Recherches sur le spectre du zinc

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Recherches sur le spectre du zinc

Léon Bloch, Eugène Bloch

To cite this version:

LE

JOURNAL

DE

_PHYSIQUE

ET

LE RADIUM

RECHERCHES SUR LE SPECTRE DU ZINC

Par MM. LÉON et EUGÈNE BLOCH.

Sommaire. 2014 Nous avons étudié _{comparativement} le spectre d’étincelle du zinc dans _l’air, le spectre

d’étincelle dans le vide et le _spectre de haute _fréquence dans un tube sans électrode.

La _première source ne _permet pas d’obtenir le spectre du zinc avec tout son développement par suite de la _présence d’un fond continu intense et du caractère très diffus des raies.

L’étincelle dans le vide fournit des spectres beaucoup plus riches et mieux résolus que l’étincelle dans l’air. Elle nous a _permis d’observer tout un _spectre nouveau du _zinc, le _spectre Zn _{IV, qui comprend plus} de 120 raies entre 4 000 et 2 500 Å.

La _décharge oscillante dans un tube sans électrode est la méthode de _{choix pour la} séparation des

spectres d’étincelle des différents ordres Nous l’avons _employée pour caractériser nettement les raies Zn II, Zn III et Zn IV.

Notre liste qui comprend plus de 800 raies, constitue une _description nouvelle et très complète du

spectre du zinc. La plus grande partie des raies observées _appartient au spectre Zn III. Nous avons

pourtant reconnu _plus de 50 raies _appartenant à Zn II et _{qui n’avaient pas été signalées jusqu’ici.}

SéRIE VII. - TOME V. N 7.

JUILLET ~1931.

1. Introduction. - Les récents

_progrès

de la

spectroscopie

théorique ont permis

de classer d’une manière satisfaisante les

_principaux

_{groupes de raies} des

_spectres

_atomiques,

soit

_{qu’il s’agisse}

des

_spectres

d’arc dénotés par le

symbole I,

soit

_{qu’il s’agisse}

des

spectres

d’étincelle d’ordres

_successifs,

_{dénotés par les}

symboles

II, III,

IV,

etc... Il reste

_pourtant

dans la

plupart

des

_spectres,

même les mieux connus, un

nombre variable et

_parfois

très élevé de raies non

clas-sées,

dont l’étude

_{systématique}

constitue un _des

pro-blèmes les

_plus

_urgents

de la

_{spectroscopie.}

_Chaque

fois que cette étude a _{pu être}

_poussée

assez

_loin,

elle a

conduit à des résultats

_importants.

Nous n’en citerons

qu’un exemple parmi

les

_plus

_récents,

c’est la décou-verte d’une seconde famille de

_{spectres d’arc,}

dits

spectres

lh,

par

opposition

aux

_spectres

Ia ou

_spectres

d’arc

_{ordinaires (’ ).}

Il

_s’agit

de transitions

_spectrales

où l’électron

_actif,

au lieu

_{d’appartenir}

à la coucbe la

_plus

extérieure de l’atome

_{(couche a), appartient}

à la couche immédiatement

_{sous-jacente (couche}

_b).

Ces

_spectres

sont très

_développés

en

_absorption

dans la

_région

loin-taine de l’ultraviolet de Schumann entre 19 00 et 600 À.

Mais

_quelques-uns

des termes

_qui

les

_composent

inter-viennent

_déjà,

au moins

lorsqu’il

_s’agit

de

_spectres

d’étincelle,

dans la

_région

ultraviolette ordinaire ou

même dans la

_région

visible. Tel est le cas _{pour les}

spectres

ll b du

_zinc,

du cadmium et du mercure. Il est

(1) V. H. BELTTLEB Z. _l’fiysik, 1933, t. 86, p. 495.

intéressant de se demander si

_parmi

les raies non clas-sées de ces métaux ne

_figurent

_{pas des raies}

apparte-*tenant aux

_spectres

du

_{type b}

_{(ou peut-être}

à des

_types

nouveaux).

Des

_questions

de ce _genre ne

_{peu vent}

se résoudre que si l’on

dispose

de données

_{expérimentales}

aussi

complètes

et _{aussi sûres que}

_possible.

Or il est

frap-pant

de _{voir que certains des}

_spectres

les

_plus

faciles à

_produire

et les

_plus

anciennement connus n’ont donné lieu

_{jusqu’ici qu’à}

des

_descriptions

insuffisantes. En

particulier,

les listes de raies du

_zinc,

_{telles que les} réunit le Traité

_classique

de

_Kayser

_(1),

ne

correspon-dent aucunement dans un

_grand

nombre de

_régions

à la richesse réelle du

_spectre.

La cause

_principale

de cette lacune nous

_parait

être la suivante.

