Spectres d'absorption et d'émission L du dysprosium

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Spectres d’absorption et d’émission L du dysprosium

Gilbert Barrere

To cite this version:

De

_même,

_{pour A} == _23r,

Z~

.---

_90,66;

_on doit trouver gi, comme

_{l’indique l’expérience.}

Par contre, _{pour A} =

_239,

on trouve

Z_4

=

93,37,-le noyau stab93,37,-le devrait être le

_neptunium,

alors _que

l’expérience

donne le

_plutonium

Z .---

94.

Si l’accor,d est

_toujours

_{bien meilleur pour} A

pair

que pour A

impair,

c’est que, dans ce dernier

cas, les limites sont

beaucoup plus

resserrées que dans le

_premier,

_{l’élargissement}

des

_{limites estompant}

évidemment les

_{imperfections}

de la formule

_qui

donne

Zx.

Il est

_{possible qu’une légère}

modification

des coefficients

_puisse

donner des résultats meilleurs. Il semble

_cependant

_qu’il

sera nécessaire de

_compléter

la théorie pour la raison suivante : l’accord

numé-rique,

non

_plus

sur

Z,4,

mais sur le défaut de masse à

lui-même,

est

_beaucoup

moins bon. On s’en rend

compte

facilement sur

_l’exemple

suivant.

Comparons

le mercure

_{*2 1 Il Hg et}

_{l’osmium 1 1 ’Os.}

Pour ces deux

élément,

le nombre

_atomique

est les

_{4/1 oe}

du nombre de masse.

_Quels

_que

_soient,

_par

_suite,

les

ffi. t t b 1 .

A f

/ _

o")2

coefficients a

et b,

les

_expressions

aA +

-4

doivent être dans le

_rapport

des nombres de masse,

c’est-à-dire

_o,g5.

En affectant d’un accent les

grandeurs

relatives à

l’osmium,

on devrait donc avoir

C’est donc sur les coefficients

théoriques

que devrait

porter

la modification et il est facile de voir

_qu’elle

devrait être

_importante,

ce

_qui

est _peu

vraisem-blable.

-Manuscrit reçu le 25 janvier ~g4~.

SPECTRES D’ABSORPTION ET

D’ÉMISSION

L DU DYSPROSIUM

Par GILBERT

BARRÈRE.

Attaché de Recherches au C.N.R.S.

Laboratoire de Chimie

_physique

de la Faculté des Sciences de Paris.

Sommaire. 2014 Les discontinuités

d’absorption L du _dysprosium sont mesurées et étudiées avec les structures _qui les accompagnent.

Les _principales raies d’émission L sont ensuite mesurées, ainsi que les raies satellites obtenues et les

énergies des niveaux de l’atome calculées.

Les _appareils sont décrits, les méthodes indiquées, les résultats discutés.

4. -- SPECTRE D’ABSORPTION.

Introduction. -

Coster,

Nishina et Werner

_[i],

ont donné les valeurs suivantes pour les

longueurs

d’onde des

_{discontinuités}

du

_{dysprosium :}

On voit

_qu’une

révision de ces

_longueurs

d’onde

s’iznposait :

-. c’est

l’objet

de la

première partie

de

mon travail.

1

Pour mesurer les

_longueurs

d’onde des discon-tinuités

_{d’absorption}

du

_{dysprosium, j’ai}

_{fait passer}

le

_rayonnement

X à travers un écran

_{d’épaisseur}

convenable

_d’oxyde

de

_dysprosium;

on

_enregistre,

sur un

_cliché,

le

_{spectre d’absorption}

ainsi obTenu

et des raies dites « de référence » _de

_longueur

d’onde

connue, choisies de telle

façon

que

chaque

discon-tinuité se

_place

entre deux raies voisines. On déter-mine

_alors,

_par

_{interpolation,}

les

_longueurs

d’onde de ces discontinuités.

1. -

Dispositif

expérimental.

Le tube à rayons X utilisé est un tube

démontable

de

_grande

_puissance;

le vide est _{assuré par} une _pompe

primaire

rotative à

_palettes

et _{deux pompes}

laires à

diffusion,

une à mercure et une à huile. La cathode est _{constituée par} un filament

incan-lescent de

_tungstène.

L’anticathode est un bloc de

suivre creusé d’un canal parcouru par un courant

Fig, i.

d’eau assurant le refroidissement. Sa

_partie

supé-rieure

_{comporte quatre}

faces

facilement

inter-changeables

sous _{vide par rotation} de toute la

_pièce

anticathodique

autour de son axe, au _{moyen d’un}

gros

rodage graissé.

