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Submitted on 1 Jan 1924
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Sur la diffraction des rayons X par des liquides (Deuxième communication)
W. H. Keesom, J. de Smedt
To cite this version:
W. H. Keesom, J. de Smedt. Sur la diffraction des rayons X par des liquides (Deuxième commu-
nication). J. Phys. Radium, 1924, 5 (4), pp.126-128. �10.1051/jphysrad:0192400504012600�. �jpa-
00205143�
SUR LA DIFFRACTION DES RAYONS X PAR DES LIQUIDES (Deuxième communication).
Par M. W. H. KEESOM et M. J. de SMEDT
I. Introduction. - Toutes les expériences sur la diffraction des rayons X, décrites
dans la première communication (1), furent faites au moyen de la raie K, du cuivre. Aucun anneau, dû à l’interférence de rayons dispersés par chaque atome dans la molécule, n’a été
observé. Dans le cas de l’oxygène, par exemple, ce résultat négatif pourrait être attribué au
fait que la distance entre les centres des systèmes d’électrons entourant le noyau des atomes soit trop faible pour donner un anneau d’interférence avec des rayons de cette longueur
d’onde. Ce serait le cas si cette distance était inférieure à 0,95 à pour ), = 1 ,54 v. Il semble
donc opportun de reprendre quelques expériences avec des rayons de longueur d’onde plus
courte.
’
Nous avons obtenu maintenant plusieurs spectres avec la raie Ka du molybdène
(), = 0, 7 ~ ~) .
,Il. Méthode et appareils.
-Pour la inéthode et les appareils employés, voir la pre- mière communication. Les rayons émis par l’anticathode de molybdène ont été filtrés par
une couche de 0,35 de mm de zirconium.
III. Résultats relatifs au premier anneau de diffraction.
-Nous avons examiné
l’oxygène, l’argon et l’azote liquéfiés (ce dernier pour la première fois), ainsi que l’eau et le sulfure de carbone.
Les spectres de l’oxygène, l’argon, l’azote et l’eau, ont confirmé que l’anneau principa
est dû à la ,coopération de molécules voisines supposées réparties comme un système de sphères aussi compact que possible remplissant l’espace occupé par le liquide.
Cette fois, le sulfure de carbone aussi a donné un anneau de diffraction. Mais celui-ci
ne fournit pas une valeur concordante pour la distance entre les centres de diffraction.
Ces résultats sont résumés dans le tableau suivant, où y est la demi-ouverture du cône formé par les rayons dispersés..Ji et d représentent respectivement le poids moléculaire et la densité tandis que
donne la distance entre les particules diffractantes. Pour établir cette valeur de a, nous
admettons que l’anneau de diffraction est obtenu par la coopération de groupes arbitraire- ment orientés, chaque groupe étant formé de deux .particules à la distance fixe a l’une de l’autre.
(1) Journal de Physique, t. 4 (1923), p. 144.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:0192400504012600
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Nous nous abstenons de faire une hypothèse spéciale, qui expliquerait l’écart obtenu pour le sulfure de carbone, jusqu’à ce que plusieurs substances présentant un désaccord
semblable aient été examinées.
Les anneaux obtenus maintenant sont moins larges que ceux des films antérieurs parce que le liquide a été exposé dans un tube de 1 mw de diamètre.
IV. Résultats relatifs au second anneau de diffraction.
-Six films d’oxygène,
le film de l’argon et celui de l’azote montrent un second anneau nettement mesurable. Il n’est pas visible sur les autres films ; probablement parce qu’ils sont moins intenses. Le second anneau d’argon d’ailleurs est très faible.
TABLEAU Il
Ces valeurs de a concordent d’une manière frappante avec celles obtenues ailleurs C)
pour le diamètre de la molécule (2) : respectivement 2,65 Â et 2,98 À pour l’oxygène et l’azote.
Cette concordance confirme l’hypothèse faite dans la première communication, que ce second anneau proviendrait de l’interférence sur deux molécules en contact immédiat.
Comme antérieurement, avec cette nouvelle longueur d’onde, nous avons trouvé pour l’eau un noircissement quasi uniforme entourant l’anneau principal et limité ass’ez nette-
ment à 9
_24-, qui correspond à une distance a = 2,1 À.
,
IV. Absence pour l’oxygène et l’azote d’une interférence des rayons diffractés par les atomes dans la molécule. - Un film bien exposé d’oxygène et celui de l’argon portent des traces d’un troisième maximum de noircissement à la demi-ouverture cr
=29°,
pour l’oxygène, et 30,°5 pour l’argon. Nous ne prétendons pas que l’existence de ce troisième maximum soit indubitablement établie par ces faibles indications. Nous en tirons seulement
(i) Proceedings Royal Akadeniie Amsterdam, t. 23 (1920), p. 939.
(2) Dans ce cas la distance la plus petite possible entre les centres de deux molécules dans le gaz.
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cette conclusion : si ce troisième maximum est réel, il l’est aussi pour l’argon, de sorte qu’on
ne peut l’attribuer à l’interférence des rayons dispersés par chaque atome dans la molécule.
Quoique sur la plupart des films l’anneau principal est d’un noircissement très intense,
on n’y vomit aucune trace d’une figure d’interférence des atomes dans la molécule. Cepen- dant, avec la longueur d’onde employée, on aurait obtenu un anneau avec une distance des centres de diffraction plus grande que 0,43 Á (1).
Afin de vérifier partiellement ce résultat négatif, nous avons encore repris une expo- sition de 10 heures avec la raie K~ du cuire (9 m A, ~ 23 kv). Ce film, très intense, ne présente cependant que deux anneaux.
On pourrait encore recourir à l’hypothèse que les anneaux observés dans ces expériences
seraient dus à des atomes arrangés temporairement en des groupements cristallins.
Les valeurs des diamètres des anneaux, consignées dans la présente communication,
excluent un arrangement cubique (’), et données sont insuffisantes pour savoir si le groupe- ment temporaire, s’il existe, appartient à une autre classe de symétrie (3). Entre temps, la
solidification d’une part se faisant subitement à une température fixe et, d’autre part, le phé-
nomène de la surfusion, ne semblent pas indiquer la vraisemblance de tels groupements temporaires.
’
Partant de ces considérations nous avons encore fait un film de l’eau à ± C. Ce film ,
ne présente aucune différence essentielle avec celui pris à la température ordinaire. Seul, le
contour extérieur de la plage quasi-uniforme entourant l’anneau principal paraît être un peu
plus intense. Le second anneau se dessinant de cette façon indique la présence, à cette tem-
pérature plus basse, d’un plus grand nombre de molécules doubles.
’