Lorsqu’on

veut faire

_apparaître

d’une

façon

complète

le

_spectre

d’un

_élément,

il est naturel de chercher à exciter ce

spectre

par des moyens de

plus

en

_{plus énergiques.}

C’est ainsi

_qu’on

a

_songé

à substituer à l’arc des étincelles condensées de

_plus

en

_{plus puissantes.}

Mais on est

_rapidement

limité dans

_l’emploi

de ce

procédé

par

l’apparition

d’un fond continu de

_plus

en

plus

intense

_qui

_{arrive à noyer} toutes les raies faibles

et

_beaucoup

de raies fortes. En même

_temps,

celles de

ces raies

_qui

demeurent visibles

_{s’élargissent}

au

_point

de devenir très diffuses et finissent par

échapper

à

toute mesure. Nous attribuons à cette double raison la

(!) KAYSER, Handb. d. _Spektr., t. _6, p. 856.

pauvreté des

observations faites

_jusqu’ici

sur le

_spectre

d’étincelle du zinc dans

_l’air,

surtout dans la

_région

des

_{grandes longueurs}

d’onde.

’

Différentes méthodes ont été

_proposées

_pour

échap-per à ces difficultés

_{expérimentales.}

On a cherché à exciter le

_spectre

d’étincelle des métaux en dehors de la

_présence

de _{l’air, par}

_exemple

dans un tube à hélium

raréfié muni d’une cathode creuse

_(cathode

de

Pas-chen).

Cette méthode a donné d’assez bons résultats

lorsqu’il

s’est

_agi

de

_produire

les

_spectres

d’étincelle du

_premier

ordre

_{(spectres II)}

avec une forte intensité et néanmoins sans

_trop

_{d’élargissement}

des raies. Elle a été

_appliquée

en

_particulier

_par v. Salis

₍₁₎

_{et par}

Takahashi

₍₁₎

à la classification

_partielle

des

_spectres

Zn II et Cd II. Mais la méthode de la cathode creuse ne

permet

pas d’exciter avec une intensité convenable les

spectres

d’étincelle d’ordre

_supérieur

au

_premier

(spectres

III,

IV...)

Elle ne donne pas non

_plus

une

sécurité

_complète

dans la

_séparation

des divers

_spectres

d’étincelle,

ainsi que l’a

déjà

fait remarquer F. Esclan-gon

(3)

en ce

_qui

concerne le

cadmium,

et comme il

ressort du

_présent

_{travail pour le zinc.}

Un

_{procédé plus}

radical _{pour obtenir à la fois} une

excitation très forte et des raies très fines consiste à utiliser la méthode de Wood et de

Millikan,

c’est-à-dire à faire

_jaillir

des étincelles condensées très chaudes et très courtes dans le vide absolu. L’étincelle dans le vide

_parait

la source _{la meilleure pour obtenir}

des

_spectres

d’excitation très

élevée,

et son

_emploi

est devenu

_classique

_{pour l’étude des}

_longueurs

d’onde les

_{plus courtes,}

_{jusqu’à la région}

de 1001 et au-dessous. Mais le manienxent de cette « étincelle chaude » n’est

pas.

toujours

commode : elle nécessite une retouche.

constante du

_réglage

_pour

_garder

une certaine stabilité

et les

_dégagements

_gazeux

_qu’elle

entraîne sont une

difficulté

_lorsqu’on

_opère

dans la

_région

de

Schu-mann. De

_plus,

la distinction entre les divers ordres d’ionisation ne saute _pas aux _{yeux par}

_simple

inspec-tion des

clichés ;

il est nécessaire de faire des

_spectres

d’excitation

_graduée,

avec intencalation de selfs

conve-nablement

_choisies,

et de trier les

_spectres

d’étincelle

d’après

les

_changements

d’intensité

_{correspondants.}

Nous avons

_employé

avec succès cette _{méthode pour} l’étude du

_spectre

du zinc dans la

_région

ultraviolette ordinaire et c’est

_grâce

à elle que nous avons reconnu

l’existence d’un

_spectre

nouveau du

zinc,

le

_spectre

Zn I v

_(4).

Mais la méthode la

_plus

_{efficace pour la}

_production

et la

_séparation

des divers

_spectres

d’étincelle nous

semble être celle de la

_décharge

oscillante dans un

tube sans électrode.

_Chaque

fois

_qu’un

métal est

suf-fisamment volatil pour se

_prêter

à une

_décharge

de ce

type,

on obtient des

_spectres

d’une très

_grande

richesse où les raies sont

_parfaitement

fines et

résolues,

bien

(1) Y. SALI>, Ann. der _Physik., i9?5, t. 76, p. 145.

() TAKAiiKi, t. cfër _//5-, 1929, t. _{3, p. 27.}

(2) TAKAllB.;:,KI, Ann.

der

_{Jazz 1929, t. 3,}

p. 2i.

(~) F. ESCLANGON, J. de Pltys. et le Radiuni, 1926, t. 7, p. 52.