L’installation

_comporte

un réservoir de vide d’une

dizaine de litres et un relais

assurant,

lorsque

les pompes secondaires ne suffisent

_plus

à maintenir

le

vide,

la mise en marche

_automatique

_{de la pompe}

rotative et son

arrêt,

lorsque

le vide

_primaire

est

redevenu convenable.

Un _{groupe convertisseur}

donne,

à

_partir

du courant

monophasé,

un courant

_triphasé

de 220 V

_qui

est

ensuite transformé en courant de

_voltage

élevé

réglable, puis

redressé _par six kénotrons. On

_peut

faire varier la tension de 15 à I oo kV.

J’ai utilisé un

_{spectrographe}

à focalisation par

cristal courbé de Mlle Cauchois

_[3].

Le cristal est

une lame de mica courbée sous 20 cm de _rayon.

Le

_système

réflecteur utilisé est _{constitué par les}

plans

qui

font,

avec la normale à la

surface,

un

angle

de

_{4°5f>’; la}

constante réticulaire

est zd -

5,

3 Á. Au cours de mon

_travail,

_j’ai

dît

diaphragmer

le cristal

_jusqu’à

délimitation d’une

~ région régulière

donnant des raies fines.

2. - Recherche des conditions les meilleures

pour l’obtention des

spectres.

’

Ecran. ---- TECHNIQUE

DE PRÉPARATION.

-L’oxyde

de

_dysprosium

dont

_je

me suis servi m’a

été donné en

_partie

_par Mlle Cauchois

_qui

l’avait

reçu de 1VI.

Urbain,

en

_partie

_par 1B1. Trombe

_qui

l’a

obtenu _par fractionnements successifs d’un

_mélange

de terres rares. Je les remercie tous deux bien

vivement.

La

_première

idée

_qui

vient à

_l’esprit

_pour la réali-sation de l’écran est de déterminer la

_quantité

d’absorbant nécessaire par unité de surface et

d’essayer

de l’étendre d’une manière uniforme

sur 1 cm2 de

_papier

_gommé.

On se rend vite

_compte

que

chaque

papier

ne

_peut

recevoir

_{qu’une quantité}

déterminée d’absorbant en relation avec

_{l’épaisseur}

et la

_qualité

de sa _{gomme. Il n’est pas}

_possible

de

dépasser

une certaine

_quantité

_pour

_laquelle

la gomme ne colle

_plus

et si l’on met une

_quantité

inférieure à

celle-là,

il est difficile d’obtenir une

couche uniforme. On

_peut

aussi

étendre,

d’une manière uniforme due- l’absorbant sur un

_papier

non

_gommé

et coller ensuite sur cette surface un

papier

gommé.

L’inconvénient est _{que l’on} a ainsi

deux

_épaisseurs

de

_papier,

_pour une seule d’absor-bant. Le mieux est

donc,

je

crois,

de

_disposer

d’un

jeu

de

_papiers

_gommés

avec

_lesquels

on

_peut

réaliser

toutes les

_épaisseurs

d’absorbant désirables _par

interposition

d’un choix convenable de

_plusieurs

d’entre eux.

ÉPAISSEUR

OPTIMUM DE

L’ÉCRAN,

D’APRÈS

SAND-STRÔM. - Solen : ₁

I,,

l’intensité du

_rayonnement

incident;

I, y

l’intensité transmise et le coefficient

d’absorp-p

"

tion

_massique

avant la

crête;

I,, ‘-‘ r

l’intensité transmise et le coefficient

_{d’absorption}

p

’

après

la

_crête;

x, la masse d’élément absorbant par centimètre carré

d’écran.

On a les relations

- avant la

_crête,

-

après

la

_crête,

Sandstrôm

_[4]

_{pose que} le cas le

_plus

_favorable,

d’observation de la discontinuité est _{celui pour}

lequel

les

intensités,

de

_chaque

côté de la crête

ont des _{valeurs telles que leur différence soit} maximum. Le cas se

_produit

_pour

On trouve

Valeur des

_{coefficients d’absorption.}

-- Entre le

coefficient électroniaue et le coefficient

_massique

d’absorption

existe la relation

N,

noirbre

_{d ’Avogadio ;}

A

et

Z, masse et numéro

_atomiques

de

l’élément

absorbant.

