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Absorption des rayons ultra-violets et action photochimique

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HAL Id: jpa-00242033

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Submitted on 1 Jan 1913

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Absorption des rayons ultra-violets et action photochimique

Victor Henri, René Wurmser

To cite this version:

Victor Henri, René Wurmser. Absorption des rayons ultra-violets et action photochimique. J. Phys.

Theor. Appl., 1913, 3 (1), pp.305-323. �10.1051/jphystap:019130030030501�. �jpa-00242033�

(2)

305 le jet, près de la sortie du bec, se montre comme deux bandes

sombres, c’est l’aspect normal de la striographie 0 obtenue avec

l’hélice au repos; mais, à mesure qu’il se rapproche de la région

troublée par 1 hélice en mouvement, le jet montre de plus en plus l’aspect complémentaire, une strie simple (réellement brillante, c’est-à-dire noire sur les négatifs. Cette Jnoclification révèle le chan- gernent de de de l’hélice en elle sim-

plifie l’aspect des striographies.

Normalement le champ devait être clair sur toutes ces striogra- phies négatives, l’aile devrait s’y détacher en sombre, les corps opaques apparaissant lumineux sur le champ sombre interiérentiel ; ori voit l’aspect opposé sur 3 et 5; le champ n’a été réglé à peu près

sombre que dans la région du jet la lumière était ainsi sur le point

de reparaître, l’épreuve 5 s’est trouvée plus impressionnée par les détails des stries brillantes et,àl’opposé des autres épreuves, n’a pas

eu besoin de renforcement photographique. Un tel mode opératoire

serait moins utile si l’étincelle électrique était produite par une capa- cité notablement plus grande, ou si les miroirs argentés, peu avan-

tageux surtout dans le second azimut de polarisation, étaient rem- placés par des prismes à réflexion totale comme sur la fig. 4.

ABSORPTION DES RAYONS ULTRA-VIOLETS ET ACTION PHOTOCHIMIQUE (1) ;

Par MM. VICTOR HENRI et RENÉ WURMSER.

r

,

, , ,

,

*’

I. Méthode de détermination quantitative de l’absorption des

rayons, ultra-violets.

-

Les premières déterminations de l’absorption

des rayons ultra-violets étaient purement qualitatives. D ans la mé-

,

thode de Hartley, employée depuis 1872, les spectrogrammes étaient

obtenus après interposition de la solution étudiée sur le parcours des radiations. On faisait varier la concentration et l’épaisseur. Mais

on ne pouvait faire aucun calcul. Au point de vue qualitatif même,

les spectrogrammes étaient insuffisants; ils présentaient des pseudo- bandes, là où les raies de la source lumineuse étaient moins intenses.

(1) Communications faites à la Société française de Physique : séance du 6 dé-

cembre 1912 et du 2 mai 1913.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019130030030501

(3)

306

Pour obtenir des résultats quantitatifs, il faut faire des mesures

d’énergie.

Diverses méthodes quantitatives ont été imaginées, les unes fon-

dées sur des mesures photoélectriques (Kreusler, 1901), les autres

sur l’emploi des piles à almagames alcalins (Elster et Geitel, 1910:"

dont s’est servi Krüger (1912) pour déterminer l’absorption de l’ozone, ou encore sur l’emploi des piles thermoélectriques (Pf1Üger,

1903; Warburg, Halhvachs, Ladenburg, etc...).

A côté de ces méthodes, on a utilisé la spectrographie. On photo- graphie, à des durées de pose variables, un spectre de raies, d’une part à travers le solvant, d’autre part à travers la solution absor- bante à étudier. On peut ensuite soit mesurer les noircissements,

soit chercher le rapport des temps de pose nécessaires pour obtenir

un même noircissement.

Soit i1 l’intensité de la lumière tombant sur une plaque noircie, i2 l’intensité à sa sortie, le noircissement a pour valeur :

f 0 Méthode nicrophotométrique.

-

Elle consiste à mesurer les noirciss ements. Le noircissement S est une certaine fonction c, (1, I)

de l’intensité incidente et du temps d’exposition. Schzvarzschild a donné la loi du noircissement :

n est un coefficient qui varie avec la plaque employée, entre 0,80 et 1

en moyenne.

