Étude de l'absorption ultraviolette du sulfure de carbone

(1)

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Submitted on 1 Jan 1937

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Étude de l’absorption ultraviolette du sulfure de carbone

Odette Amiot, Henriette Marsac

To cite this version:

(2)

ÉTUDE

DE

L’ABSORPTION

ULTRAVIOLETTE DU SULFURE DE CARBONE

Par Mlles ODETTE AMIOT et HENRIETTE MARSAC.

Elèves de l’Ecole Normale

_supérieure

de Sèvres.

Sommaire. 2014 Nous avons étudié la bande _{d’absorption}ultraviolette du sulfure de carbone située vers

3200 Å, en vue d’essayer de mettre en évidence la structure _complexeprévue par MM. Bruhat et Pauthe-nier.

Nous avons employé pour cela une source lumineuse _{parliculièrementintense}et nous avons étudié le sulfure de carbone sous faibles _épaisseurs,en dilution dans l’hexane.

Nous avons pu, dans ces conditions, observer la décomposition de la bande en six bandes élémen-taires.

Introduction. -

_{L’absorption}

du sulfure de car-bone avait été étudiée par MM. Bruhat et Pauthe-nier

_(1).

En confrontant la courbe

_{expérimentale}

2 MY

donnant

_(n

= indice de

_{re rac 1011, X.}

indice

n

d’absorption)

en fonction de la

_longueur

d’onde À et la courbe

_théorique

déduite des formules

Ketteler-Helmholtz ’

ils avaient

_prévu

_{que la bande}

_{d’absorption}

n’était _pas

simple,

mais

_qu’elle

_{comprenait plusieurs}

bandes élé-mentaires

_(ils

en

_{prévoyaient cinq).}

Pour rechercher ces

_bandes,

nous avons

_employé

une source donnant un fond continu le

_plus

intense

possible,

et réduit la masse du

_liquide

absorbant tra-versé par le ~ rayons.

Au lieu de chercher à réaliser des cuves très minces

-

10 ~

d’épaisseur

et moins - nous avons dilué de

plus

en

_plus

le sulfure de carbone dans un

solvant

inactif. Nous avons choisi

l’hexane,

liquide non polaire.

(Nous

avons

_admis,

_par

_exemple,

_qu’une

_épaisseur

de

1/t00

de mm de sulfure

dexarbone

pur

correspond

à 1 mm d’une solution à

_1/100

en

_volume.)

i.

_Montage

utilisé. - Source de lumière. - Nous

avons

_employé

une

_lampe

à

_{hydrogène particulièrement}

puissante

- modèle Lainé - dont

dispose

le laboratoire

des Basses

_{Températures}

à Bellevud. Son

_régime

est de

4 A sous 3 000

_V,

ce

_{qui correspond}

à une

_puissance

consommée de 1~ kilowatts.

Elle est en _{pyrex et le «}

_capillaire

» _{où passe la}

décharge présente

sur le modèle

_primitif

de

_Chalonge

l’avantage

d’être muni d’un

_système

de boules donnant assez d’élasticité pour éviler la

_rupture

_{par dilatatioo.} La

_figure

1

_représente

_{la coupe d’une moitié de la}

lampe.

Fig. i .

filoiitage optique.

-

Le reste du

montage

est classi-que. La lumière issue de la

lampe

est reçue par une lentille de

_quartz

_{Li, qui}

en donne un faisceau

_parallèle.

(1) C. R. ~924, t. _{179, 153;}C. R., 1925, t. 180, 1018; Annales de

mai-juin 192fi, 5, ~40; J. de

_{Pfiysique, 1925,}

p. 36.

Ce faisceau traverse une cuve

_{d’absorption}

C et une

lentille en

_quartz

Lz

le condense sur la _{lente du}

spec-trographe.

Le

_{spectrographe}

était un

_{spectrographe Hilger}

à

optique

de

_quartz

_{(obligeamment prêté}

au laboratoire

par RI’De Ramart-Lucas).

(3)

499

Fig. 2.

La

_dispersion

_{était de 15 A par millimètre dans le} milieu du

_spectre.

Nous avons déterminé la meilleure inclinaison à donner au châssis du

_{spectrographe}

en

photographiant

le

_spectre

des raies du mercure. Ces mêmes raies nous ont

_permis

de contrôler directement les _{indications données par la}

_{graduation imprimée}

du

spectrographe.

Cuves : nous avons

_opéré

avec des cuves _{fermées par} des lames de

quartz.

Celle

_{d’épaisseur}

relativement t

grande

avait la forme

_(a)

de la

_figure.

_(Modèle

_employé

par NI. Scherer pour l’étude du

pouvoir

rotatoire

magnétique.)

Les autres

_{d’épaisseurs plus}

faibles avaient été

_percées

dans une lame de verre mince

(e

= 1,2

mm)

dont les faces avaient été convenablement t dressées. Voir

_figure

_(b).

Fig. 3.

Nous avons

_pris

soin de

_régler

les différentes

_pièces

optiques

du

_montage

_{par autocollimation.}

2. Purification du sulfure de carbone et

prépa-ration des solutions. - On sait que le sulfure de car-bone est un

_liquide

altérable et

_qu’il

se

_décompose

à la lumière avec

_{précipitation}

de soufre. Nous

_l’agitions

avec du mercore de

façon

à fixer le

_soufre,

_puis

nous distillions le résidu filtré, sur de la chaux vive : cette

purification

était faite immédiatement avant de

photo-graphier

le

_spectre

du sulfure

_(dilué

dans

_l’hexane).

3. Résultats. - Nous avons _{constaté que la} struc-ture

_complexe

de la bande ultraviolette du sulfure de carbone

_{n’apparaît}

que pour des dilutions

suffisam-ment faibles.

Aiiisi, quand

sur une même

_plaque

et _{pour le}même

temps

de pause, on

_prend

les

_spectres

_{correspondant}

à des dilutions

_{décroissantes,}

on _{constate que la}

struc-ture

_{n’apparaît}

_{bien que pour}une dilution :

de

_1/100

_{pour la}cuve mince de

_.~/10000

_{pour la}cuve

_épaisse

ce

_qui

_correspond

à une

_épaisseur

de

_{12 p.}

de sulfure de carbone pur, dans les deux cas.

Fig. 4.

La concordance des résultats obtenus pour deux dilutions très différentes semble vérifier

_{l’application}

que nous avons faite à ce cas de la loi de Beer.

(4)

500

pause de trois secondes et une dilution de

_1/’100

dans

l’hexane,

nous avons obtenu des clichés

qui

ont été

étudiés au

_{microphotomètre.}

Ces clichés mettent en évidence 6

bandes,

dont 4

par-culièrement

_marquées.

La

_figure

montre en haut la courbe

théorique

de MM. Bruhat et Pauthenier et au-dessous une réduction d’un des

_{microphotogrammes}

obtenus.

La bande située vers

_{3000 Á,}

sur la courbe

expéri-mentale,

n’a pas sa

_{correspondante}

sur la courbe

théo-rique.

Mais on voit

précisément

_{que, dans cette}

région,

les

_{points expérimentaux}

de MM. Bruhat et Pauthenier sont au-dessus de leur courbe

_théorique.

Des mesures

_{photométriques précises}

seraient néces-saires pour

reprendre

les calculs des termes de la for-mule de Ketteler-Helmholtz.

Nous avons _{pu effectuer}ce travail

_grâce

aux ressour-ces mises à notre

_disposition

_{par M. le Professeur}

A.

_{Cotton, qui}

a bien voulu nous accueillir à son

laboratoire,

et que nous remercions très vivement.