On en tire

- ,,

D’après

les travaux de Jônsson

_[5],

on obtient le

coefficient

_{massique d’absorption}

_pour la branche y

de la en

_multipliant

la valeur

_qu’il

p

aurait pour la branche _{.K par le}

_rapport

_{, Ev}

et

El.

, 1

étant les

_{énergies.des niveaux}

et K.

Les tables de Jônsson donnent en fonc-tion de

_Z~,

,,

longueur

d’onde de la discontinuité en

_aingstrôm.

Calculons x _{pour la crête}

_L,,

_qui

est la

_plus

difficile

à voir.

Dans le cas du

_dysprosium.

On trouve sur les tables

Le calcul

donne,

pour les niveaux

d’énergie,

DISCUSSION DE LA FORMULE DE SANDSTROM. -La

_comparaison

des clichés obtenus avec un écran

ayant

1’épaisséur précédemment

calculée et un écran

beaucoup plus épais

me

_permet

de _{dire que la}

for-mule de Sandstrôm n’est pas valable pour le

procédé

utilisé. Pour

_qu’elle

le

_soit,

il

faudrait,

en

_effet,

comme le fait remarouer Marie-Louise Allais

_[6],

qu’il

y ait

proportionnalité

entre l’intensité du

rayonnement

transmis et la

_grandeur

_{enregistrée.}

Or,

on admet _que la densité

optique

S d’une

plaque

noircie aux _{rayons X} n’est

_{proportionnelle}

à

l’énergie

reçue que

jusqu’à

~S ~ _{1,3 pour devenir ensuite}

proportionnelle

au

_logarithme

de

_{l’énergie.}

D’autre

part,

la

_{systématisation}

de Jônsson dont on se sert

pour le calcul des coefficients

d’absorption

n’est pas

rigoureusement

vraie _{pour les} sauts

_{d’absorption}

partiels

d’un groupe de niveaux de même nombre

quantique

n.

Si,

comme Marie-Louise

Allais,

on

_envisage

la

déviation

_enregistrée

au

microphotomètre,

on

_trouve,

pour I =

f (x)

et

Il

= g

(x),

deux

exponentielles

s’écartant indéfiniment l’une de l’autre dans la

région

des x

_positifs.

On a donc intérêt à

prendre

un écran aussi

_épais

_{que le}

_permettent

les

_temps

de

pose.

ÉPAISSEUR

CONVENABLE DÉTERMINÉE PAR

L’EXPÉ-RIENCE. - J’ai

pris

des clichés en

_augmentant

progressivement l’épaisseur

de l’écran. Un ensemble d’écrans

_comportant

_{Io ing de}

_dysprosium

_{par cm2}

m’a

donné un _{résultat convenable. Le cliché que}

j’ai

passé

au

_{microphotomètre}

a été ainsi obtenu.

Cependant

pour

pointer

Li,

j’ai

dû

prendre

un

cliché avec un écran de z3 _{mg : cm2.}

FOND CONTINU ET RÉGIME DU TUBE. - On

a

intérêt à utiliser un fond continu aussi intense que

possible;

cette intensité varie comme le numéro

atomique

de l’élément émissif. J’ai utilisé le

tung-stène,

se trouvant sur l’une des faces de

l’anti-cathode.

Tension ta

_{plus favorable.}

- Pour que les

discon-tinuités soient

visibles,

il ne faut pas aue le

phéno-mène de

_{l’absorption}

soit masaué par un fond continu

produit

par un

_rayonnement

de

longueur

d’onde

plus

courte,

c’est-à-dire

_apparaissant

dans un ordre

supérieur à

celui dans

_lequel

on travaille.

Les discontinuités se

_placent

dans un domaine

compris

entre l30o et 1600 u. x. Il faudrait donc

opérer

avec un

_voltage

tel _que le

_rayonnement

de

longueur

d’onde inférieure à 800 u. x. ne soit pas

excité. On devrait

avoir V

16 kV.

Or,

comme le

_montage

avec

_{lequel j’ai}

travaillé

ne

_permet

_{pas de} rester d’une manière

_permanente

au-dessous de 16 kV et comme, d’autre

part,

les discontinuités

Lu

et

_L"I

sont très

_apparentes,

c’est

surtout _pour

Li

(~

1362

_{u. x.)}

_qu’il

convient de

prendre

des

_{précautions.}

Il suffit donc d’éviter un

rayonnement

du deuxième ordre sur la bande

comprise

entre i3oo et

₁₄₀₀

u. x., c’est-à-dire

_qu’il

faut éviter d’exciter un

_{rayonnement À}

₇₀₀ u. x.