Soit Sj , S,, deux noircissements produits respectivement par des intensités 1~, agissant pendant des temps t.~. On a :

donc :

On mesu re 51 et 52 pour chaque raie; on a ainsi la valeur de 1

et, t 1 et t, étant connus, on obtient le rapport cherché }-1. ·

~2~2 1

-

pP ~2

Cette méthode a été appliquée par Simon (1896 , Schell (1911 B,

(4)

307 Heubner Geiger (1912, ~ et tout récemment par Fabry et

Buisson pour l’ozone.

2° J.1féthode Au lieu de faire des me- sures de noircissement, on peut chercher quels sont les temps de pose nécessaires pour obtenir une même intensité de noircissement de l’image d’une raie faite à travers le solvant et de celle obtenue à travers la solution à étudier.

Dans ce cas, on a :

-

-

d’oû :

pour les plaques employées par nous, n était égal à 0,9, on a :

Si K est la constante d’absorption, et l le parcours de la radiation

en centimètres dans la solution, on a :

d’où ~

La condition essentielle est que le noircissement soit normal, pour que la loi de Schwartzschild soit applicable.

Cette méthode présente l’avantage d’une grande simplicité. On

fait un grand nombre de spectres sur une même plaque, en géné-

ral 45. La source doit être très constante. La source employée par

nous est une étincelle de fer-cadmium, qui donne des raies très rap-

prochées et va jusqu’à des longueurs d’onde très petites. Le primaire

a 10 ampères et 110 volts, le nombre des interruptions est de 130

par seconde; l’intensité efficace dans le secondaire, 3 ampères. La

durée de pose est déterminée à l’aide d’un disque à secteurs découpés,

mû par un mouvement d’horlogerie. Les solutiuns sont placées dans

un tube de verre gradué, fermé par une plaque de quartz ; à l’inté- rieur de ce tube s’emboîte un autre tube fermé par une plaque de quartz, ce tube est mobile, afin de pouvoir faire varier l’épaisseur de

la solution. Les gaz sont spectrographiés dans de longs tubes de ~

verre également fermés par des plaques de quartz. On fait alterner

sur une même plaque les photographies de la source à travers la

(5)

308

solution avec des poses de durée variable de 90 à 20 secondes et,

sous des épaisseurs variables de 2 à 100 millimètres, avec les photo- graphies à travers le solvant obtenues après 5 secondes ou 2,5 se-

condes de pose.

Nous avons comparé les résultats obtenus par cette méthode avec ceux que donnent, dans le spectre visible, le procédé spectrophoto- métrique. La spectrophotométrie donne pour une solution d’oxyhé- moglobine, pour la longueur d’onde4.359 UA, une constante d’absorp-

tion égale à 9-~z95. La méthode spectrographique donne la valeur 2341.

D’autre part, une même solution de caféine a été simultanément mesurée par lBiarcel Boll, qui a mesuré la quantité d’énergie

lumineuse absorbée, par la vitesse d’hydrolyse de l’acide tétrachlo-

roplatinique. La valeur de la constante d’absorption pour la raie 2J3H du mercure a été trouvée égale à 44,9. Notre méthode spectrogra-

pliique a donné la valeur 4L

Il.

-

Etude de la loi d’absorption photochimique.

-

La détermi- nation quantitative de l’absorption d’un corps pour une radiation déterminée permet de constituer des écrans capables d’isoler des régions étroites d’un spectre. En choisissant certaines substances

transparentes pour un faible intervalle de longueurs d’onde, en les

combinant entre elles, en se servant en outre de sources émettant

un petit nombre de raies, on peut constituer une série d’écrans per- mettant de séparer des régions dans toute l’étendue du spectre. Nous

avons pu par cette méthode mesurer l’activité chimique des rayons de différentes fréquences, sur un certain nombre de corps, et étudier la loi d’absorption photochimique en dehors du spectre visible.

-

La source lumineuse doit émettre un petit nombre

de raies intenses et réparties sur toute l’échelle des longueurs

d’onde. Elle doit en outre être très constante. Nous nous sommes

servis d’une étincelle condensée de cadmium. Le cadmium donne des radiations intenses jusqu’à 2144,3.

L’intensité dans le primaire était de 10 ampères: le voltage, de

110 volts, et le nombre des interruptions, de 8000 à 10000 par minute.

