HAL Id: jpa-00242055
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Submitted on 1 Jan 1913
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Appareils et dispositifs divers
A. Tian
To cite this version:
A. Tian. Appareils et dispositifs divers. J. Phys. Theor. Appl., 1913, 3 (1), pp.486-492.
�10.1051/jphystap:019130030048601�. �jpa-00242055�
photographie scientifique, la lumière utilisée est monochromatique.
De plus il pourrait y avoir avantage, même avec l’emploi de la lu- mière du jour, à combiner l’emploi d’un objectif non achromatique
de très grande oitverture avec celui d’écrans colorés ne laissant pas-
ser seulement que la région du spectre solaire à laquelle les plaques photographiques rapides sont les plus sensibles. Par ’exemple les
courbes de sensibilité des plaques « ( instantanées » Wratten et
Wainwright montrent que le noircissement dû à la région comprise
entre les longueurs d’onde 430m.pL et est sensiblement la moitié du noircissement total, quand la source de lumière est une flamme
d’acétylène. Si l’on utilisait un objectif d’ouverture f fournissant ,
des faisceaux dont l’angle au sommet serait de 3G°, ce qui ne paraît
’
pas devoir présenter des difficultés insurmontables avec notre type (J’objectif, l’éclairement efficace de l’image photographique à travers
l’écran coloré serait encore plus de deux fois plus grande qu’avec
les objectifs les plus ouverts que l’on rencontre aujourd’hui
Stellor
Lacour-Berthiot, par exemple, à f 3,5 dans lesquels, il est vrai, on
s’est efforcé de supprimer les aberrations dont nous avons supposé,
au cours de ce travail, pouvoir négliger l’influence.
APPAREILS ET DISPOSITIFS DIVERS (1);
Par M. A. TIAN.
1° NOUVELLE LAMPE A MERCURE POUR LA PRODUCTION DES RADIATIONS ULTRA-VIOLETTES
L’usage des lampes en quartz à vapeur de mercure est devenu très fréquent dans les laboratoires, grâce à l’étendue et l’intensité de leur spectre ultra-violet et aussi à la commodité de leur emploi.
L’émission de ces lampes varie beaucoup avec le régime électrique auquel on les soumet : à bas régime (faible tension aux bornes,
(1) Cette lampe a futé exposée et expérimentée aux séances de Pâques de la
Société Française de Physique (1913,.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019130030048601
pression peu élevée de la vapeur) ; elles donnent un rayonne- ment particulièrement riche en radiations ultra-violettes extrêmes
(i, 1900 angstrôms) dont les effets chimiques sont très remar- quables (~ ). L’intérêt tout spécial de ces lampes pour la pliotochi-
mie m’a amené à établir un modèle dont la forme semble être bien
appropriée à ce genre de recherches et dont la construction présente
une grande simplicité.
Dispositions caracté?.istiqaes de la - La nouvelle lampe
diffère des formes actuellement existantes par les particularités
suivantes :
Il L’enveloppe seule de l’arc est en quartz, le reste en verre. Les entrées de courant se font à travers le verre au de filssiîî2,ple-
meut soudés ; on évite ainsi la très grande difficulté du passage des électrodes à travers le quartz;
2° La lampe a une forme très dégagée ; dans sa partie utile, elle
a la forme d’un tube à essai ;
3° On peut l’établir facilement pour fonctionner avec du courant alternatif.
Détails de construction. - La flg. 1 représente la coupe d’une
lampe destinée à fonctionner uniquement avec du courant continu.
La cathode est constituée par une petite quantité de mercure pla-
cée au fond d’un tube de quartz transparent Q. Le courant lui est
amené par un fil de fer isolé à l’aide d’un petit tube en quartz opaque t occupant l’axe de la lampe. Le petit cylindre de fer a est
l’anode.
Les deux parties en verre et quartz sont réunies par un rodage
recouvert de mercure. Pour assurer parfaitement l’étanchéité au vide de ce raccord, il est nécessaire de faire engager le mercure dans le joint : dans ce but, une fois le rodage terminé, on use avec une lime le mâle en verre dans la moitié supérieure de la partie rodée, on ménage ainsi le logement d’une mince lame de mercure sur une hauteur de quelques millimètres. D’autre part il est indis- pensable, malgré le faible échauu’ement de la lampe, d’éviter une
élévation de température du raccord quartz-verre capable d’amener
la rupture du tube extérieur en quartz par inégale dilatation des deux substances. Il faut donc déterminer la condensation de la va-
-4-. 1’IAN, C. R . du i avril 1913 .
488
peur de mercure rodage: à cet effet la lampe est reliée par
un collier à une tige de cuivre rouge S 2), refroidie elle-même par des ailettes, pour dissiper par conductibilité la chaleur pro- duite ; en même temps cette tige de cuivre prise dans un support à pince de laboratoire sert à maintenir la lampe et à faire varier son
inclinaison. La source lumineuse ne perd ainsi rien de sa forme
dégagée.
