A propos d'une radiation infrarouge très intense dans la lumière du ciel nocturne

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A propos d’une radiation infrarouge très intense dans la

lumière du ciel nocturne

R. Herman, L. Herman, J. Gauzit

To cite this version:

A PROPOS D’UNE RADIATION INFRAROUGE

TRÈS

INTENSE

DANS LA

LUMIÈRE

DU CIEL NOCTURNE

Par Mme R. HERMAN, L. HERMAN et J. GAUZIT.

Sommaire. 2014 Les auteurs rappellent

qu’ils ont été les _premiers à observer, dans le ciel nocturne,

la radiation 1,04 03BC ; ils discutent son identification et les conditions de son émission.

Nous venons d’avoir connaissance d’un article

paru dans The

Physical

Review,

vol.

66,

octobre 1

_9q

fi ,

page 225,

dans

_lequel

J.

Stebbins,

A. E. Whitford

et P.

_Swings

annoncent la découverte d’une radia-tion

_infrarouge

très intense dans la lumière du ciel

nocturne. Nous

_rappelons

que nous avons

nous-mêmes

_{déjà publié}

ce résultat en

_Igfi2,

dans les Cahiers de

_Physique,

cahier

12,

décembre

_1942,

page

46.

Nos

_collègues

ont certainement

_ignoré

nos

travaux et nos

_{publications,}

comme nous avons,

pendant

longtemps,

ignoré

les leurs.

La radiation dont il

_s’agit

a la

_longueur

d’onde moyenne

z,o4

li..

Stebbins,

Whitford et

Swings

ont

reconnu l’existence de cette radiation dans le ciel

nocturne _{par des} mesures

_{photoélectriques;}

devi-nant, pour des raisons

physiques, l’origine

molécu-laire de la radiation et

_soupçonnant

son identité avec

la bande

(o,o)

du

_{premier système positif,}

ils ont évalué sa

_longueur

d’onde en

_interposant

devant la cellule des filtres dont la densité varie

_rapidement

vers 10

ooo À ;

ils obtiennent ainsi

On est un _peu

_surpris

de voir estimer à une si

faible valeur l’erreur

_probable

dans la détermination

de la

_longueur

_{d’onde par} une méthode

_qui

est

généralement grossière.

En tout cas, le résultat ne

paraît

pas

certain; sait-on,

en

_particulier,

si l’on

peut

absolument

_négliger

l’influence de la forte bande que nous trouvons vers

9700

et de la bande

_(0,1)

du

_premier

_système

_positif,

vers 12 200

1B,

que l’on doit s’attendre à trouver, dans le ciel

nocturne, avec une intensité à _peu

_{près égale}

à la moitié de celle de la bande

_{(o,o) ?}

La

_question

mérite d’être

_{posée puisque,}

d’une

_part,

comme nous

l’avons

_{déjà remarqué,}

les bandes 9

700 Â

et 10

400

~B

ont

fourni,

_{probablement,}

dans les observations de

Grandmontagne

(1)

une contribution

_appréciable

pour l’intensité du

rayonnement infrarouge

du ciel

nocturne mesurée au _moyen d’une cellule

photo-électrique

dont la sensibilité diminuait

_rapidement

vers

_{gooo -~}

et

_puisque,

d’autre

_part,

nous avons

nous-mêmes obtenu une

_impression

sur notre (1) R. _{GRANDMONTAGNE, Paris, 1941.}

spectre

bien au delà du seuil normal de sensibilité

des

_plaques

utilisées.

Rappelons,

en

_effet,

_que nous avons,

_quant

à

nous, étudié le

rayonnement

infrarouge

du ciel

nocturne tout

_simplement

en

_prenant

un

_spectre

sur

plaque

infrarouge, malgré

l’inconvénient

_évident,

a

_priori,

d’une très faible sensibilité des

_plaques

photographiques

dans cette

_région

et d’une

disper-sion médiocre des

_{spectrographes}

à

_prismes.

A l’aide

d’un

_{spectrographe}

à deux

_prismes,

ouvert à

-f ?

1,5

nous avons obtenu un

_spectre,

à l’Observatoire de

Lyon

(Saint-Genis-Laval),

au cours d’une _pose

de 10 h faite à la fin du mois de février 1 en

visant à au-dessus de l’horizon Ouest. Nous avons

employé

les seules

_plaques

que nous avons _pu nous

~

Fit. 1.

procurer en c’est-à-dire des

_plaques

infra-rouges «

_Agfa

₈₀₀ » dont la sensibilité tend vers

zéro au delà de gooo À. Pour bien montrer la

réalité de

_{l’impression photographique}

au delà

de _gooo

À,

nous

_reproduisons

ici un

_{enregistrement}

au

_{microphotomètre}

du

_spectre

_obtenu;

deux

bandes

_apparaissent

encore vers _{9 700} gl et vers

Io

400

3k ;

leur

importance

sur

_{l’enregistrement exige}

que ces ,deux bandes aient une très for1 e intensité

énergétique,

la bande I o

_4oo

gk étant

vraisem-blablement

_plus

_{forte que la} bande ₉₇₀₀

ri,

à cause

de la diminution

_progressive

de la sensibilité au delà

de _{9 000} À.

