cite this version:
L. Letellier. Annalen der Physik;T. XL, nos 4 et 5 et T. XLI, n° 6 ; 1913. J. Phys. Theor. Appl.,
1913, 3 (1), pp.513-528. �10.1051/jphystap:019130030051301�. �jpa-00242058�
513 d’un potentiel, R la constante moléculaire des gaz, e la charge des
ions, 0 la température. Comme le courant i augmente rapidement
avec la température, il en est de même de la perte d’énergie.
La formule (1), établie pour le cas particulier d’une émission
d’électrons, est d’une portée plus générale; elle s’applique, d’après
les auteurs, dans chaque cas où il est possible d’observer l’équilibre
entre une atmosphère externe d’ions et la source d’émission.
Divers auteurs (Wehneit et Jeutzsch, Schneider) ont tenté des
essais pour déceler et mesurer la perte d’énergie indiquée par la formule (1.) et qui doit se traduire par un refroidissement. L’accord
avec la formule n’a pas été satisfaisant.
Cooke et Richardson ont effectué de nouvelles expériences sur les
filaments d’osmium. Ils ont obtenu une évaluation de l’effet ther-
mique, produit par les variations d’énergie qu’indique la formule (1 ),
en mesurant le changement de résistance électrique dont le fil est le siège, suivant que le courant thermoionique est émis ou absorbé par lui.
La théorie de l’expérience est assez complexe. Les résultats semblent en assez bon accord avec les conséquences qu’on peut
tirer de la formule (i).
A. BOUTARIC.
ANNALEN DER PHYSIK;
T. XL, nos 4 et 5 et T. XLI, n° 6 ; 1913.
L. JANICKI. - Sur les interférences dans les lames en forme de coin. - P. ! 93-498.
Vérification expérimentale de la théorie mathématique des inter-
férences dans les lames en forme de coin semi-argentées, donnée par E. von der Pahlen (,Ann. d. Physik, t. p. 1567-1589 (1).
>
1
(1) Voir J. de Phys., ce vol., p. i6’I,I69.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019130030051301
514
NI. LA ROSA. - Recherches spectrales sur l’arc au charbon
aux basses pressions - P. 542-550.
L’auteur a étudié les circonstances de la production des différents spectres que l’on peut obtenir au moyen de l’arc au charbon en fai- sant décroître progressivement la pression. Dans son dispositif, l’in-
tensité du"courant électrique était maintenue constante au moyen
d’un régulateur automatique.
Lorsque la pression décroit progressivement depuis une atmos- phère jusqu’à quelques centimètres de mercure, le spectre de l’arc ordinaire se modifie de la façon suivante. Les bandes du cyanogène
et particulièrement celles du deuxième groupe deviennent sensible- ment plus faibles, tandis que croît l’intensité des raies données par les impuretés contenues dans les charbons.
Si la pression décroît de nouveau jusqu’à quelques millimètres de mercure, on voit décroître encore l’intensité des bandes du cyano-
gène en même temps que celle des raies d’impuretés. En même temps apparaissent les bandes des hydrocarbures, accompagnées, si la pression ne dépasse pas 2 millimètres de mercure, des raies de
l’hydrogène, que l’on obtient très intenses, même si l’enceinte où brûle l’arc est dépourvue d’humidité.
F. PASCHEN. - Sur le système des séries dans les spectres du zinc, du cadmium et du mercure (Eclaircissements).
-P. 602-605.
I ’auteur maintient contre Stark la distribution des raies en sé- ries qu’il a donnée pour les spectres du mercure, du cadmium et du
zinc :
1° Les raies du mercure ~336,1 ~, 4018,05, 2857,07, et 2564,14 font partie de la même série de combinaison de symbole 1,5 S- 2P2’
car la distribution des intensités dans cette série est celle qu’on pré-
voit a priori. D’ailleurs la raie 2t>36,72, qui donne, dans le champ magnétique un triplet d’écart égal au 3 de l’écart normal, doit appar- tenir non à une deuxième série secondaire de raies simples, mais à
une série de combinaison du type rns- np2;
2° Les raies Zn 2138, Cd 2288 et Hg 1849 sont respectivement les
termes de rang 1,5 d’une deuxième série secondaire de raies
515
simples. En effet, le calcul se présente de la même façon pour ces
trois raies ; leur intensité est celle qui convient à leur rang dans la série. D’ailleurs la raie Hg 2536,72 ne peut être substituée, comme le fait Stark, à Hg 1849, à cause du caractère de son effet Zeeman,
WILLY MOBIUS. 2013 Théorie de l’arc-en-ciel pour des sphères ayant un diamètre
de 1 à 10 longueurs d’onde. - P. 736-’i47.