FIG. ’1. - Coupe d’une lampe
courant continu.
Q, tube de quartz transparent.
a, anode, c, cathode, t, tube isolant entourant un fil de fer.
R, rodage, M, mercure, A, amiante, b, point par lequel on a vidé la lampe. ’
FIG. 2. - Lampe à courant alternatif
avec son support réfrigérant, munie
d’une ampoule et d’un étranglement cathodique.
a et a’, anodes c, cathode.
1 et l’, lames isolantes de mica.
e, étranglement cathodique.
A. ampoule.
~, support-réfrigérant.
La lampe à courant alternatif a exactement la même forme que la
première ; elle n’en diffère que par l’existence de deux anodes (que
l’on aperçoit en a et a’ sur la fig. 2) réunies à deux des trois entrées
de courant soudées au verre. Ces anodes sont constituées par deux
palettes de fer séparées par une lame de mica. On soumet chacun de ces deux arcs à catllode commune, à deux différences de potentiel
alternatives égales et décalées d’une demi-période, obtenues très simplement avec un transformateur à point neutre, montage indiqué
par la fiq. 3.
On peut apporter encore à la lampe deux perfectionnements : la
tache négative provoque par son déplacement incessant un papillot-
tement désagréable ; on arrive facilement à assurer plus de fixité à
la source en limitant par un étranglement la surface libre du mer- cure constituant la cathode. D’autre part les lampes à mercure exigent une durée relativement grande pour être vidée : il ne faut les sceller que lorsque le débit des gaz spontanément dégagés sous
l’action de l’échauffement produit par le passage du courànt, est devenu très petit pomr assurer à la lampe une vie suffisante. On réduit facilement à quelques heures cette formation en pratiquant,
dans la partie en verre, une ampoule de forte capacité A (10 à 9 ~ fois
celle du tube de quartz) : de la sorte la pression des gaz dégagés est toujours faible et ne peut rendre instable le régime de la lampe électrique ou même provoquer son extinction. La représente
une lampe à courant alternatif avec son support réfrigérant, munie
d’un étranglement cathodique et d’une ampoule.
Fie. 3. - Schéma du montage d’une lampe à courant alternatif.
T, transformateur à un seul enroulement avec point neutre.
L, lampe, a et a’ anodes, C, cathode.
AB, source de courant alternatif.
R, résistance, s, self.
Dans ces conditions, la formation s’opère de la manière suivante :
L’ampoule A étant munie d’un robinet provisoire, on fait le vide et
on allume la lampe. Après une dizaine de minutes, on ferme le robi-
net, on note exactement (à quelques dixièmes de volt près) la tension
aux bornes et on abandonne la lampe allumée pendant deux heures.
Si après ce temps, pour ’le même courant, l’indication du volt- mètre est restée la même (ce qui doit être normalement~, la formation est finie et il n’y a qu’à sceller la lampe, après l’avoir vidée une
dernière fois, sinon il y a lieu de chercher une fuite ou de nettoyer
à nouveau le tube et les électrodes dont le démontage est extrême-
ment facile.
- On provoque rallull1age par court-circuit en inclinant suffisamment la lampe autour de la tige de cuivre qui la
supporte. Il est bon de porter au préalable le mercure à 1"---’,ballition;
cette précaution est surtout nécessaire dans le cas où l’alimentation
se fait par courant alternatif.
Pour un diamètre de 15 millimètres et une longueur de 8 centi- mètres, la tension continue est d’environ 20 volts. Un courant con- venable est de 2 à 2,5 ampères. La lampe consomme ainsi 40 à
50 watts entre ses bornes.
En réalité la force électromotrice d’alimentation doit être plus grande : quoique 12 accumulateurs (avec une forte self) puissent suffire, il est bon de disposer d’un voltage nettement supérieur. On peut alors supprimer la self et ne garder qu’une résistance conve-
nable : sous 110 volts on placera en série avec la lampe une quaran- taine d’ohms.
L’arc à courant alternatif de même longueur s’établit bien avec
2 X 55 volts, une self étant intercalée sur la cathode. Dans ces con-
ditions le fonctionnement normal de la lampe exige un courant de
1 ampère pris au réseau de 110 volts, soit une puissance de 100 watts (cos D ‘ 0,9).
