Sur la comparaison des écarts des doublets magnétiques observés parallèlement ou perpendiculairement au champ magnétique

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Submitted on 1 Jan 1911

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Sur la comparaison des écarts des doublets magnétiques observés parallèlement ou perpendiculairement au

champ magnétique

A. Dufour

To cite this version:

A. Dufour. Sur la comparaison des écarts des doublets magnétiques observés parallèlement ou perpendiculairement au champ magnétique. J. Phys. Theor. Appl., 1911, 1 (1), pp.189-194.

�10.1051/jphystap:0191100103018901�. �jpa-00241659�

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ne jaillirait pas, ^il pourrait ^se produire ^des aigrettes ^très puissantes

et très dangereuses, ^{si le} potentiel des nuages inférieurs ^{en contact}

avec l’antenne est très élevé. Aussi convient-il de s’abstenir absolu- ment de développer ^l’antenne quand ^{le ballon} passe dans des nuages.

Peut-être même ce danger existe-t-il pour ^{un ballon} quelconque,

sans antenne, quand ^il passe ^entre deux couches de nuages. On sait

en effet que, ^{si on} porte ^{les deux boules} d’un éclateur à des poten- tiels élevés et de signes contraires, ^{de manière} toutefois que l’étin- celle ne puisse pas ^{tout à} fait jaillir, ^et qu’on approche un bâton iso-

lant, ^en ébonite par exemple, l’étincelle jaillit ^{aussitôt. Le ballon} peut jouer le rôle du bâton d’ébonite entre deux couches de nuages

représentant ^{les deux} pôles de l’éclateur. Si le ballon est enduit de

peinture métallisée (aluminite), ^le danger ^{est encore} plus ^considé-

rable.

C’est à cette cause que ^l’on pourrait peut-être attribuer certaines

catastrophes ^restées inexpliquées ^{et en} particulier ^{celle survenue à}

un ballon militaire italien, ^il y ^a quelques ^années.

SUR LA COMPARAISON DES ÉCARTS DES DOUBLETS MAGNÉTIQUES OBSERVÉS PARALLÈLEMENT OU PERPENDICULAIREMENT AU CHAMP MAGNÉTIQUE ;

Par M. A. DUFOUR.

Les résultats obtenus jusqu’à ^{ces derniers} temps, dans l’étude du

phénomène ^de Zeeman, ^{étaient d’accord avec la loi de} Cornu, expri-

mant la correspondance ^{entre les} décompositions magnétiques ^cons-

tatées dans les deux sens principaux d’observation, ^{et sur la} géné-

ralité de laquelle ^{Cotton a} appelé ^récemment l’attention (~). Quelques raies, étudiées dernièrement par Tenani, Nagaoka, etc., ^semblent pourtant ^faire exception ^{à cette loi.}

Tenani (2) étudie, ^{à l’aide d’un} réseau, ^les changements magné- tiques ^de quelques ^{raies des deuxièmes} séries secondaires des spectres ^{des éléments du second} groupe ^de Mendéléeff, ^{les raies}

~

5167,41 ^du magnésium, À

4678,37 ^{du cadmium et}

(1) ^Société française ^de Physique, ^{séance du 7 mai} 1909; ^{le t. VI !} 1909),

p. 188.

(2) TENB:XI, Rendiconli Ace. dei Lincei, ^{5e série, t. XVII} (1908, ^2e semestre), p. 11.4;

t. XVIII (1909, 1@r semestre), p. 6’H; t. XIX ’1910, ^Ier semestre), p. 198.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:0191100103018901

190

~~

4046,3 ^{du anercure. Il} compare ^en particulier ^{les écarts des}

doublets magnétiques fournis par ^ces raies dans ^un champ ^de

15 à 18.000 unités, ^et observés soit parallèlement, ^soit perpendicu-

lairement aux lignes de force ; à cet effet l’électro-aimant est muni de pièces polaires percées ^{servant à} l’observation longitudinale, ^et,

pour l’observation transversale, ^un système ^{de trois} prismes ^{à ré-}

flexion totale permet d’utiliser, ^{dans la direction} longitudinale pré- cédente, la lumière émise par l’étincelle perpendiculairement ^au champ.