L’intensité efficace dans le secondaire pouvait être maintenue

constante pendant toute la durée des mesures ; elle était de 6 ou

7 ampères. La faible chaleur rayonnée permettait d’opérer facilement

à température constante.

(6)

309 Dans nos premières recherches C. R., t. p. 503:, nous avions adoptés, pour la mesure des intensités relatives des différentes raies, des nombres de Pflüg°er. Dans la suite, nous avons effectué nous-mêmes cette mesure, et les chiffres dont nous nous servirons

plus loin sont ceux obtenus dans nos expériences. Ils diffèrent très peu de ceux de Pflüger.

Nous nous sommes servis d’une pile thermoélectrique de Rubens, placée dans une cloche en verre vide fermée par une fenêtre de quartz.

Des fils soudés dans une tubulure se rendaient à un galvanomètre

Hartmann et Braun dont la résistance (7~,5) était sensiblement égale à

.

celle de la pile. La cloche vide était entourée d’ouate et contenue à l’intérieur d’une boîte fixée sur un banc d’optique. Le système

optique, lentille et prismes, était disposé sur un banc mobile. Nous avions dans ces conditions, pour la raie 2195, un déplacement du spot sur l’échelle de 3mm,B. La pile a été ensuite étalonnée avec une

lampe Hefner. Le rayonnement reçu par une surface de 1 centimètre carré à un mètre de la lampe est :

Le tableau suivant indique, pour les raies du cadmium, la valeur

relative et la valeur absolue de l’énergie reçue par une surface de 1 centimètre carré, placée à 1 mètre.

2° Filires des rayons ultra-violets.

-

Un très grand nombre de

corps peuvent être utilisés. Il faut toutefois que les bandes d’absorp-

tion soient fortement accusées et, autant que possible, brusques. Le

calcul est alors simplifié. On peut, comme dans les exemples que

nous avons choisis, déterminer l’action d’une région spectrale par

simple différence entre deux écrans. Nous avons déterminé pour une

série de substances les transparences aux rayons ultra-violets

(7)

310

Le tableau donne pour les écrans suivants la valeur du coefficient de

transparence ~ défini par la formule :

FIG.1.

Verre euphos, teinté en jaune par des chromates -,

Une lame de verre blanc de ï 0 ; Une lamelle de verre blanc de Verre uviol violet de 3 millimètres : -.

Une membrane d’acétate de cellulose ;

Une membrane de viscose ; -,

.

(8)

311

-7

0

1

1

1.1 1 1 cd

s 1

z,

’"Cd

(9)

312

Une solution aqueuse d’acétone à 5 0~0 ;

Une solution d’argent colloïdal électrique;

Un écran Wood, constitué par une feuille de collodion colorée par de la nitrosodiméthylaniline et collée sur du verre uviol ;

Une solution d’albumine à 5 0/0 dans une solution aqueuse de

N a CI à 8 0 ¡’ 00 ;

Une solution de phénylalanine à Ogr,B 0 /00, légèrement acidulée par HCl ;

Une solution aqueuse d’acide oxalique cristallisé (à 2 molécules d’eau) à 1 gramme 0/0.

Les régions qu’on arrive à limiter avec ces écrans sont encore larges. Nlais, en employant une source émettant un petit nombre de raies, on peut étudier des groupes très étroits et même des raies isolées. Nous avons, au moyen de cette méthode, étudié la loi d’ab-

sorption photochimique au delà du spectre visible.

3° Etude de la loi d’absorption _photochimique.

-

Grotthus a montré, en 1817, sur de nombreux exemples que « ce sont les rayons de couleur complémentaire à la couleur d’un corps qui provoquent

des actions chimiques dans ce corps ». Grotthus s’opposait ainsi à

l’idée de Wollaston (1802) devenue classique, que les rayons les plus réfrangibles sont les rayons chimiques ou actiniques, tandis que les rayons les moins réfrangibles sont caloriques. La loi générale énon-

cée par Grotthus fut confirmée d’abord par Herschel (1842), qui mon-

tra que le blanchissement sous l’influence de la lumière de la matière colorante des fleurs est la plus intense dans les régions du spectre, complémentaires de leur couleur; elle a été précisée ensuite par

d’autres auteurs (V ogel et Draper, Bunsen et Roscoe, etc.).