(~) L. et E. BLOCH, C. R. Acad. _{Sc., 193~’,} t. 198, p. 645. - V. à

ce _sujet SAWYER et 3IARTIN _Phys. Rev., 1924, t. _23, p. 166.

visibles même sur le fond continu assez

_léger

_qui

sub-siste aux très fortes excitations. De

_plus,

le caractère

spectral

des raies

_(spectres

l, II, III,1

V...)

se révèle en

général

immédiatement,

sans même

_qu’il

soit

néces-saire de

_procéder

à une série d’excitations croissantes: les raies de

_{chaque spectre prennent}

en effet sur un

cliché donné un

_{aspect caractéristique}

(variable

d’un

cliché à

_l’autre)

qui

suffit presque

toujours

à les iden-tifier sans incertitude. On verra _par

_exemple

les raies I sous forme de

_{lignes allongées}

d’intensité

_constante,

les raies II seront renflées au

_centre,

les raies III seront

intenses aux

_bords,

les raies 7F seront courtes ou à double

_renflement,

_{etc... Il n’est pas} rare

_qu’on

_puisse

reconnaître de la sorte, à leur

aspect

caractéristique,

certaines raies

_{d’impuretés}

_(silicium,

_oxygène,

car-bone,

etc...).

De toutes

_façons,

sauf

_peut-être

dans le

cas des raies les

_plus

_faibles,

la

_séparation

des ordres

se _{fait par cette méthode} avec une réelle sécurité. Nous en avons donné _{la preuve dès} nos

_premières

recherches sur le mercure, les gaz rares et les

halo-gènes,

et le

_présent

_{travail montre que pour le}

zinc,

les résultats obtenus par notre méthode sont

toujours

conformes à ceux _{que donne la}

_séparation

_{par les}

selfs avec l’étincelle dans le vide.

2.

_Dispositif

_{expérimental. -}

Nous nous som-mes attachés à l’étude du

zinc,

d’une

_part

_{parce que}

son

_spectre

est un de ceux

_qui

nous ont semblé le

_plus

incomplets,

d’autre

_part

à cause de

_l’analogie

à

_laquelle

on doit s’attendre entre le

_zinc,

le cadmium et le mer-cure. Les

_spectres

d’étincelle du mercure sont

aujour-d’hui assez bien reconnus, sauf dans la

région

ultravio-lette très

lointaine,

et leur

_analyse

a été

_poussée

assez

loin par Paschen pour

Hg

lI et _{par Mac Lennan pour}

Hg

III. Pour le cadmium et le

zinc,

on connaît seule-ment les classifications

_déjà

citées de v. Salis et de

Ta-kahashi concernant Zn II et Cd

_II,

ainsi

_qu’un

_groupe de

_multiplets

de Zn III vers

_{1500 A,}

_signalé

_par

Lapor-te et

_Lang

_(1).

Afin de chercher à étendre ces

classifica-tions,

il était

_{indispensable}

d’avoir une liste détaillée

des raies Zn

Il,

Zn

_III,

et éventuellement Zn IV.

Quant

au

_spectre

d’arc Zn

_Il,

il semble bien établi

_{par les}

recherches de Paschen et de

_Saunders,

et se trouve décrit très

_{complètemant}

dans le

_{Rapport classique}

de Fowler. Le

_spectre

Zn 1n a été classé par Beutler entre

1 i00 et 7001.

Le zinc est un métal difficile à se _{procurer à l’état}

rigoureusement

pur. Nous avons été

_frappés

du _{fait que}

parmi

les raies non classées de Zn

I,

telles

_qu’elles

fi-gurent

dans les Tables de

_Fowler,

_{il y} en a deux

_qui

semblent

_appartenir

au

_plomb

_(3739,97

et

_2393,81)

et une à l’indium

_(4101,79).

Quant

à la fin de la liste de

Kayser,

empruntée

aux excellentes mesures d’Eder et

Valenta,

elle est _{manifestement souillée par différentes}

raies du

_plomb

et du cadmium.

Le zinc dont nous nous sommes servis

_(zinc

chimi-quement

pur de

liahlbaum)

s’est montré lui aussi

291

mélangé

d’impuretés,

dont la

_plus

_importante

est le cadmium. Nous avons naturellement éliminé de nos

listes toutes les raies

_qui

nous ont semblé

_appartenir

au

cadmium ainsi

qu’au plomb.

Sur les clichés obtenus

avec l’étincelle dans le

_vide,

nous avons dû éliminer les

raies du carbone et de faibles traces des raies de

l’oxy-gène. Ajoutons

que l’un de nos tubes de

_quartz

desti-nés à l’excitation _par la

_décharge

oscillante

contenait,

malgré

les soins

_apportés

à sa

_{préparation,}

une

quanti-té

_appréciable

_{de vapeur de} mercure; un second tube

préparé

avec

_plus

de

succès s’est trouvé au contraire entièrement

exempt

de mercure, Il nous a été facile d’éli-miner de la sorte les raies

_parasites

_{fournies par le} pre-mier tube. Nous avons

_supprimé

aussi de nos listes tou-tes les

raies,

d’ailleurs

faibles,

qui

semblaient

apparte-nir non au zinc mais aux

_spectres

de bandes de ZllI-I

(vers 4300)

et de ZnH+

_(vers

_2200).

Notre effort s’est

porté

également

sur la

_suppression

aussi

_méthodique

que

possible

des raies fantômes ou «

_{ghosts >>}

du réseau. Aussi pensons-nous que dans notre liste ne sub-sistent que très peu de raies

étrangères

au

_spectre

du

zinc,

et sans doute seulement

_parmi

les raies les

_plus

faibles.