Pour la raie Vit ^du magnésium, ^{Tenani trouve une} différence de iÀ

0,12 ^unité d’Angstrôm ^{entre les écarts des} composantes

extrêmes du doublet de cette raie, pour les deux ^sens principaux d’observation, ^{dans un même} champ, de l’ordre de 17.000 unités.

L’écart du doublet, ^{calculé en admettant} qu’on ^a pour ^{cette raie}

est d’environ 0,85 ^{U. A. La} différence des écarts observée par Tenani serait donc d’environ 14 0/0 de l’écart même du doublet.

Pour les deux autres raies signalées précédemment, ^{cette diffé-}

rence est plus faible; ^{un calcul} analogue ^montre que, pour la ^raie

h

4678,37 ^du cadmium, la différence des doublets constatée par Tenani (0,0 i ~1. ^{A. dans un} champ ^{de 16.800} unités) représente ^en-

core à peu près ¹⁰ 0/0 de l’écart du doublet magnétique ^considéré.

Corbino (1 ) appelle l’attention sur une cause d’erreur signalée

aussi par Cotton : dans ^les expériences ^de Tenant, ^le champ magné- tique n’est pas uniforme, ^{surtout à cause de la} présence ^de pièces polaires percées ; ^« la différence des écarts des doublets magné- tiques observés dans les deux sens principaux d’observation ne

pourra, dit-il, ^être prise ^en considération que si l’on ^{constate son} existence dans ^un champ véritablement uniforme (~ ). ^»

Des différences du même genre ^{ont été} cependant constatées par

Nagaoka (2) ^sur certaines raies du spectre ^de l’hélium, ^observées

cette fois encore avec un spectroscope ^à échelons. Il en serait de même pour la raie D~ ¹ du sodium (3) ^{et la raie verte dn mercure} (~).

(1) CoRBi--N-o, CÍ1nento, ^5e série, ^{t. XIX} (1910), p. 425 ; Physikalische ^Zeit- schyifl, ^{t. XI} (1910), p. 521 .

(2) NAGAOKA, ^{t. LXXXI} (~l909), p. 188.

(3) ^le Ra/filon, ^{t. YIn} (191t~, p. ^20.

(4) Ph!jsikalische Zeitscfii>ifl, ^{t. XI} (1910), p. 189.

191 D’une façon plus générale, d’après Nagaoka ^{et Takamine} (~ ), ^le phé-

nomène de Zeeman longitudinal ^{ne suivrait} pas la même loi, ^en

fonction du champ, que l’effet transversal, ^le premier paraissant, ^au

moins dans les champs faibles, ^être supérieur ^{au second.}

Dans les expériences ^de Nagaoka ^sur l’hélium, ^Koch (2) ^{fait remar-}

quer qu’il peut ^{exister une cause d’erreur} systématique provenant ^de l’observation oculaire de composantes magnétiques ^{très serrées ; le} pointé ^de chaque composante peut être influencé par l’existence de la

composante ^voisine.

Quoi qu’il ^en soit, ^{certains résultats} tendent à établir l’existence d’une différence entre l’écart d’un doublet étudié parallèlement ^aux lignes ^{de force et} l’écart du même doublet, pour ^{un même} champ,

observé dans le sens perpendiculaire ^au précédent. Ils seraient donc en opposition ^{avec la} règle ^de Cornu, qui s’applique même, ainsi que je l’ai montré pour les vapeurs, ^aux dissymétries ^d’intensi-

tés ou de positions ~3).