J’ai donc travaillé sous un

_voltage

inférieur à I8 kV.

On arrive à se maintenir aux environs de

_16-17

kV

sans que le groupe convertisseur chauffe. Le débit

du tube est alors _{de 27} à 28

_mA,

c’est-à-dire un _peu

supérieur

au débit

_habituel;

_mais,

au cours _{de poses} de 35 à 60 mn effectuées à ce

_régime,

l’anticathode

75

3. - Raies de référence.

Les discontinuités du

_dysprosium

se

_placent

de

telle

_façon

dans l’échelle des

_longueurs

d’onde,

qu’une

seule des raies d’émission données _par les

quatre

faces de l’anticathode a _{pu être} utilisée :

c’est la raie

_Kp,

du

cuivre,

138g,36 u, x.,

servant à

la détermination de L,. Je n’ai pas pu, d’autre

part,

mettre sur l’anticathcde les

_produits

de mon choix

qui

auraient donné des raies

convenables,

car

_j’aurais

risqué

de salir l’intérieur du tube

_qui

a été construit

pour les anticathodes massives et non _pour des

produits

volatils

_exigeant

des

_nettoyages

_fréquents.

Fig. 2.

Une

_unique

solution me restait : fixer les

_repères

par

fluorescence;

c’est ce

_qui

devait constituer la

partie

la

_plus

_importante

de mon travail.

J’ai,

tout

_d’abord,

_essayé

_{d’observer l’émission par}

fluores-cence en

_plaçant

un écran _presque

_{tangentiellement}

au faisceau émis _par une anticathode de

_tungstène

Les raies de fluorescence ainsi obtenues sont nettes

et fines. ,

Le fond continu est

_{négligeable.}

Les poses sont malheureusement fort

_{longues :}

11 à 12 h au total pour

chaque

cliché.

4. --

Analyse

des

_spectres

_{d’absorption.}

On

_aperçoit

sur les clichés obtenus

_(voir

l’l.

I,

B)

quatre

discontinuités

_{d’absorption qui}

sont,

dans

l’ordre des

_longueurs

d’onde croissantes :

Li, Ll,, Lm

de

_façon

_{que la}

_partie

irradiée soit vue du cristal.

J’ai dû renoncer à ce

_{procédé :}

,

---- d’une

part,

parce

que

le

_{montage ayant}

été

réglé

de

_façon

à avoir le maximum de

_luminosité,

on ne

pouvait plus

mettre, entre la fenêtre et le

cristal,

qu’un

écran de taille

_trop

_petite

dans une

partie

peu lumineuse du faisceau. L’obtention des raies aurait nécessité des _poses très

_longues

nui ne

s’accommodaient

_point

des courtes _poses suffisantes

à l’obtention des _{discontinuités. L’écran n’étant pas}

assez

_éloigné

_{du rayon mcyen du faisceau}

_direct,

on ne

_pouvait

_pas non

_plus

_permettre

au

_rayonnement

’

de fluorescence d’irradier le

_{cristal, à}

l’exclusion du faisceau

direct;

- d’autre

part, l’angle

p du rayon moyen du

faisceau direct et _{du rayon moyen} du faisceau de fluorescence était

_grand;

la moindre

_{irrégularité}

du cristal

_risquait

de se _{traduire par} des résultats

non

_homogènes.

J’ai donc dû me

_résoudre,

_après

avoir solidement

fixé le cristal et le

_châssis,

à

_déplacer

l’ensemble

du

_{spectrographe}

et à

_régler

d’une

_façon

_{telle que}

les

_positions

relatives écran-cristal-châssis en fluores-cence soient _{les mêmes que les}

_positions

relatives

fenêtre-cristal-châssis en

_rayonnement

direct. De

cette

_façon

_{les rayons moyens des faisceaux direct} et

de fluorescence

_attaquaient

le cristal sous un même

ang’.e.

J’ai pu obtenir les raies K de fluorescence des éléments de numéro

_atomique

inférieur à

_41,

jusqu’au

zirconium

_compris.

Voici,

avec les

_temps

de _pose

_{nécessaires,}

les

diverses raies de référence dont

_je

me suis

servi,

chacune

_ayant

été

_enregistrée

sur le cliché pair pose

séparée

au moyen d’un écran distinct :

du

_dysprosium

et K du fer

_{( t 74o}

U.