_Lorsqu’une

raie demeure

_légèrement

_suspecte,

elle est

_marquée

du

_signe

_iffip?

dans le Tableau

ci-dessous.

Nos recherches se subdivisent en _{deux groupes}

_qui

se

_complètent

l’un l’autre. Une

_première

série de

cli-chés a été faite en

_employant

comme source l’étincelle dans le vide et comme

_{spectrographe}

un

_{appareil Hilger}

à un

_prisme

du

_{type ~2.}

Une seconde série de clichés

a été obtenue en utilisant comme sources des tubes de silice fondue contenant Un _peu de zinc distillé et munis d’un enroulement pour l’excitation en haute

_{fréquence ;}

l’appareil dispersif

est un réseau de Rowland de 3 m de rayon

à

montage

stigmatique.

Avec

_l’appareil

à

_prisme

comme avec

_l’appareil

à

_réseau,

nous avons fait aussi

des clichés de l’étincelle condensée du zinc dans l’air

afin de comparer le

spectre

de l’étincelle ordinaire avec ceux _{que fournissent les autres méthodes.}

La

_production

des étincelles dans le vide est assez

facile à réaliser avec un métal comme le zinc. Deux

fragments

de zinc sont serrés dans deux

_porte

électro-des verticaux fixés par des

_rodages

à une

_ampoule

de pyrex.

L’ampoule

porte

deux

prolongements

horizon-taux sur

_lesquels

sont

_mastiquées

deux fenêtres de

quartz.

On oriente l’une ou l’autre de ces fehctres vers

la fente du

_{spectrographe}

à

_prisme

où l’on concentre au

moyen d’un achromat

quartz-fluorine

la lumière de

l’étincelle. Cette

étincelle,

alimentée par un transforma-teur et une batterie de condensateurs est

_toujours

extrê-mement courte si l’on

_opère

dans un bon

vide,

et il est

nécessaire de la

_régler

_{presque constamment} en

agis-sant à la main sur l’un ou l’autre

_rodage.

Pendant toute _{la durée de la pose,}

_qui

est de l’ordre de 15

_minutes,

on laisse la chambre sous le vide de la pompe à diffusion en

_présence

d’air

_{liquide. Au}

_début,

quand

les gaz occlus dans le zinc se

_dégagent

rapide-ment,il

est souvent nécessaire

d’interromprela

déchar-ge et de laisser le bon vide se

rétablir ;

ensuite celui-ci

se maintient

suffisamment

pour que la pose

puisse

devenir continue. A cause des

_{déplacements}

constants de la

_petite

_étincelle,

dus à l’usure

_rapide

du

_métal,

il

n’y

a _{pas intérêt à faire} une

_projection

exacte de la

petite étincelle

sur la fente du

_{spectrographe : l’image}

se

_déplace

constamment le

_long

de la fente et les raies

obtenues,

qui

ont toutes le même

_aspect,

sont unifor-mément éclairées sur toute leur hauteur. On arrive à

distinguer

les raies des divers ordres en intercalant

dans le circuit de

_décharge

une self de valeur

convena-ble. Nous avons utilisé une bobine en fil bien isolé enroulée sur un cadre de bois à section

_hexagonale

et

dont le coefficient de self était de l’ordre de

_0,1

milli-henry. Lorsque

cette self est mise en

_circuit,

les raies Zn

lï

sont sensiblement

intensifiées,

les raies Zn III diminuent

_{légèrement,}

les raies ZIl I V sont entièrement

supprimées.

Pour

_produire

_{l’excitation par la}

_décharge

oscillante,

on se sert de l’un ou de l’autre des deux tubes scellés en silice fondue dont il a été

_{question plus}

haut. Ces tubes

_portent

un enroulement d’une dizaine de tours de gros fil de

cuivre,

faisant

partie

du circuit de

_décharge

d’une batterie de condensateurs. Dans le même circuit est intercalé un éclateur à électrodes d’aluminium dans

l’air,

dont l’écartement

_règle

le

_voltage

d’excitation.

Presque

tous nos clichés ont été faits avec une exci-tation du même

_ordre,

assez

_forte,

_{correspondant}

à

1 cm d’étincelle dans l’éclateur à air. Si la

_décharge

est

déclenchée

_quand

le tube à zinc est

_froid,

aucune

lumi-nosité ne

_s’y

manifeste

_quand

le vise a été bien fait. Il

faut chauffer le tube à la flamme du chalumeau ou de

préférence

au _{moyen d’un four}

_électrique

_pour amorcer

l’anneau

_lumineux,

dont les différentes zones ont des teintes

_{caractéristiques,}

allant du bleu vit dans la

ré-gion

axiale

_(région

clu

_spectre

_d’arc)

au blanc

éblouis-sant vers les hords

_(région

des

_spectres

_{d’étincelle).}

Notons tout de suite que si l’on chauffe

trop,

la lumi-nosité

_change

_brusquement

de nature et d’intensité. elle s’affaiblit et devient violet

foncé,

l’émission des

spectres

atomiques

s’atténue _{pour faire}

_place

à celle de

spectres

continus et de

_spectres

de bandes

_(’).