Afin de voir s’il en était ainsi, j’ai comparé ^{entre eux le} phé-

nomène longitudinal ^{et le} phénomène transversal présentés par la raie verte

5167,41 ^du magnésium (précisément celle dont Tenani s’est occupé) ^{et la raie} bleue du zinc

4630, appartenant

toutes deux aux deuxièmes séries secondaires triples. ^{Je ne me suis}

pas occupé ^{des raies} signalées par Nagaoka, leur étude étant beau- coup plus ^difficile.

Technique

^{On a cette fois} opéré ^{dans un} charnp ^ma- gnétique à pen près uniforme, produit par ^un gros électro-aimant,

entre pièces polaires tronconiques pleiîîes 1). Le diamètre de la face terminale de ces pièces polaires ^{P est d’environ 25} millimètres ; l’entrefer n’a pu ^être réduit qu’à ^1.4, millimètres. Dans ces conditions, pour ^{un courant} de 35 ampères ^dans l’électro-aimant, ^le champ obtenu, mesuré par le phénomène ^{de Zeeman sur la raie bleue du} zinc, ^a atteint la valeur de 24 950unités.

La source lumineuse S était constituée par ^une étincelle électrique condensée, de 2 à 4 millimètres de longueur, jaillissant ^{dans l’air,}

entre deux tiges formées du métal étudié, ayant chacune environ (1) ^{NAGAOKA et le} Radium, ^{t. VIII} (19ll), p. 2~1.

(2) KocH, Physilitilisclie Zeitsch1’ifl, ^{t. XI} (1910), p. 612.

’

(3) Il convient aussi de signaler que, dans le ^cas des cristaux, MM. du Bois et Elias ont constaté des anomalies analogues. Mais ^J. Becquerel ^{vient de montrer} [Colnples Rendus, ^t. CLII’ (1 !Ji!), p. 183] qu’elles pouvaient être attribuées à un

défaut d’orientation des cristaux.

192

3 millimètres de diamètre. Comme d’ordinaire, ^une self convenable

se trouvait dans le circuit de l’étincelle.

On s’est astreint à ne changer ^de place ⁿⁱ l’étincelle, ^{ni l’élec-} troaimant, quand ^on passe de l’observation longitudinale ^{à l’obser-}

vation transversale. A cet effet, l’ensemble des appareils ^est disposé

pour observer le phénomène ^{de Zeeman avec la} lumière émise sui- vant ST, perpendiculairement ^au champ. Pour rendre possible, ^dans

ces conditions, l’observation longitudinale, ^{on s’est servi du} procédé

de Cotton, consistant dans l’emploi ^d’un petit prisme ^{de verre} V,

dont la face hypoténuse ^est à 45° des lignes ^de force ; ^les ’rayons

émis dans le sens SV des lignes ^{de force sont} réfléchis totalement par ^cette face et sont renvoyés ^suivant VL dans la direction utilisée

précédemment (fig. 1). ^{Il en résulte un} léger déplacement ^{latéral de}

FIG. 1.

S, étincelle; ^V, prisme ^{de verre} à réflexion totale; MAI, mica servant

d’isolant; P, P, pièces polaires pleines; ST, observation transversale ; SVL, ^ob- servation longitudinale. (Échelle du dessin : AB

1 centimètre.)

la source utilisée; ^on corrige ^{son effet à} l’aide de la lentille éclairante pour maintenir le ^réseau entièrement couvert par les rayons lumi-

neux. La réflexion totale qui ^se produit ^{sur cette face} hypoténuse

ne gène pas, puisqu’elle ^ne modifie pas les longueurs d’onde des radiations utilisées. La même remarque s’applique ^{aux feuilles M}

de verre mince ou de mica qui ^{servent d’isolant entre} l’étincelle et l’électroaimant. Il convient enfin de noter qu’il n’y avait pas d’appa-

reil de polarisation ^sur le chemin de la lumière. Les clichés obtenus lors de l’observation longitudinale ^{ne montrent} pas d’une manière sensible les composantes ^vibrant parallèlement ^aux lignes ^{de force.}

Résultats.