_{x.~ ;}

cette dernière discontinuité

_provient

du fer contenu dans le mica utilisé. On constate souvent que ces cristaux en

contiennent

_(Fe

abs. K visible sur Pl.

I,

A).

Les discontinuités

LI,

et

Li

sont très nettes;

il n’en est _pas de même de

Li

que

je

n’ai pas pu

pointer

directement au

_comparateur

sur les

clichés;

j’ai

dû les passer au

_{microphotomètre}

et

c’est

sur les

microphotogrammes

obtenus _que

_j’ai

mesuré la

longueur

d’onde de

Li.

Ln

et

L,"

présentent,

du côté des

_grandes

1

Planche I, A et B.

77

peut qualifier

de raie blanche l’étroite bande claire

qui

accompagne

Li

du même côté. Les trois

discon-tinuités

_présentent

du côté des

_grandes

_fréquences

des structures

_plus

ou moins nettes suivant les

épreuves,

que nous étudierons

_plus

loin et dont les

longueurs

d’onde _{ont pu être mesurées pour}

Lu

et Lui

directement sur les clichés et _pour

_LI,

à la

_règle

sur

des

_{reproductions photographiques}

_agrandies

_(voir

Pl.

I,

A).

Les résultats des mesures sont rassemblés dans le

Tableau A. J’ai calculé les distances

_{énergétiques}

_qui

séparent

les maxima et minima constituant les

structures,

des discontinuités voisines.

Les

_longueurs

d’onde de

Li

et

L1I

sont données à

o, 15

u.x.

_près.

Celle de

Lui

est donnée à n, u.x.

_près.

La

_précision

est _{inférieure pour les divers maxima} et minima des structures. Elle est de i u. x. _pour

les structures de

Lj

Structures de Lit

Pour la raie blanche 1 ... _{o, 15}

» le maximum 2 et le minimum 3

_qui

suivent .. _{u, 5}

Structures de

-I’411I’ la raie blanche... o, 15

» le _premier maximul z ... o, 2

» le minimum _3, le maximum À et le minimum j. o , 3

» le dernier maximum 6... 1

Strueture,s. - Elles sont

constituées par des

bandes alternativement claires et

sombres,

accom-pagnant

les discontinuités du côté des

_grandes

fré-quences. Selon les vues de M. L.

_Brillouin,

_lorsque

l’atome fait

_partie

d’un réseau cristallin, il doit être considéré comme soumis aux forces de liaison de ce

réseau.

L’électron libéré ne

_pourrait

se _propager librement

à son

_intérieur,

il y aurait une série de niveaux lâches ou de bandes

d’énergie

qui

lui seraient

alternati-vement

_permises

ou interdites. ,

La relation entre les

_{positions énergétiques}

de ces bandes et la structure du réseau

per-mettent de

_comprendre

l’existence des structures

d’absorption.

-TABLEAU B.

Comparaison

des résultats trouvés _{par l’auteur pour les} structures

_{d’absorption}

LI de

_l’oxyde

de

_dysprosÙun

avec ceux trouvés _pour les structures

_{d’absorption}

K _{pour le même corps par Mlle Manesco .}

Selon

Kronig,

les structures

_{d’absorption}

d’un élément

_appartenant

à un

_système

cristallin

déter-miné sont

directement

liées aux constantes réticu-laires.

Ainsi,

la distance des maxima et des minima

d’intensité à la discontinuité

_principale

_{varie pour} les

méfaux

comme l’inverse du carré de l’arête élémentaire. Des éléments

_ayant

des structures

cristallines

_analogues

doivent avoir des struc-tures

_{d’absorption}

_{semblables. Les processus}

d’ab-sorption

doivent faire intervenir les mêmes niveaux finaux

Pn.1JI

pour K et

Lj;

j’ai

fait un

rappro-chement entre les résultats obtenus _pour les struc-tures

_accompagnant

la discontinuité

Li

et ceux

trouvés _{pour les} structures

_accompagnant

la discon-tinuité K _par Mlle Manesco

_{[ 18]}

_pour le même _{corps :}

oxyde

de

_dysprosium.

C’est

_l’objet

du ’Tableau B.