Il faut observer aussi

_qu’à

la

_température

la

_plus

favorable pour le fonctionnement du

tube,

le

_zinc,

métal très

réducteur,

n’est pas sans action sur les fenêtres de silice par où sort la lumière. Ces fenêtres

_jaunissent

et

finissent par brunir

après

quelques

heures de

fonc-tionnement,

ce

_qui

les rend

_rapidement

inutilisables

pour la

photographie

de

l’ultraviolet

lointain. C’est à cette circonstance

_qu’il

faut attribuer l’insuffisance de certains de nos clichés de réseau dans la

_{région qui}

avoi~ine 2 600 s.

3. Mesure des

longueurs

d’onde. - La mise en 0153uvre de nos clichés

_comportait

deux

_problèmes

bien distincts : 1° La mesure ausssi

_précise

_que

_possible

des

longueurs

d’onde ; 20

La

_séparation

aussi correcte _que

possible

des

_spectres

Zn

I,

Zn

II,

Zn

_III,

et Zn IV.

Nous avons

_apporté

le

_{plus grand}

soin à ces _deux

pro-blèmes,

mais bien que notre liste de nombres constitue

un progrès

manifeste sur celles

_qui

l’ont

_précédée,

c’est surtout par la

séparation méthodique

des divers

spectres

d’étincelle du zinc que nous _{pensons avoir}

contribué à l’étude

_{spectroscopique}

de ce métal. En ce

_qui

concerne les clichés obtenus avec le

spec-trographe

à

_prisme,

il est clair que les mesures de

longueurs

d’onde tirées de ces clichés ne sauraient être satisfaisantes dans la

_plus

_grande

étendue du

spectre.

La

_dispersion,

_qui

_{atteint 7 À par} mm dans la

_région

2400À. tombe à 14 À. vers 3000 et à 401. vers 4000. C’est dire que c’est seulement dans l’ultraviolet lointain que

l’on

peut

espérer

tirer du

_{spectrographe}

à

_prisme

des

mesures

correctes,

à

_quelques

centièmes

_d’Angstrom

près,

c’est-à-dire

_{équivalentes}

à celles du réseau. Une

précision

de

0,1

à

0,~ ~.

est encore

_probable

dans la

région importante qui

est

_comprise

entre 2 700 et

2500 À. Mais au début de l’ultraviolet les mesures

faites avec le

_prisme

n’ont

_{plus guère}

_qu’une

valeur

qualitative

et

_peuvent

surtout servir à des

reconnais-sances et à des identifications. Aussi n’avons-nous

employé

que le moins

possible

dans notre tableau les

mesures

_empruntées

aux clichés de

_{prisme. Lorsque}

nous avons été contraints de le

_faire,

les nombres

cor-respondants

ont été

_marqués

d’un

_astérisque,

_pour

indiquer qu’ils

sont moins

_dignes

_{de confiance que les} autres. L’incertitude a été diminuée

_chaque

_{fois que} cela a été

_possible,

en utilisant les moyennes de deux ou de

_plusieurs

clichés. A cause de sa

_grande

lumi-nosité,

le

_{spectrographe}

à

_prisme

révèle un certain nombre de raies faibles

_{qui échappent}

au réseau.

Les clichés obtenus avec le réseau

_permettent

due bonnes mesures,

grâce

à leur

_dispersion.

Celle-ci est à peu

près

de 5 Ã. _par mm dans le deuxième

ordre,

de

3 À.,

dans le

_troisième,

et on

_peut

utiliser dans

cer-tains cas le

quatrième

ordre. Avec des clichés de

bonne

_qualité,

la

_précision

absolue des mesures est voisine du centième

_{d’Angstrom.}

_{Pour que cette}

pré-cision soit réellement

_atteinte,

_{il faut que l’on}

_possède

un nombre suffisant d’étalons de référence

_parfaitement

connus. Il serait naturellement

_indiqué

de sc servir de l’arc au

_fer,

mais

_{l’expérience}

nous a montré

_qu’il

est

extrêmement difficile de superposer sans

_{déplacenlellt}

le

_spectre

de l’arc au fer au

_spectre

d’une source de

grande

ouverture comme l’est notre tube à

_décharge.

Aussi avons-nous

_préféré

_perdre

un _peu sur la

pré-cision absolue et nous contenter d’utiliser comme éta-lons des raies bien connues

_repérables

sur nos clichés.

Parmi celles-ci

_figurent

en

_premier

lieu les raies d’arc du zinc

lui-même,

comme certaines raies d’arc ou

d’étincelle du cadmium. A cet

_égard,

la

_présence

de

cette dernière

_impureté

nous a rendu

_grand

service. Nous en dirons autant de la

_présence

du mercure dans l’un de nos deux tubes haute

_{fréquence :}

les excellentes

données de Stiles sur le

_spectre

d’étincelle du mercure

nous ont fourni un nombre convenable de

_repères

dont

nous avons _{pu vérifier la cohésion interne. Il faut}

tenir

_compte

toutefois des erreurs absolues

_qui

restent

inhérentes aux étalons utilisés

_(Zn,

Cd,

Hg)

et

qui

peuvent

atteindre un

_petit

nombre de centièmes

d’Angstrôm.