Dans notre

_premier

article,

nous avons donné

183

Io 300 À comme

_longueur

d’onde

_{approximative}

de

la bande

_qui

_apparaît

à l’extrémité

_infrarouge

de notre

_spectre.

Mais le

_spectre

de

_comparaison

(fourni

par une

_lampe

_{à vapeur de} mercure du

_type

«

Westinghouse

»,

qui

renferme un _peu

_d’argon)

ne s’étend pas au delà de

gi5o

A;

notre évaluation résultait de

_{l’extrapolation}

d’une formule de

disper-sion. Nous avons maintenant _{constaté que cette}

extrapolation

donne une

_longueur

d’onde

_trop

petite

et la valeur 10

_(oo

.1,

_que nous

_adoptons,

est

_{beaucoup plus probable.}

N’ayant

que des indications

qualitatives

sur l’in-tensité de la radiation

i o Qoo k,

nous avions

_envisagé

une double

origine

possible :

soit la bande

_(o,o)

du

pre-mier

_{système positif}

de la molécule

d’azote,

soit le

doublet interdit 2P -2D

_{(I o 898-10 407}

_Á)

de l’atome

neutre d’azote NI.

Stebbins,

Whitford et

_Swings

estiment que l’intensité de la radiation atteint

peut-être

100 fois celle de la raie verte

perma-nente 3 577 3x

du ciel nocturne. Cette

_grande

inten-sité,

si elle est réellement due exclusivemenf à la radiation 10

₄₀₀

ne

_permet

_guère

l’attribution

à

NI,

car on devrait observer aussi une forte

émis-sion du doublet

3 466

1k

_{(2P -¢S),}

_pour

_lequel

la

probabilité

de transition est 50 fois

_{plus petite}

environ que pour le doublet

infrarouge;

or, si le doublet ultraviolet existe dans le

_rayonnement

du

ciel nocturne, il n’a _pas une intensité suffisante pour se

_distinguer

nettement des fortes bandes voisines.

L’un de nous avait

_{déjà signalé}

les

_principaux

processus

pouvant

intervenir dans la formation des molécules à l’état B3

_Hg

_(v’

=

_o)

et l’émission des

bandes

_{correspondantes (2) :}

Toutes ces réactions font intervenir des atomes

d’azote et confirment les idées récemment

_exposées

par l’un de nous

₍₃₎

_qui

a montré _{que l’azote} doit se trouver essentiellement à l’état

_atomique

dans

l’atmo-sphère supérieure.

Stebbins,

Whitford et

_{Swings proposent}

le

méca-nisme

_(b),

et semblent admettre _{que l’excitation} ne

peut

se

_produire

_{que par} des chocs

_triples,

dans

lesquels l’énergie

de recombinaison de deux atomes est cédée à une autre molécule

_présente.

Nous

rappelons

que des chocs doubles

peuvent

donner des recombinaisons

_{[mécanisme (a)],}

pourvu

qu’ils

soient

_accompagnés

d’une émission lumineuse.

Malgré

la faible

_proportion

des chocs doubles

caces,

_{l’importance}

de ces derniers

_pourrait

devenir

prépondérante

aux

_grandes

altitudes.

(2) Mme R. L. _HERMAN, C. R. Acad. _Sc., vol. _{211, ig4o,} p. 7~3.

(3) J. GAUZIT, Cahiers de _Physique, n- 9, 1942, p. fi7.

Manuscrit reçu le 23 juin 1945.

REMARQUES

SUR LE SPECTRE VISIBLE DE LA

MOLÉCULE

D’AZOTE

Par Mme RENÉE HERMAN.

Un nouveau

_système

de bandes de la molécule d’azote a été décrit _par A. G.

_{Gaydon [i].}

Les

lon-gueurs d’onde mesurées avec

précision

sont, en

réalité,

celles des bandes de

_{Goldstein-Kaplan,}

comme on

_peut

le constater

_d’après

le Tableau I. Dans le même

article,

A. G.

_Gaydon

_signale

une

autre bande dont les trois têtes mesurées sont à 5333,5

B, 532;,3 À,

53~0 À et

_{qui n’appartient}

pas au

_système

_précédent.

Dans une

_publication

postérieure

[3],

il

_indique

à nouveau cette

_bande,

mais avec un

_{plus grand}

nombre de têtes

_{{~326,g ~,}

TABLEAU 1.

5320,’;

~., 5316,7 A, J3I2,g ~, 53og,5 À,

la dernière

étant la

_{plus intense),}

_{ainsi que}

_d’autres,

non encore