On

_peut

admettre _que les résultats

concordent,

proba-78

blement pas

permis

à Mlle Manesco l’observation

du

_premier

minimum et du

_premier

maximum au

voisinage

de la discontinuité K. ’

Les processus

d’absorption

doivent faire inter-venir les mêmes niveaux finaux _{pour les} discontinuités

L,i

et

Lui.

On

_peut

donc _comparer

les résultats trouvés _{pour les} structures

_{d’absorption}

de ces discontinuités. Les raies blanches

corres-pondent

bien,

le maximum 2 et le minimum 3

observés pour

L"

_{correspondent}

_{respectivement}

aux

maximum

4

et minimum 5 _{observés pour}

_Lm.

Les valeurs trouvées _{pour les distances}

énergé-tiques séparant

les bandes de structure de la discon-tinuité

correspondante

du

_dysprosium

se

_placent

entre celles

_indiquées

_{pour Yb 70} et Gd 64 _par

Dolejsek

et

_Hylmar

_[17]

dans leur étude des structures de

_Lm

des terres rares en fonction du

numéro

_atomique.

On ne

_peut

d’ailleurs pas être

_trop

_exigeant,

car

les valeurs

_rapportées

dans le travail de ces auteurs

sont des moyennes entre les valeurs trouvées pour

des

_oxydes

_{et pour des} oxalates.

Je n’ai pu observer d’autres bandes dans les structures de

Lji

parce que

j’étais

gêné

par des raies d’émission du _{tube que}

_je

ne

_pouvais

éviter.

La

_précision

des distances

_{énergétiques}

entre la

discontinuité et les bandes de structure est

_indiquée

dans la

colonne

de droite

_marquée

P du Tableau A.

B. --- SPECTRE L

D’ÉMISSION

_

DU DYSPROSIUM.

Introduction. --- Les

longueurs

d’onde des raies d’émission du

_dysprosium

ont

_déjà

été mesurées

par

Moseiey

[7j, Siegbahn

et Friman

_[8],

U.

_Hjalinar

_[g]

et

_{Coster [io].}

Les valeurs retenues _par

_Siegbahn

dans son traité

figurent

dans le Tableau C.

TABLEAU C.

i . -

-

- ,

Mlle Cauchois a mesuré

_Local,

_LCX2

et Lr,.

Les valeurs

_qu’elle

trouve

_{figurent aussi}

dans le

Tableau C. ’

Je me suis

_proposé

dans ce travail de réviser les

longueurs

d’onde des

_principales

raies d’émission

du

_dysprosium.

Tube à _{rayons X.} - Le tube

que

j’ai

utilisé a

déjà

été décrit dans un travail de Mlle Cauchois et

de Hulubei

_[12].

Vu les

_{caractéristiques du}

géné-rateur,

le tube ne

_pouvait

travailler que sous une

tension fixe de

Qo

kV. J’ai alors dû modifier le

79

trois transformateurs afin de

_pouvoir

faire varier la

tension de 6 à

_l~5

kV. La fenêtre de sortie du rayon-nement est _{obturée par} une mince feuille d’aluminium

côllée sur _{le corps du tube} avec de la gomme

laque.

Le vide est _{assuré par} deux _pompes à diffusion d’huile et une _pompe rotative montées en série. Un

_jeu

de

_pinces

_permet

d’isoler

deux

circuits de pompage. On

peut

ainsi réaliser dans le tube un

vide

_primaire

de l’ordre de IO-3 mm. de mercure,

grâce

à la pompe rotative seule avant de mettre en

action les _{pompes secondaires dont l’huile}

_{s’oxyderait}

trop

si elles étaient utilisées avant _{que le vide} soit assez

_poussé.

On atteint ainsi un vide de l’ordre de mm de

_Hg.

Le refroidissement est _{fait par} un courant d’eau

_qui

traverse l’anticathode. Le

laboratoire

_dispose

_pour ce

_montage

d’un

_jeu

assez

complet

d’anticathodes

_portant

_chacune,

une

_pastille

d’un _{corps dînèrent. Elles}

_peuvent

être

_changées

facilement au cours de la

_prise

d’un même cliché.

Pour

cela,

on isole le tube des _pompes, on

_opère

une rentrée d’air à son

_intérieur;

on

_peut

alors

changer

l’anticathode,

on réalise ensuite un vide

primaire

avec la pompe rotative seule et l’on remet

le tube en état de marche avec _{les pompes} à

diffusion

d’huile.