Telle nous semble être aussi la

_précision

moyenne des nombres que nous

_publions,

au moins de ceux

_{qui correspondent}

aux clichés de réseau et aux

raies

_qui

ne _{sont pas}

_{particulièrement}

faibles ou

dif-fuses. Cette

_{précision, qui}

est

_supérieure

à celle des listes du Traité de

_Kayser,

semble suffisante pour per-mettre des essais de classification et de contrôle.

4. Les

spectres

Zn

I,

Zn Il, Zn III et Zn IV.

-Si le réseau est

_supérieur

au

_prisme

_{pour la} mesure

des

_longueurs

d’onde,

ce sont au contraire les clichés

de

_{prisme qui}

nous ont été le

_plus

utiles pour

recon-naître le caractère des

_raies,

_{et pour les rattacher soit}

au

_{spectre d’arc,}

soit aux

_spectres

Zn

_II,

Zn

_III,

nIV.

En ce

_qui

concerne le

_spectre

d’arc,

on _{sait que les}

modes d’excitation

_employés

_par nous

_(étincelle

dans le vide et

_{décharge oscillante)}

_{sont peu} favorables à la

production

de ce

_spectre

à bas

_voltage.

Aussi n’avons-nous rencontré sur nos _{clichés que les raies les}

_plus

fortes des séries de

_triplets

et de

_simplets,

et

_quelques

raies d’intercombinaison intenses.

_Beaucoup

de raies de séries données par Fowler

manquent

sur nos cli-chés et nous n’avons observé aucune raie d’arc

_qui

ne

_figure

_{pas dans la liste de Fowler.} Cette

circons-tance nous _{confirme dans l’idée que les raies}

_qualifiées

par nous Zn

_II,

les seules

qu’il

soit

_possible

de

con-fondre à la

_rigueur

avec Zn 1 sont bien des raies Zn Il et non des raies d’arc.

En ce

_qui

concerne le

_spectre

Zn

_II,

il

_n’y

a _pas

lieu de douter de l’exactitude

_générale

des résultats de

Salis

_(1).

Cet auteur a reconnu dans le

_spectre

ZnIIa les séries de doublets

_{correspondant}

aux doublets des

métaux alcalins

_(séries

_principales,

séries

_nettes,

séries

diffuses,

séries fondamentales et

_{hyperfondamentales)}

auxquelles

viennent

_s’ajouter

deux

_multiplets

impli-quant

le terme fondamental du

_spectre

Zn ll b. Les excitations très fortes _que nous avons

_employées

ne

semblent pas les

plus

favorables _{pour l’obtention}

com-plète

du

_spectre

Zn lI. _{Bien que} nous retrouvions sur

nos clichés toutes les raies intenses de

_Salis,

une

par-tie des raies faibles

_qu’il

a sériées sont invisibles chez

nous. Par

contre,

nous

_signalons

dans notre tableau

un certain nombre de raies non _{observées par} Salis et

qui

se

_présentent

chez nous avec le caractère Zn II. Si

cette

_attribution,

_que nous

_jugeons

très

_probable

_pour la

_plupart

des raies en

_question,

devait être admise

définitivement,

il nous semblerait naturel d’en

con-clure

_qu’il

_s’agit

de raies

_appartenant

au

_spectre

Zn llb. Il est

_plausible

en _{effet que} ce

_spectre

soit d’une excitation un _peu

_plus

difficile que le

_spectre

Zn

IIa,

et soit mieux

_développé

chez nous. D’ailleurs

il ne reste

_plus

dans le

_spectre

Za

7/~,

si l’on s’en

rap-porte

aux données de

Salis,

de

_place

vacante pour

293

semble enfin

_indiquer

de

_légères

différences

_d’aspect

entre les raies normales Zn

_lla,

et les raies 2 763 et

2 782

_{qui impliquent}

_d’après

Salis un terme Zn hb :

le renflement

_{caractéristique}

est moins accentué sur

ces deux raies que sur les autres. Si ces différences

s’avèrent comme

_réelles,

on

_peut

en _{conclure que la}

décharge

oscillante dans un tube sans _électrode

per-met non seulement de

_séparer

les

_spectres

d’étincelle d’ordres

_successifs,

mais éventuellement à l’intérieur

d’un même ordre les

_spectres

du

_type

a et du

_type

b.

Toutefois cette conclusion ne saurait être

_acquise

avant de nouveaux contrôles.

En ce

_qui

concerne le

_spectre

Zn

III,

on ne

possé-dait

_jusqu’ici

_{que les indications très}

_{intéressantes,}

mais très

_sommaires,

_{fournies par Kimura et}

Naka-mura

_(1).