Au point de vue quantitatif, Lasareff a montré, en 1906, que la loi

d’absorption photochimique est une loi quantitative, c’est-à-dire

qu’il y a proportionnalité entre la quantité d’énergie de rayonne- ment absorbée par un corps et la vitesse de l’action chimique pro-

duite ; cette proportionnalité a lieu pour les différents rayons du

spectre visible, le coefficient de proportionnalité étant indépendant

de la longueur d’onde. L’énergie était mesurée au moyen d’une pile thermcrélectrique de Rubens, et l’activité chimique par la vitesse de blanchissement d’une matière colorante.

Le travail de Lasareff concernait la partie visible du spectre. Pour les actions chimiques produites par les rayons ultra-violets, quelques

auteurs admettent qu’elles sont d’autant plus intenses que les lon-

(10)

313 gueurs d’onde sont plus petites ; cet écart à partir de la loi d’absorp-

tion était expliqué par des actions photoélectriques dont l’intensité croit avec la fréquence.

Nous avons montré (’ ) que, dans le cas de l’acétone dissous dans

l’eau, la loi d’absorption photochimique s’applique aux rayons ultra- violets. Nous avons retrouvé le même résultat en opérant sur d’autres substances, absorbant soit d’une façon continue, soit présentant une

bande d’absorption (2).

10 Nous avons choisi comme premier exemple l’acétone.

Une solution aqueuse à 5 0/0, sous une épaisseur de 5 milli-

mètres, absorbe les proportions d’énergie suivantes :

Pour comparer l’action chimique des différentes régions, nous exposions, après interposition d’un écran déterminé, la solution d’acétone à 3 centimètres de l’étincelle de cadmium, et nous mesu-

rions les quantités d’acides formés en déterminant la conductivité

électrique de la solution.

En cinq minutes, sous l’action du spectre total, la résistance passe de 433.650 à 155.550 ohms.

Nous avons partagé le spectre en cinq régions au moyen des écrans

suivants :

1° Une solution d’albumine d’oeuf à 2 0/0 dans NaCl à 8 0/00 et

sous une épaisseur de 5 millimètres ;

~° Une lamelle de verre de

3° Une solution de phénylalanine à 0,8 0/00, sous une épaisseur

de 5 millimètres ;

4° Une solution d’acétone à 5 0/0, sous une épaisseur de 5 milli- mètres ;

5° Une lame de verre de omm, 70.

-

(1) C. R., CLV, p. 103.

(2) C. R., CLVI, p. 230.

(11)

314

Les écrans liquides étaient placés dans des vases à fond de quartz

de 3 millimètres, recouverts par une plaque de quartz, et étaient fré- quemment renouvelés.

Les lamelles de verre étaientfixées dans des conditions semblables a fin d’éliminer les pertes par réflexion. Tous ces écrans avaient été

spectrographiés et leur absorption déterminée pour chaque lon-

gueur d’onde. Nous avons ainsi défini cinq régions :

10 La région A constituée par les radiations de longueur d’onde supérieures à 2900, renfermant les groupes 3200 et 3600;

‘~° La région B, comprenant les raies 2980, 2880, 2748;

3° La région C, comprenant les raies 2572 et 2469;

~° La région D, comprenant les groupes 2300, 2288 et 2265 ;

50 La région E, comprenant le groupe 2265 et les raies 2195 et 2iÀ4,5.

Le tableau suivant donne les valeurs de la conductivité pour une série d’expériences, exprimée en 101 (ohms par cm) :

On en déduit d’après les indications données plus haut ‘et en

tenant compte pour B de la légère transparence de la lame de verre

pour 2910 :

Le tableau ci-dessous indique, pour chaque région, les raies du

cadmium, leur intensité relative, la proportion d’énergie transmise

par l’écran, l’énergie incidente et ce que nous appelons la suscepti-

bilité photochimique. Pour la calculer on rapporte l’action chimique

à l’unité d’énergie absorbée, en tenant compte de l’épaisseur de la

couche où se produit l’action chimique.