L’auteur a étudié, en partant du principe de Huyghens, ce que de- vient un faisceau de lumière tombant sur des gouttes d’eau dont le diamètre est de 1 à 10 longueurs d’onde et subissant une réflexion
f
à l’intérieur de ces gouttes. Il calcule les courbes d’intensité pour
.
les vibrations lumineuses parallèles et perpendiculaires au plan d’ob-
servation et pour différentes valeurs du diamètre.
Il trouve que la méthode de Mascarot, qui permet de calculer fa- cilement sans intégration la place des maxima et des minima d’in- tensité quand les diamètres des gouttes sont plus grands que 10 lon- gueurs d’onde est encore applicable quand la grandeur du diamètre
descend jusqu’à 4 longueurs d’onde.
A. SOMMERFELD. - L’effet Zéeman pour un électron lié anisotrope
et les observations de Paschen et Back. - P. 748-774.
L’auteur cherche à interpréter théoriquement les faits constatés par MM. Paschen et Back, au cours de leurs recherches sur le phé-
nomène Zeeman dans le cas de doublets et de triplets très serrés.
Il considère comme dans la théorie élémentaire de Lorentz un
électron, attaché à sa position d’équilibre par des forces quasi-élas- tiques. Mais la liaison est anisotrope, et aux trois directions rectan-
gulaires de vibrations correspondent des fréquences légèrement dif-
férentes n~ et n3. On a ainsi un triplet naturel; et si deux des fréquences sont égales au doublet.
Dans un champ magnétique faible, le triplet s’élargit proportion-
nellement au carré du champ. La position de ses composantes dépend
de et n., tant que l’on a pour la valeur du champ H la condition
516
où 3n désigne la plus grande des différences :
Si la valeur du champ est plus grande, l’électron anisotrope tend asymptotiquement à se comporter comme un électron isotrope.
Le phénomène Zeeman se traduit par un triplet ou un doublet nor- mal, - suivant le sens d’observation,
-et la distance des compo- santes croît proportionnellement à la grandeur du champ.
La valeur critique H’ du champ pour laquelle on a : -.
°est facile à calculer. Ainsi, pour une différence de longueur d’onde égale à un angstrom ~),
=iU-8 et pour la lumière jaune :
on a:
Pour se représenter les caractères de la polarisation, il faut re-
marquer que, dans une vapeur lumineuse, la particule change cons-
tamment son orientation, mais que l’allure de ces changements est
lente par rapport aux vibrations des électrons. Il résulte de là que les directions des axes prennent toutes les positions par rapport au champ magnétique et par rapport à la direction d’observation. Le
triplet naturel n’est pas polarisé ; dans un champ magnétique faible,
on a un commencement de polarisation ; avec un champ magnétique fort, la polarisation devient de plus en plus complète.
La variation de l’orientation de la particule intervient aussi dans
.
l’interprétation de la largeur des raies. Sans le champ les raies sont
fines. Dans les champs faibles, elles s’élargissent proportionnelle-
ment au carré du champ, pour atteindre avec une valeur critique du champ des largeurs définitives caractérisées respectivement par les
, ,
.!ln
g randeurs .:ln et n-
Cette interprétation s’accorde au moins qualitativement avec les
résultats de Paschen et Bac.
517
F.-PASCHEN et E. BACK. - Effets Zeeman normaux et anormaux.
Supplément. - P. 960-970.