Ces

_physiciens

ont montré _{que pour le}

_zinc,

comme _pour un

_grand

nombre d’autres

_métaux,

les

raies d’étincelle du second ordre se

_développent

sur-tout au

_voisinage

des électrodes. Par

_suite,

si l’on

projette

sur la fente d’un

_{spectrographe l’image}

d’une

étincelle de zinc éclatant dans

_l’air,

le

_spectre

présen-tera des raies

_courtes,

_{n’existant que dans le haut et le} bas du

_champ,

et

_qui

seront

_{caractéristiques}

de Zn III. Nous avons nous-mêmes

_appliqué

cette méthode dans le cas du fer

_~2),

et reconnu tout un

_spectre

nouveau

appartenant

à Fe III dans la

_{région 2}

500-2 200 Â.

Il

nous a été aisé de vérifier avec le zinc l’exactitude des observations de Kimura et Nakamura. Ces

physi-ciens n’ont pas fait de mesure de

_{longueur d’onde,}

ils

ont seulement identifié comme

_appartenant

à Zn III

trois groupes de raies intenses du

zinc,

séparés

par des intervalles notables : leur

_premier

_groupe

_comprend

13 raies entre 5 579

_{est 4 818,}

le second 8 raies entre 3 813 et 3

_623,

le

_troisième,

_qui

commence à 2

_576,

compte

22 raies

_{jusqu’à 2}

368 et semble se

_{poursuivre‘}

°

au delà de cette limite. Nous avons vérifié sans _aucune

exception

toutes les attributions

_proposées

_{par les}

phy-siciens

_japonais.

C’est en voulant étendre leur critère

à d’autres raies obtenues au _{réseau que} nous avons

rencontré l’obstacle

_provenant

du fond continu et de la la

_diffusion,

et c’est cet insuccès

_qui

nous a

détermi-nés à

_changer

notre mode d’excitation. Dans les

_spectres

incomparablement plus

riches que nous a fournis la

décharge

sans

_électrode,

nous avons retrouvé sur un

très

_grand

nombre de _{raies le caractère propre des} raies Zn III reconnues _{par Kimura} et Nakamura. Nous nous sommes

_persuadés

_rapidement

_{que la très}

grande

majorité

des raies du

_zinc,

telles

_qu’on

les observe dans la

_décharge

oscillante ou dans l’étincelle

chaude,

sont des raies Zn

III,

et

_qu’au

lieu des 33 raies

reconnues _{par les}

_physiciens

_japonais,

le

spectre

Zn III

comporte

plusieurs

centaines de raies. C’est cette

cons-tatation

_qui

nous a amenés à exciter ce

_spectre

d’une

façon

aussi

_complète

_que

_possible

et à l’isoler

systéma(i-quement

des

_spectres

d’excitation moindre ou

_plus

forte. Nous devons

_ajouter

_{que Kimura} et Nakamura ont

(1) Japan. J.

_Phys.,

1924, t. 3, N. 7-10.

(2) L. et E. _BLOCH, Ann. de

_Phys.,

192ô, t. _{6, p. 409.}

donné aussi une liste de 1 i raies

_importantes

du

spectre

Zn

_II,

dont trois ont

_échappé

à

Salis ;

ce sont

les raies 2

_{887, 2}

857 et 2 658. Nous sommes en

par-fait accord avec les auteurs sur le caractère Zn II des raies en

_question.

La seule discordance

_qu’il

_{y ait lieu} de

_{signaler entre}

les attributions deKimura-Nakamura

et les nôtres concerne la raie 3

693,

que ces

_physiciens

attribuent à Zn Il et _que nous considérons comme

une raie Zn III.

Les raies Zn _{III classées par}

_Laporte

et

_Lang

dans l’ultraviolet de Schumann n’ont pas été reconnues

comme telles

_d’après

leur

_aspect

_physique,

mais

seu-lement par

l’analogie

que

présente

ce

_multiplet

de Zn III avec le

_{multiplet homologue}

de Cu JI. Il n’est pas douteux que

l’analogie

soit

justifiée.

En ce

_qui

concerne le

_spectre

Zn

_{IV, qui}

_{n’avait pas} été

_{signalé jusqu’ici,}

on

_peut

_{dire que} sa

_production

était très vraisemblable dans les conditions de nos

expériences d’après

ce

_qu’on

savait

_déjà

des

spectres

Cd IV et

_{Hg 1 U.}

Il est

_remarquable

_{que le}

_spectre

Zn 1 V soit tout entier

_compris

entre les limites 4 071 et 2 587 À. Dans ces

_limites,

il offre un

_{développement}

très

_notable,

_{puisque plus}

de i20 raies de notre liste lui

_{appartiennent}

incontestablement.

_Quelques

raies du

_spectre

Zn I V ont _{été attribuées à tort par Salis} au

spectre

Zn II. Nous avons

_{déjà publié}

_{(’ )}

une liste détaillée du

_spectre

Zn

_{IV, qui reposait uniquement}

sur des clichés de

_prisme,

et ne

_pouvait

_pour ce motif

prétendre

à une

_{grande précision,}

surtout dans la

première partie.

Les

_longueurs

_{d’onde que} nous

don-nons _{ci-dessous pour les raies Zn} IV ont été

fréquem-ment améliorées en faisant état des clichés de réseau.