(12)

315

Le maximum de susceptibilité photochimique est situé dans les

régions B et C, qui vont de 2980 à 2500; or le maximum d’absorp-

tion est précisément à 2700, c’est-à-dire à la limite de B et C. Les deux courbes mettent en évidence cette concordance et 3).

2° Nous avons pris comme deuxième exemple un éther, l’acétate d’éthyle. La courbe de susceptibilité photochimique devra être très différente de celle de l’acétone. Les éthers absorbent, en effet, d’une façon continue.

D’après les nombres donnés par l’un de nous (4 dans une étude quantitative de l’absorption par les corps de la série grasse, on peut

calculer les proportions d’énergie absorbées par une solution aqueuse à 5 p. 100 d’acétate d’éthyle, sous une épaisseur de 5 millimètres.

On obtient les valeurs suivantes :

.

L’action de la lumière a été suivie, comme dans le cas de l’acé-

t one, au moyen de la conductivité. La technique était également la

même. La vitesse d’hydrolyse des acétates sous l’influence des rayons

~1) J. BIELECKI et Victor HEXRI, C. R., t. CLV, p. 456; et C. R., t. CLV, 30 dé-

cembre 1912.

(13)

316

ultra-violets est très grande. En cinq minutes, on mesurait une différence de résistance de 250.000 ohms.

Le tableau suivant donne les valeurs de la conductivité multipliée

par 106 pour une série d’expériences.

On en déduit pour les différentes régions les variations de conduc- tivité suivantes :

et l’on obtient iles valeurs suivantes pour susceptibilité photochi- mique :

-

Les courbes (fig. 3) montrent que l’action photochimique croît

sensiblement de façon continue, de même que l’absorption.

3° Un troisième exemple est l’aldéhyde acétique en solution

(14)

317 aqueuse à 5 0/0. Son absorption a été étudiée quantitativement dans

le travail déjà cité de J. Bielecki et Victor Henri. L’aldéhyde acétique présente une bande d’absorption pour ~. == 2775; au delà de cette bande, l’absorption passe par un minimum pour i, :== 2350 et aug- mente ensuite très rapidement.

Voici les valeurs de l’énergie absorbée pour les différentes radia- tions :

L’action de la lumière a été mesurée également par la conducti- vité électrique. La variation de résistance est d’environ 25.000 ohms

en cinq minutes pour le spectre total. Nous donnons dans le tableau , suivant les vitesses initiales de réaction dans une série de mesures ; les conductivités sont exprimées en 10-6.

Les écrans qui ont servi sont les mêmes que ceux utilisés pour

l’acétate d’éthyle. On déduit les vitesses trouvées, et tenant compte

(15)

318

de la transparence de la lamelle de verre à la raie 2880, pour les

régions du spectre A, B, C, D. E, les valenrs suivantes pour l’acti- vité des différentes régions :

Le tableau suivant indique les valeurs qui en résultent pour la

susceptibilité photochimique dans diverses régions.

La susceptibilité photochimique présente un maximum remarqua- blement net dans la région B, comprise entre 2980 et 2748 ; or

l’aldéhyde acétique a une bande d’absorption dans cette région, et

le maximum est à 2775. La concordance est parfaite comme l’in- dique la courbe 4).

On remarquera pourtant qu’au lieu de se relever vers les faibles longueurs d’onde, la courbe représentant la susceptibilité photo- chimique s’écarte de la courbe d’absorption. Il semble que, pour l’action chimique, il n’y ait qu’une bande d’absorption qui entre en jeu. D’autre part, la courbe de l’action photochimique est beaucoup plus brusque que celle de l’absorption. On calcule aisément que le rapport entre l’action chimique et l’absorption n’est pas une cons- tante, mais croît aux environs de la bande d’absorption. On peut

dire que dans la réaction chimique, une partie seulement de la molé-

(16)

319 cule intervient, c’est à cette partie, le groupe aldéhydique à double liaison, que correspond la bande d’absorption aux environs de ?. i 00.

Cela revient à étendre la loi d’absorption aux phénomènes d’ordre

moléculaire. On voit ainsi pourquoi le rapport précédent n’est pas constant.