Les auteurs rappellent leurs observations antérieures. Ils an-
noncent en outre qu’en employant un champ magnétique de
~0. ~30 gauss, ils sont arrivés à avoir un triplet magnétique normal
avec le triplet naturel de l’oxygène 3947 : ils ont constaté enfin que le triplet donné par les raies de l’hydrogène Hx et H~ tendait
vers le triplet normal à mesure que croissait le champ. ’
F. GROZB.
D.-E. ROBERTS. - Influence de la température et de l’aimantation
sur la résistance électrique du graphite.
-P. 4o3-4’72.
Roberts a utilisé de courts crayons à section rectangulaire (longueur 7-10 millimètres, largeur 1-2 millimètres, épais-
seur 0,1-0,5 millimètre) cuivrés aux extrémités, tous parallèles aux
faces de clivage; il n’a pas été obtenu de crayons parallèles à
l’axe cristallographique. Pour l’aimantation transversale, l’échantil- lon était ordinairement disposé de façon que les lignes de force
soient perpendiculaires à la surface de clivage, donc parallèles à
l’axe cristallographique.
La résistance a été mesurée par la méthode du potentiomètre. Le champ magnétique était fourni par le grand électro semi-annulaire de Du Bois.
1. Recherches à la te1npérature ordinaire (1~3°).
-Résultats très
variables suivant l’échantillon considéré; toutefois les échantillons de grapliite de Ceylan (1), utilisés déjà par M. Owen dans ses
recherches thermomagnétiques, ont fourni des résultats concor-
dants. Ils présentent une grande augmentation de résistance par l’aimantation transversale. L’augmentation relative peut être repré-
sentée par une équation de la forme :
où m est constant pour tous les échantillons de graphite I.
Roberts a étudié l’influence de l’orientation du graphite dans le
518
champ, à la température ordinaire (19-22°) ; le bâtonnet pouvait
tourner autour d’un axe perpendiculaire à la direction du champ.
Les mesures ont été faites dans les deux cas suivants :
a) L’axe de rotation est parallèle à la longueur du bâtonnet : l’ai- mantation est donc toujours transversale ;
b) L’axe de rotation est perpendiculaire à cette longueur et paral-
lèle à la surface de clivage; l’aimantation, transversale par exemple,
devient longitudinale par une rotation de 901.
Dans les deux cas, l’augmentation relative de résistance par un
champ déterminé est :
n étant l’angle de l’axe cristallographique et de la direction du champ.
Il. Influence de 1a tenzpérature.
-L’influence de l’aimantation transversale a été étudiée à
-i 790, 0°, + 18°, + 1790 pour les
champs variant de 0 à 40 kilogauss.
Lorsque le champ est nul, on observe une forte augmentation
de R -- résistance à 0° avec une inflexion horizontale très mar-
0
quée à la température ordinaire. L’influence du champ à tempéra-
ture constante est particulièrement grande aux basses températures;
une équation de la forme (a) ne convient plus.
F. P ASCHEN. - Distribution de l’intensité dans la raie Doppler
des rayons-canaux. 2013 P. 606.
Réponse à Stark(’).
L. VEGARD. - Sur la question de la production de lumière par les rayons-canaux.
P. 711-734.
J. STARIi. - Remarque sur le travail précédent de M. L. P. 735.
Suite de la discussion entre Vegard et Stark (2) . Le désaccord
subsiste. M.
(1) STARK, J. de Phys., 58 série, t. 11, p, 589; ~1912.
(’2) VEGARD, J. tle t. il, p. 1039; 19i2: icl., ce vol., p. 253.
519
F.-J. DE WISNIEWSKI. - Sur la mécanique de Minkowski : I, p. 387-390 (n° 2), II, p. G68-676 (n° 4).
I. L’énergie cinétique et le travail élémentaire ont pour expressions respectives :
et satisfont à l’équation :
d’où:
La somme des énergies cinétique et potentielle est constante.