Propriétés. - 1° En même temps que la tension aux bornes, la pression de la vapeur de mercure est faible, de l’ordre de quelques
millimètres de mercure (cette pression dépasse une atmosphère
pour les lampes poussées) ;
2° L’émission de cette lampe comme celle des arcs à mercure à bas régime électrique est relativement grande dans l’ultra-violet extrême, gràce à la puissance de la forte raie 1849 ;
3° ~1u contraire l’énergie des radiations ultra-violettes moyennes est beaucoup plus faible. Cette double particularité présente un grand
intérêt pour la photochimie. Par contre la faible émission de lumière dans la partie la plus étendue du spectre ultra-violet lui fera préfé-
rer un modèle à haut régime électrique pour les applications qui n’exigent pas spécialement l’emploi des radiations de très courtes
longueurs d’ondes ;
4° Elle fonctionne dans toutes les positions depuis la verticale jus- qu’à une faible inclinaison sur l’horizontale ;
~° Enfin, grâce à sa forme spéciale, cette lampe se prête bien à des expériences de laboratoire. La disposition, à une seule extrémité,
des entrées de courant permet une imm2rsion de la source au sein d’un liquide ou d’un gaz dans des conditions chimiques acceptables ;
on peut facilement utiliser ainsi la totalité de l’énergie émise et la
condenser sur une faible surface J. de la sorte, tout en consommant
une puissance électrique incomparablement plus faible, il sera pos-
sible, dans certains cas, de produire, sur une étendue évidemment
moindre, les effets d’un arc à haute tension.
à înétaux divers et il - On peut théorique-
ment établir sur le même modèle, des lampes utilisant d’autres mé- taux que le mercure. Les essais faits avec des métaux purs (cad- mium, étain) ne m’ont pas donné jusqu’ici de bons résultats, à cause
du dépôt solide qui ne tarde pas à se former sur la partie froide du
tube de quartz. Par contre la fabrication des lampes à amalgames
ne présente pas de difficultés. Voici quelques indications sur les
lampes à cadmium intéressantes pour la spectroscopie.
J’ai construit des lampes à amalgames à 5, 10 et 20 0/0 de cad-
mium. L’intensité des raies de ce métal croît avec la teneur, mais les parois de la lampe ont de plus en plus tendance à noircir par suite du dépôt de cadmium (1), la concentration la plus avantageuse paraît être 10 0/0. L’amalgame obtenu, solide à froid, se liquéfie
d’ailleurs très facilement dès qù’on le chauffe.
La teinte de la lumière est sensiblement la même que celle d’un
arc à mercure ordinaire. La raie rouge du cadmium, dont la longueur
d’onde 6~38,~69ci sert d’étalon de longueur, est néanmoins très vive,
et cette source est, au point de vue de l’émission de cette raie, beau-
coup plus intense que les tubes de Michelson ordinairement utilisés;
son emploi est également bien plus commode. Toutefois la lampe à
cadmium ne peut pas, pour les mesures de haute précision, rempia-
cer les tubes à vide illuminés par la décharge ; la raie rouge est en effet déplacée légèrement vers les grandes longueurs d’onde d’envi-
ron 0,007 angstrôm, de plus les raies ne sont pas aussi fines qu’avec
un tube de lVlichelson.
D’une construction simple et peu coûteuse, ce nouveau modelé
Ce dépôt est une des raisons qui empêchent de réaliser la lampe à amalgame
tout en verre quand on ne veut utiliser que les radiations visibles; lorsque l’arc
vient à s’établir sur cette gaine conductrice, la rupture du verre est certaine.
de lampe parait se prêter particulièrement bien aux recherches de laboratoire. Je tiens à remercier ici 1VI. Croisat, verrier attaché à la Faculté des Sciences de Marseille, dont le concours m’a permis de
mener à bien de longs essais.
EXPÉRIENCES DE COURS METTANT EN ÉVIDENCE LES EXTRA-COURANTS DE RUPTURE ET DE FERMETURE ;
Par M. J.-B. POMEY.
L’administration des Postes et Télégraphes fait aux Ateliers
du boulevard Brune des cours d’apprentissage p,our les mon-
teurs du service téléphonique et pour les agents mécaniciens. Ces
cours comportent une partie théorique, à l’occasion de laquelle
on reproduit devant les élèves les expériences de cours les plus im- portantes ; mais, en général, on est amené à se servir des appareils télégraphiques et téléphoniques d’usage courant. L’appareil Morse
montre l’action d’un électro-aimant sur une armature non polarisée.
FIG. 1.
Le rappel par inversion de courant montre l’action sur une arma-
ture polarisée et permet de distinguer les courants positifs et néga-
tifs. L’appel magnéto des postes téléphoniques sert à engendrer des
courants alternatifs ; si on met en circuit soit en série, soit en déri-
vation deux rappels par inversion de courant, fonctionnant comme
relais et actionnant des Morse, on peut montrer que l’appel magnéto engendre des courants de signe alterné, se traduisant sur les bandes des Morse par un nombre égal de points ; l’emploi de la sonnerie