Les recherches quantitatives sur l’absorption des rayons ultra- violets par différents aldéhydes nous conduisent à considérer que la courbe d’absorption de ces corps est la résultante de deux courbes

d’absorption élémentaires qui appartiennent, l’une au groupement

H - C = 0, l’autre aux groupements CH2 et CH3 ; l’action photo- chimique portant presque exclusivement sur le premier groupement moléculaire, on conçoit que la courbe de susceptibilité photochi- mique soit parallèle seulement à la partie de la courbe d’absorption qui correspond à ce groupement aldéhydique. C’est précisément ce

que l’on voit sur la fy. 4.

On connaît, dans le spectre visible, des écarts analogues à la loi d’absorption qui pourraient s’expliquer de même.

On sait par exemple que la chlorophylle a une série de bandes d’absorption les expériences de Timiriazew ont montré que toutes n’étaient pas actives au point de vue de l’assimilation chloro-

phylienne. Les radiations absorbées entre E et H ne semblent pas

intervenir dans la décomposition du gaz carbonique.

(17)

320

Cette sensibilité élective de certaines bandes à la lumière s’expli- querait en admettant que, pour ag ir, la lumière doit non seulement être absorbée par la molécule, mais que les seules radiations qui

interviennent sont celles qui sont absorbées par les groupements

sensibles de la molécule. C’est ce que nous avons appelé la loi d’ab- sorptioiz photoch£mique élémentaire (’).

III.

-

Énergie absorbée dans les réactions photochimiques.

-

Pour

comparer entre elles les diverses réactions photochimiques et éta-

blir au point de vue énergétique le mécanisme de ces réactions, il

est important de déterminer sur un grand nombre d’exemples la quantité d’énergie de rayonnement qui doit être absorbée par molé- cule pour que la réaction ait lieu.

Un raisonnement thermodynamique et la théorie des quanta ont amené Einstein à énoncer la loi générale de l’équivalence photochi- mique : pour qu’il y ait réaction chimique, une molécule doit absorber

une quantité d’énergie de rayonnement égale à un quantum d’éner- gie. La valeur du quantum est proportionnelle à la fréquence v de

la radiation incidente et est égale à où 7z est la constante de Planck, 6,5. ~0-27.

Pour obtenir cette expression, Einstein fait pl-usieurs hypothèses j

notamment il suppose que les molécules réagissent seulement sous

l’action du rayonnement et indépendamment les unes des autres, c’est-à-dire que la réaction est monomoléculaire.

Nous avons mesuré l’énergie qu’absorbe en moyenne une molécule dans le cas de la décomposition photochimique de l’eau oxygénée, et

dans l’hydrolyse de l’acétone. Nous avons ensuite cherché si la loi d’Einstein était applicable à quelques autres réactions.

le Nous avons exposé une solution d’eau oxygénée très diluée,

la concentration initiale était 0,037 normale.

La solution était exposée dans des vases à fond plat de 5 centi-

mètres carrés de surface. La distance à l’étincelle était de 4 centi- mètres et l’épaisseur de la couche liquide Ocm ,2. On dosait après cinq minutes d’exposition avec une solution de permanganate. L’ab- sorption de l’eau oxygénée a été mesurée quantitativement pour toutes les régions du spectre du cadmium. On peut ainsi calculer

l’énergie absorbée. Le tableau suivant donne les résultats obtenue

(1) C. R., t. CL‘’I, p. 230: 1913.

(18)

321

1.218,5 ergs sont absorbés en une seconde ; -, pendant le même temps, i)9 lOf 6 molécules sont détruites. Par molécule transformée, l’éner- gie absorbée est en moyennes :

En prenant comme valeur moyenne de v, 1,3 . on devrait

trouver d’après la loi d’Einstein pour E la valeur environ 130 fois

plus grande,

: La solution d’acétone exposée était normale ; la surface était de 2Cm?,52, la distance à l’étincelle 3 centimètres et l’épaisseur

Après quinze minutes d’exposition, on dosait par iodométrie. Le tableau suivant indique les résultats obtenus : *.

1.266 ergs sont absorbés par seconde, et le nombre de molécules

détruites dans le même temps est 2,3. 10’ 7. On trouve par molécule :

La valeur calculée d’après la loi d’Einstein en prenant pour v la

valeur moyenne 1,15 . lOt 5 est environ 1.360 fois supérieure à la va-

leur trouvée. Elle est :

3° L’énergie minimum provenant d’une lampe Hefner, et tombant

(19)

322

sur la pupille suffisante pour produire une impression lumineuse est d’après Grijns et Noyons : 4,4. 10-1 1 ergs.