_{L’opération}

demande 10 à 15 mn. On

_peut

ainsi utiliser des raies de référence diverses. Le

produit

se

_place

sur une anticathode de cuivre. On trace tout d’abord au

_scapel

des rainures peu

pro-fondes sur la face de

_{l’anticathode,}

_que l’on

_graisse

légèrement,

on étend le

_produit

très divisé en mince

couche et l’on met une

_goutte

de _gomme

_laque.

Afin de limiter autant _que

_possible

les

_{dégagements,}

il

faut,

après

avoir laissé

sécher,

démarrer à basse tension et à faible intensité et monter très

len-tement vers les conditions d’émission les

_plus

favorables.

Spectrographes. --

J’ai tout d’abord utilisé le

spectrographe précédemment

décrit. Je me suis

également

servi d’un

_{spectrographe}

de même modèle mais

_comportant

une lame de mica courbée

sous

_4o

cm de diamètre

afin,

d’une

_part,

de diminuer autant _que

_{possible l’importance}

du fond continu fourni par les _poses

_longues

nécessaires à l’obtention

de références en troisième ordre dont

_je

n’ai pas

toujours

pu éviter

l’emploi

et,

d’autre

_part,

_pour

disposer

d’un

_pouvoir

de

_séparation

_plus

_grand.

Je

ne suis tout de _{même pas arrivé} à

séparer Lf33

de

Le cristal est une feuille de

mica;

j’ai

utilisé les

plans

réticulaires

_(201).

Enregistrement,

des

_spectres.

- J’ai fait les

essais sur film Kodak double couche. Les

_spectres

définitifs ont été

_enregistrés

sur

_plaques

_superfulgur

Guilleminot ou sur

_plaques

isozénith Ilford.

ANALYSE DES SPECTRES

D’ÉMISSION.

Emission

Lxl.

-- Elle est _au centre d’une bande

floue

_qui

s’étend surtout vers les

_grandes

longueurs

d’onde

_(voir

Pl.

II,

A et

_B).

Cette émission a

_déjà

été étudiée par Mlle Cauchois

qui

a mesuré

plusieurs

raies satellites

_[11].

Emission -- J’ai

pu mesurer une raie satel-lite située du côté des

_{grandes fréquences.}

Les mesures la concernant

_figurent

dans le Tableau D.

La

_longueur

d’onde est donnée avec une

_précision

de

_{0,15 u. x.}

_(voir

Pl.

Il,

A).

- TABLEAU D.

Éniissioiis particulières

au

_{dysprosium 66).}

Emission --- La raie

large

se

_prolonge

éga-lement du côté des

_{grandes longueurs}

d’onde par

une bande floue très étendue

_qui

se termine par un maximum très net constituant

_Lf314.

La mesure

de la

_longueur

d’onde de cette raie

_figure

au tableau D avec une

_précision

de

0,15

u. x.

K.

W. de

Langen [ 1 3 ]

a montré _que ces deux raies sont _{liées par le fait}

que si l’on trace une courbe donnant l’intensité

de en fonction du numéro

_atomique,

les

_points

représentant

les terres rares sont au-dessous de cette

courbe,

mais

_{s’y replacent}

si l’on

_ajoute

à

l’inten-sité de celle de

_{L914 (Pl.}

_{II, A}

et

_C).

Emission

LY2.

- Cette raie _se

présente également

avec une bande floue du côté des

_{grandes longueurs}

d’onde. ’

L’atome de

_dysprosium

_compte

66 électrons ainsi

répartis

2,

8, ~ 8, ~ 8 -~- g,

8 et 3. Il en

manque 5

à la couche

_qui

n’est

_complète

que pour le 71

lutétium.

D’une

_façon

_générale,

Coster et

_Druywestein

ont montré _que

_{l’élargissement}

de certaines raies

vers les

_{grandes longueurs}

d’onde

_{n’apparaît}

_que

81

La raie est émise

_lorsqu’un

électron tombe du niveau sur

_Li,.

La raie est émise

_lorsqu’un

électron tombe du

niveau 1V~ sur

Ljjj.

Il est

_possible

_{d’expliquer l’élargissement}

de

_-Lyi

et de

_LP2

_d’après

_{l’hypothèse}

de Van der Tuuk

_{( 1 ~~}

par l’interaction des moments

_magnétiques

de la

couche

_incomplète

comme nous l’avons vu, et de la couche

_2Vn,y

momentanément

_privée

d’un

électron.