Puisque TI est une fonction des seules cordonnées, la force est le produit d’une fonction et de (it
dT
Si donc, dans un système, la somme des énergies cinétique et potentielle est constante, et s’il n’y a pas d’autre forme d’énergie, la
force est le produit de :
Si l’on considère deux points matériels en mouvement relatif dans
l’espace vide, les conditions ci-dessus sont réalisées.
Comme les lois de la nouvelle mécanique doivent concorder avec
celles de la mécanique classique, lorsque v est infiniment petit, la
force d’attraction newtonienne a pour valeur :
où r est la distance des deux points; mx et 771 sont deux points maté-
riels ; mx étant pris pour origine, on cherche la trajectoire de rn.
520
On a:
d’où l’on tire unie première intégrale :
ou passant en coordonnées polaires
Une deuxième est fournie par le principe de l’énergie :
et l’on a facilement :
Trois cas sont à distinguer:
(Mx)2 On obtient une ellipse, une hyperbole ou une parabole.
(rnx)2 == aI’ La trajectoire est une sorte de spirale hyperbolique.
> (J. ¡. Sa forme dépend de la grandeur de de la distance et de
la vitesse initiales de m.
Il. L’auteur reprend le cas {m~’)~ X2 et montre que la nature de la section conique ne dépend que de Cl2. C’est une ellipse, une hyper-
bole ou unie parabole suivant que (X2 est négatif, positiE’ ou nul. Suit la
discussion du cas (mx)2 ~ qui conduit sous certaines condi-
tions à des courbes eu forme de spirales.
L’auteur puse ensuite en principe :
et en tire :
521
Cette équation et celles qni correspondent aux autres paramètres
tels que q, sont les analogues des équations de Lagrange. Le prin- cipe est lui-même l’analogue du principe d’llamilton auquel il se ré-
duit quand i, est très petit.
Si les q sont les coordonnées x, y, .~, les équations sont:
Elles se confondent d’ailleurs avec les équations :
Le mémoire se termine par l’étude de la transformation des forces
pondéromotrices.
G. NORDSTROM. - Masse d’inertie et masse poids dans la mécanique de
la relativité.
-P. 856-878.
Dans plusieurs travaux récents, la notion de masse joue un rôle secondaire ; c’est ainsi que Laue et Herglotz ont montré que la
mécanique des corps déformés peut être constituée sans qu’on y fasse appel. Cette notion est d’ailleurs insuffisante dans l’étude des
phénomènes d’inertie, quand les corps sont soumis à des tensions
élastiques.
D’autre part, la question de la masse est d’importance capitale
pour la théorie de la relativité, en raison de l’étroite liaison qui existe
entre l’inertie et le poids de la matière.
Ij’objet de cet intéressant mémoire est d’établir la mécanique
de la relativité pour les corps déiormables, de manière à conserver d’une manière générale la notion de masse. L’auteur étudie ensuite l’influence de la conduction thermique et la gravitation.
Un corps se trouve dans un certain état de tension et de mouve- ment. En outre de forces élastiques, peut agir sur lui une force pondéromotrice. D’après Laue (’), il existe un tenseur symétrique T,
à quatre dimensions, dont les composantes fournissent les tensions
(1) LAUE, Das Relativitàtsp>.inzip, p. 149.
522
ainsi que les densités d’impulsion et d’énergie. Si l’on désigne par K la force pondéromotrice extérieure par unité de volume, les équa-
tions du mouvement peuvent se ramener à l’équation vectorielle.