8 à 10 U, ‘00 seulement de cette énergie appartiennent au spectre visible, soit 3,96 . 10-13. L’ceil est plus particulièrement sensible au vert jaune.

Nous trouvons en prenant v ---_ a,76 . lOu pour l’énergie du seuil :

le coefficient 6,6 .10’~ est ici égal à h : 10. Wais, dans les expériences précédentes, l’image formée sur la rétine est d’environ 1 100 de

millimètre carré. Si la loi de l’équivalence photochimique était applicable, on serait conduit à admettre qu’il suffit que 10-f de mo-

lécule soit décomposé dans 11/100 de millimètre carré de rétine pour produire une impression lumineuse. Ce qui est certainement inadmissible.

40 Leimbach (f) J a mesuré l’énergie nécessaire pour produire sur

une plaque photographique un noircissement égal à 1. Pour À com- pris entre 415 et 475 pp, il a trouvé par centimètre carré 0,63 ergs.

La quantité d’argent qui correspond à ce noircissement est égale

à ogr,000103 par centimètre carré, ce qui représente 7 .tOi 7 molé-

cules d’argent.

Par conséquent l’énergie moyenne par molécule est égale à :

Dans ce cas v est égal à 7,2.10"-, et le produithv =,ft,68. 10-12 ergs.

C’est une valeur cinq millions de fois plus grande.

5° Dans l’assimilation chlorophyllienne par les feuilles vertes, Brown a trouvé que, dans les conditions optima, il y avait formation de 09",00083 d’amidon par mètre carré et seconde; ceci correspond

à une fixation de O~,~1,0012 de C02, c’est-à-dire 19.10’8 molécules.

Les 90 0 0 de cette assimilation sont produits par les rayons de À

compris entre 700 et 650 P-tJ. et l’énergie du rayonnement solaire cor- respondant à cette région du spectre est égale à 18 calories par mètre carré et seconde, c’est-à-dire 7,5~.i0~ ergs; par conséquent

l’assimilation d’une molécule d’acide carbonique nécessite en

moyenne :

(1) Zeit. f. 1ci88. Phot.: ~99 : 1909.

(20)

323 D’autre part la valeur de est ici égale à :

c’est-à-dire environ 15 fois moins.

6° Warburg ~’ ~ a mesuré la quantité d’énergie de rayonnement ), = 209 absorbée par l’oxygène pendant la formation d’une quan-

.

tité dosée d’ozone. Il trouve, par exemple, que l’énergie absorbée

est égale à 1,7~ . 101 ergs et le nombre de molécules d’ozone formées est 1,65 . i0’B Par conséquent par molécule on a :

c’est un nombre remarquablement voisin de l’énergie obtenue E.

Dans les quatre premières réactions que nous avons examinées, l’énergie nécessa£’re à la destruction d’une 1nolécule par voie photo- chi1n£que est inférieure au quantu11t d’énergie d’Eiitstei?1 (2). La lu-

mière semble n’y intervenir que comme catalyseur, pour mettre les

molécules dans un état tel qu’elles réagissent ensuite d’elles-mêmes.

Pour ces réactions, les conditions posées par Einstein ne s’ap- pliquent pas, puisque ces réactions se produisent aussi dans l’obscu- rité.

Dans les deux dernières réactions, au contraire, le rayonnement

est indispensable pour provoquer les réactions qui sont fortement endothermiques ; l’énergie qui doit être absorbée par molécule est

ici bien plus grande et elle se rapproche de celle qu’exige la loi de

Einstein.

Il y a donc intérêt à déterminer pour un grand nombre de réac-

tions diverses la vaieur de l’énergie de rayonnement qui doit être

absorbée par molécule pour provoquer une réaction. La valeur de cette énergie pourra servir à mesurer d’une façon directe la stabilité d’une molécule complexe et l’affinité chimique entre des molécules différentes .

(1) Akctd., 1912.

lioll, qui s’est posé un problème analogue à propos de l’hydrolyse photochimique des acides chloroplatiniques, nous a dit obtenir des résultats qui

sont à rapprocher des nôtres.

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