TABLEAU E. Calcul des de l’atonzc de

Coster et

_Kronig

_[16]

ont

_expliqué

la

_présence

d’autres satellites _{L par} une ionisation

supplémen-taire de

l’atome,

qui

serait

_provoquée

_par un effet

photoélectrique

interne

_composé

du

_type

_Auger.

Le Tableau C donne les résultats des mesures des

raies L observées. Comme

_l’indique

ce

_tableau,

la

_{précision, qui}

est de 0,12 en _{moyenne pour} les

raies ce et les

principales

_[3,

de

o, 15

_pour les

premières

raies _y à

_{l’exception}

de "{2, pour

laquelle je

n’ai _pu

faibles et n’est

_plus

_{que de} o,36 u. x. _pour

TABLEAU F.

TAHLEAU G.

rI’ émission dit Tb,

J’ai été

_gêné

dans la mesure de

_Lg7

_par le bord noir d’une raie blanche voisine due à des réflexions

multiples

dans le cristal.

°

J’ai calculé les divers niveaux de l’atome de

dys-prosium (Tableaux

E et

_F).

La

_précision

varie

de

_{0,07 à}

_{0,30 Ã}

et de

_{o,95 à 5}

eV.

Le

_produit

utilisé contenait un _{peu de}

terbium,

65.

J’ai pu mesurer les

_longueurs

d’onde de et

Les valeurs sont données dans le Tableau G à o, i o u.x.

près

(Pl.

Il, A

et

_C).

Conclusion. - Ce travail m’a

permis

de

_préciser

les

_longueurs

d’onde des discontinuités

_{d’absorption}

du

_dysprosium

et des

_principales

raies d’émission. Il a mis en évidence les structures

_{d’absorption}

et

j’ai

pu mesurer les

_longueurs

d’onde des diverses bandes. J’ai pu calculer les divers niveaux de

l’atome,

j’ai

observé et mesuré

_Lg’,,

satellite de

_L~,

et satellite de

_Lpz.

Ce travail a été effectué, au Laboratoire de

Chimie-Physique

de la Faculté des Sciences de Paris.

Le

_sujet

m’a été

_proposé

_{par 3Ille Cauchois. Je} la

remercie de la bienveillance avec

_laquelle

elle m’a

guidé

et des bons conseils

_qu’elle

n’a cessé de me

prodiguer.

Je remercie Mlle Manesco et Me Le Blan de

l’aide effective

_qu’elles

m’ont

_apportée

et de la bonne camaraderie que

j’ai

trouvé

_près

d’elles.

Je remercie M.

_Godet,

_{aide-technique}

_qui

m’a

beaucoup

aidé dans mon travail.

Manuscrit reçu décembre 1946.

BIBLIOGRAPHIE.

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Über die _{Absorptions-spektren} in der L serie der Ele-mente La ₍₅₇₎ bis Hf _(72). Z _Physik, 1923, 18, p. 207.

[2] J. M. CORK, Characteristic _L-absorption of X _{rays for} Elements of Atomics nos 62 to 77; Phys. Rev., 2e série,

1923, 21, p. 326.

[3] Y. CAUCHOIS, Thèse, Ann. de Physique, 2e série, 1934, 1,

p. 215.

[4] A. _SANDSTRÖM Zs. _{f. Phys., 1930, 65, p. 635.}

[5] E. _{JÖNSSON, Dissert., Uppsala, 1928.}

[6] Marie-Louise ALLAIS, Cahiers de Physique, 1942, n° 7.

[7] MOSELEY, Phil. _Mag., 66e _{série, 1914, 27,} p. 703.

[8] SIEGBAHN, M. et E. FRIMAN, Physik Z., 1916, 17, p. 176.

[9] E. HJALMAR, Z. _Physik, 1921, 7,

341-350.

[10] D. _COSTER, Phil. Mag., 1922, 44, p. 545-573.

[11] Y. _CAUCHOIS, C. R. Acad. Sc., 1937, 205, p. 519.

[12] Disquisitiones mathematicæ et _physicæ, t. I, fasc. _I, p. 144.

[13] K. W. DE LANGEN, Physica, 1940, 7, p. 845.

[14] COSTER et DRUYVESTEIN, Z. _Phys., 1927, 40, p. 765.

[15] VAN DER _{TUUK, Dissert., Groningen, 1928.}

[16] D. COSTER et R. DE L. _{KRONIG, Physica, 1935, 11,} p. 3.

[17] DOLEJSEK et M. HYLMAR, C. R. Acad. Sc., 1935, 201, p. 600.