(~n ^a donc photographié ^{dans ces} conditions les dé-

compositions magnétiques ^{des deux raies} indiquées. La durée de

pose était d’environ quarante-cinq minutes pour le magnésium ^{et de}

193

cinq ^à dix minutes pour le zinc. Les ^mesures des écarts des doublets ont été faites à la machine à diviser sur les clichés originaux. ^Afin

d’avoir un repère commode pour comparer ^{entre eux} les divers cli-

on a mesuré en même temps ^{les distances des} composantes étudiées aux composantes des raies voisines. Les nombres trouvés pour ^ces distances étant les mêmes sur les différents clichés, ^au près environ, ^{il suffit} de comparer ^entre elles les valeurs me-

surées des écarts des doublets étudiés sans leur faire subir de cor-

rection. Voici les résultats :

Il résulte de ce tableau que, ^{cc2c moins au} près, ^{l’écart du dou-}

blet observé _parallèleîîîeîèt ^aux lignes ^de force ^est égal à celui du doublet observé dans la direct£on perpendicula£re.

Un procédé commode pour contrôler ces mesures de clichés con-

. ,

1 1 l’

ÓÀ

1 d d

siste à calculer l’expression _H),2 pour chacune de ^ces deux raies.

,-

On sait qu’on ^{doit trouver ici,} d’après Runge ^{et Paschen, des ré-}

sultats égaux ^{entre eux. Pour effectuer ce} calcul, ^{on a} pris ^comme longueur ^{d’onde de ces raies les} valeurs suivantes données par

Eder (2) pour le magnésium ^{et par} Kayser ^et Runge (3) pour ^le zinc :

(1) On aurait pu aussi photographier ^le spectre ^{du fer sur les} différents clichés.

) KAYSER, Haîzdbuclt Spekt1’oscopie, ^t. V, p. 713.

) DUFET, ^Données nurnériques, ^t. l, p. 19.

194

L’écart des doublets, déduit des mesures, ^est de 1,252 ^{U. A.} pour la raie étudiée A

5167 du magnésium ^{et 1,023 U. A.} pour la raie a

4680 du zinc. En admettant pour le zinc la valeur de

résultant des mesures connues de MM. Cotton et Weiss, ^{on trouve}

pour le magnésium., cl’aprés les nombres donnés ici :

L’accord est donc très satisfaisant.

En résu~né, ^les écarts des doublets magnétiques ^{des raies )B}

⁵¹⁶⁷

du magnésium ^{et ),}

^{4680 du zinc, observés dans un} champ ^intense

constant, ^en utilisant soit ^la lumière émise parallèlement ^au champ,

soit la lumière émise perpendiculairement ^aux lignes ^de force, ^ont

une valeur qui ^reste invariable, ^{au moins} au _près. La loi de 100 p

correspondance ^{entre les} phénomènes ^de Zeeman relatifs aux deux

sens principaux d’observation est donc à nouveau véritiée et conso-

lidée par les exemples étudiés ici.

LE POTENTIEL DISRUPTIF DANS UN CHAMP MAGNÉTIQUE (1) ;

Par M. EUGÈNE BLOCH.

L’influence d’un champ magnétique ^{sur la} décharge ^{dans les} gaz raréfiés a déjà ^fait l’objet ^de nombreuses ^et intéressantes recherches.

On pourra ^{en trouver} l’historique ^{dans diverses} publications ^{et en} particulier ^dans l’ouvrage ^{bien connu du} professeur J.-J. Thomson sur la Conductibl1/t(f Je ^me bornerai donc à rap-

peler que Phlcker etHittorff ^ont été, dans ^ce domaine, ^des initiateurs,

et que ^des expérimentateurs ^comme Birlieland, Lehmann, Villard, Pellat, etc., ^ont obtenu, ^{sur ce} sujet, les nombreux et importants

(1) Communication faite à la Société française ^de Physique, ^{séance du 3 fé-}

vrier 19H.