les variables sont
.-ict. A chaque point est attachée une fonction v, pour l’instant indéterminée, la densité de mccsse au repos
qui est reliée à la densité de masse u. par la relation v - u. B/i 2013~,
où q est le rapport Y de la vitesse à celle de la lumière. Le tenseur T
c
est considéré comme la somme de deux tenseurs symétriques:
Le premier d’entre eux est le tenseur des tensions élastigites ; le
deuxième le tenseur 1natériel. Le vecteur mouvement V, à quatre dimensions, a pour conlposantes :
Si l’on pose:
la première, par exemple, des équations du mouvement s’écrit :
Le second membre se transforme en :
(dv élément de volume, dvo élément de volume au repos ;
dvo - dv - q2). Les trois premières équations du mouvement expriment le principe de l’impulsion ; la quatrième, le principe de l’énergie. L’auteur considère la densité d’1nlpilsiou élccstiq2ce et la
densité d’iiiipulsion matérielle -
523
ainsi que les tensions relatives :
Ces dernières constituent un tenseur dissYJnétriq ue (à trois dimen-
sions). Il établit alors les relations :
’
dfz, composantes d’un élément de la surface limite du
champ d’intégration) et
Cette équation et les deux analogues expriment le théorème d’im-
pulsion. La dissymétrie du tenseur des tensions élastiques signifie
que les forces élastiques exercent, en général, un moment par unité
de volume, égal à (vge). Ce moment intervient lorsque la densité d’impulsion élastique a une composante normale à la vitesse. Ce
moment est nécessaire pour la conservation d’une translation uni- forme des corps soumis à des tensions élastiques.
Considérant ensuite le courant d’énergie élastique et le courant d’énergie matériel
ainsi que les densités d’énergie correspondantes :
l’auteur établit les relations :
524
Dans le cas du repos, les composantes de ~u forment le schéma.
l’état de tension ne fournit alors ni courant d’énergie ni impulsion.
La densité d’énergie au repos est :
et la densité d’énergie élastique
En partant des équations fondamentales, on obtient la loi de varia- tion de la mas’::,e en fonction du temps.
= dt q2), où v dvo .- est la masse. Quand la somme
des forces extérieures et élastiques est orthogonale au vecteur mou-
vement V, la masse ne varie pas.
Définition de la masse d’inertie.
-Jusqu’ici la densité de masse au repos est une fonction arbitraire des quatre coordonnées. Or la densité d’énergie au repos est une grandeur définie ; considérons alors un corps sur lequel agit une pression normale de toutes parts.
Una:
Cela posé, l’auteur admet que la définition la plus convenable con-
siste à poser :
La densité de masse au repos est ainsi proportionnelle à la densité d’én.ergie au repos. On a donc P211
-o et par suite toutes les com-
posantes de lro sont nulles.
Se reportant ensuite à l’expression de la densité d’impulsion élas- tique ge, l’auteur montre qu’elle peut s’exprimer au moyen d’une
masse d’inertie
525 Les considérations précédentes supposent qu’il n’y a pas conduc-
tion thermique. Dans le cas contraire, intervient une force pondéro-
motrice K- dont la composante énergétique KW,joue un rôle essentiel.
L’auteur pose par analogie
w, le tenseur de conduction thermique, est symétrique. Dans le cas
du repos, ses composantes forment le schéma (A)
Dans l’état de repos, les tensions sont fournies par le tenseur p, la densité d’énergie par la relation qr = c2v. Les composantes réelles
de u~ sont nulles. S’il y a conduction thermique, on a trois vecteurs à quatre dimensions, et leur ensemble forme le schéma (B). On est
alors conduit à envisager un quadruple vecteur W, le courant de
chaleur au repos aux composantes :
Appliquant ensuite les mêmes méthodes de notation et de calcul que précédemment, l’auteur établit plusieurs résultats intéressants :
*Au sujet de la gravitation, l’auteur rappelle que, dans les théories d’Einstein et d’Abraham, la vitesse de la lumière dépend du champ
de gravitation. Par une modification de la théorie d’Abraham, il
arrive à conserver la constance de c et à développer une théorie de
la gravitation compatible avec la théorie de la relativité. Il introduit
un potentiel de gravitation (P et un facteur de gravitation 9 et pose :
526
la force de gravitation a pour composantes :
ces équations, jointes au principe : C
=Cte universelle, contiennent ,
la théorie. Pour étudier la variation de la masse dans le champ de gravitation, on considère une masse ponctuelle rn; la première, par
exemple, des équations du mouvement, s’écrit :
on en déduit les relations :
si g est constant, cela donne la loi cherchée :
valeur qu’on peut reporter dans les équations du mouvement, ce qui
éliminera m~ L’auteur parvient ensuite pour le courant d’énergie, la
densité d’énergie et la force, aux relations :
,