Ajoutons

enfin

_qu’outre

les

_spectres

Zn

_I,

Zn

_II,

Zn

III,

et Zn 1 v on observe avec nos tubes à

_décharge

sous très forte excitation un

_spectre

continu

_portant

sur une

_grande

étendue dans l’ultraviolet ordinaire et

jusque

dans le visible. Un trait

_{caractéristique}

de ce

spectre

continu est sa

_brusque

diminution d’intensité

à la

_longueur

d’onde t).

935,

qui

coïncide presque

exac-tement avec une raie du

_spectre

Zn Il. La même

dimi-nution brutale s’observe avec l’étincelle condensée dans l’air. Il est

_possible

_qu’il

_s’agisse

d’une

absorp-tion continue débutant

brusquement

à cette

_longueur

d’onde,

mais cette

_{particularité}

ne _{pourra être}

élu-cidée que par de nouvelles recherches. 5. Listes de raies. - Le tableau 1

ci-après

a été

établi en tenant

_compte

essentiellement des mesures au

réseau et accessoirement des mesures au

_prisme

(nombres

marqués

d’un

_{astérisque).}

Les raies Zn 111 étant de

_beaucoup

les

_plus

nombreuses,

on _{n’a pas} cru

nécessaire de

_surcharger

le tableau en les dénotant

expressément :

une raie

_qui

n’est suivie d’aucun

sym-bole doit être considérée comme une raie Zn 111. Les raies Zn

_I,

Zn Il et Zn I v sont

_spécifiées

_par les

sym-boles

_{correspondants.}

_Quelques

attributions douteuses

sont

_marquées

d’un

_point

_{d’interrogation.}

TABLEAU I. -r Liste

générale

des raies

(1).

297

Les intensités ont été estimées sommairement

d’après l’aspect

des clichés. Elles n’ont de sens bien défini que pour une

_{région spectrale}

_pas

_trop

étendue . et à l’intérieur d’un

_spectre

d’ordre bien déterminé

(Zn III p. ex.).

L’emploi

de

_{spectronraphes}

différents,

de

_plaques

de sensibilité

_inégale

et de conditions d’exci-tation variables ne

_permet

d’attribuer aux indications

d’intensité

_qu’une

valeur relative.

Nous avons rassemblé dans le tableau II les raies

de Zn II

_présentes

sur nos clichés et

_qu’il

convient

d’ajouter

à la liste de Salis,

_{Quelques-unes}

d’entre elles semblent avoir été reconnues _par

Takahashi,

ce sont

celles

_qui

sont

_marquées

_(T).

La liste des raies de Takahashi contient par ailleurs de nombreuses raies

qui

n’appartiennent

pas à Zn 11

(raies

Zn III ou raies

Pb),

ce

_qui

_justifie

les réserves faites au début de

ce Mémoire sur les difficultés de la méthode de la

cathode creuse _{pour la}

_{séparation rigoureuse}

des ordres.

On reconnaîtra sur les Tableaux

_ci-joints

_que notre

description (même

s’il

_s’y

est

_glissé

_quelques

_raies

para-sites)

donne une idée

_{beeaucoup plus complète}

et

_plus

exacte des divers

_spectres

du Zinc que les

descriptions

publiées

jusqu’ici.

Elle

_comporte

_plus

de 800 raies dont les deux tiers sont nouvelles. Nous pensons

qu’elle

est _{suffisante pour servir de base à} un essai

ra-tionnel de classification.

Il est

_remarquable

_qu’on

retrouve dans nos

listes,

avec

_plus

de

_précision,

_{la presque. totalité des}

raies

qui

ont été observées _{autretois par}

certains

spectros-copistes

comme

_Lockyer

et Thalcn, et

_qui

_{n’étaient pas}

regardées toujours

comme

_appartenant

au Zinc. Nos

attributions

_permettent

de redresser certaines erreurs

faites par nos

_{prédécesseurs}

dans leur

_description

du

spectre

du Zinc. Les erreurs _que nous avons _pu

com-mettre nous-mèmes ne nous

_paraissent

_{pas entacher la}

méthode

_{employée, qui}

_peut

_{s’appliquer}

avec fruit à

d’autres domaines.

Manuscrit reçu le 15 mai 1934.

ERRATUM

DE

L’ARTICLE

SUR « LE POUVOIR ROTATOIRE

OPTIQUE »

Par T. M.

LOWRY,

Journal de

_Physique,

_juin

1934,

t.

_5,

_p.

_225;

n° 6.

+

Page

226,

1re

_{colonne, ligne}

_16,

lire

SR,R~R3,

au lieu de

_SR1R2R3R~.

Page

226,

1 nt

_{colonne, ligne}

_33,

lire

1896,

au lieu de 1902.

Page

226, ire

colonne, ligne

35,

lire

1915,

au lieu

de 1916.

Page

226,

2e

colonne,

ligne

28,

lire

_Si++++,

au lieu de Si+++.

Page

227,

2e colonne dans le tableau de

_nombres,

dans la fie colonne

_(C2H’)

_permuter

les deux

_premiers

nombres :

_10,376

et

10,540.

Page

227,

dans la

_première

_{ligne après}

le

tableau,

lire

_H,CH3,

au lieu de

_CH,H-3.