Recherches sur les phénomènes magnéto-optiques dans les cristaux

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Recherches sur les phénomènes magnéto-optiques dans les cristaux

Jean Becquerel

To cite this version:

Jean Becquerel. Recherches sur les phénomènes magnéto-optiques dans les cristaux. Radium (Paris), 1907, 4 (2), pp.49-57. �10.1051/radium:019070040204900�. �jpa-00242221�

Recherches

^sur

^les phénomènes

magnéto-optiques ^{dans les cristaux}

Par Jean BECQUEREL,

Ingénieur ^des ponts ^et chaussées. Assistant au Muséum de Paris.

LES théories électronique conduisant à considé-

rer la matière commc formée _par des _groupe- ments de

corpuscules

électrisés, ^{il était}

impor-

tant de rechercher expérimentalement, aussi hien dans les corps solides que dans _{les gaz,} la nature des

particules ^{dont les} vibrations produisent l’élliission et

l’absorption

de la lumière. l,a théorie donnée par M. Lorentz pour expliquer ^le phénomène ^{de Zeeman a}

établi que les ^atomes des _vapeurs peuvent être regar- dés comme renfermant des électrons

négatifs,

^{tout at}

t’ait analogues ^et peut-être ^même identiques ^{aux cor-}

puscules

cathodiques. ^{Je nie suis} proposé de recher- cher si une semblable conclusion pouvait ^{être étendue}

aux corps ^{à 1 état} solide, ^et ,je suis parvenu u ^mettre

en évidence, ^{dans certains cristaux} naturels, une ^action d’un champ magnétique ^{sur le mouvement des élec-}

trons 1. Les résultats, notablement différents de ceux

qui ^ont été obtenus avec les corps gazeux ^soulèvent des

problèmes

importants ^et apportent ^{une contribu-}

Lion nom elle a l’étude de la constitution de ^la nlatière,

en

particulier

des corps cristallisés.

Le phénomène ^{de la} polarisation ^rotatoire magné- tique ^a,

depuis longtemps

^{révélé une action} du magné-

iisine sur la propagation ^{de la lumière dans un} corps solide, liquide, ^ou gazeux. Ur, depuis ^la découverte de M. Zeeman, ^les expéricnces ^{relative au} pouvoir ^rota-

tatoirc de la vapeur ^de sodium, pour ^les longueurs

d’onde voisines de celles des raies D, ^{ont montré com-}

ment la polarisatiun ^rotatoire magnétique ^{est liée a}

l’clicl- simultané du phénomène ^{de Zeeman et de la}

dispersion

anomale. Il était donc naturel de penser que dans les corps solides et liquides ^{une semblable}

liaisoll pouvait ^exister, c’est-à-dire que le phénomène

de Faraday pouvait ^être corrélatif d’un changement

de période du mouvement des électrons.

Pour observe un effet du magnétisme ^{sur les}

bandes d’absorption, je ^lnc suis adressé ^aux corps solides qui possèdent des bandes fines, e’ est-à-dire aux

cristaux naturels contenant des terres rares. Deux corps, le xénotime ^et la tysonite ^ont donné des résul- tats très nets.

1..Jean BECQUEREL. Comptes rendus de l’Académie des sciences.

1906, ²⁶ mars, 9 avril, 21 mai. 19 novembre, 5 décembre, 10 décembre, ²⁴ décembre ; 1907, 21 janvier.

Le xénotime ^ou hussakite,

phosphate d’yttrium

^et

d’erbium, ^{est l’un} des cristaux présentant les bandes lcs

plus

^{liflcs; ces bandes solt} pour la plupart ^{dues à}

l’ crbiul11. Les cristaux dont je ^{mc suis serv i} proviennent

de nattas (llinas Geraës). ^La tysonite, ^{nuorure de} cérium, lanthane, didvme, qui ^donne principalement

le spectre ^du didy111e, provient de Pike’s Peak (Colo- rado)’ .

Les cristaux possèdent, ^{comme on le} sait,

plusie1rs

spectres

d’absorption 2;

le xénotime et la td sonite ^étant

uniaxes ont seulement deux spectres principaux : ^un spectre ^ordinaire

correspondant

^à des vibrations de Fresnel normales tl l’axe optique ^{et un} spectre extraordinaire correspondant ^à des vibrations

paral-

lules à l’axe.

Dispositif. ^{- Ces} spectres ^{sont observés au} moyen d’un spectroscope ^{à réseau} plan ^{de Rowland} (8 ^centi-

mètres de largeur, 568 traits au milli1ètre). ^Un

même objectif ^de 1m,30 de distance focale est traverse ii la fois par les rayons incidents ^et par les _rayons dif- fractés. Le spectre ^{est observé ou}

photographié

^dans

le plan ^{focal de} l’objectif. ^{l,a lame} cristalline, placée

entre les poles d’un électro-aimant iiveiss, ^{dans une}

monture permettant ^de l’orienter, ^{est vivement éclai-}

rée par ^un faisceau émané d’une

lampe

^{Nernst, et son} image ^est projetée ^{sur la fente du} spectroscope. ^Un rhomboèdre de spath permet d obtenir deux image contiguës ^et d observer simultanément les spectres correspondant ^{à deux} vibrations rectangulaires.

1. ^- Propagation ^{de la lumière} normalement

aux lignes de force du champ magnétique.

Trois cas se présentent suivant que l’axe optique

est parallèle ^au champ magnétique, parallèle ^{au fais-}

ceau lumineux, ^{ou normal à la fois au} champ ^{et au}

faisceau.

1° Axe optique parallèle ^{au champ} magnétique.

- Un observe simultanément les dcux spectres ^ordi-

naire et extraordinaire.

1. Les cristaux de tnsonite ^mont été aimablement cédés par M. Werlein.

2. Henri BECQUEREL. Ann. de Chimie et de Phys., ^{6 scric.}

t. XIV, 1888, page 170.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:019070040204900

50

a) Le spectre ordinaire, formé par les vibrations normales ^au champ, présente ^des modifications tout à lait analogues ^au

phénomène

^{de Zeeman dans te cas}

le plus simple, c’est-a-dirc _que les bandes donnent des doublets ^on des élargissements symétriques. Avec

le xéllotilnc, l’ordre de grandeur ^du phénomène ^est

pour beaucoup de bandes notablement plus

grand

que renet Zeeman : il exislc plusieurs bandes pour

lesquelles ^les composantes du doublet soiii dans ^un

champ ^{de 50 000} unités G. G. S.

plus

^écartées tluc l’intervalle qui sépare les raies D. Ainsi deux bandes de

longueurs

^d’onde

642uu,27

^et

643uu,43

^{ont donné}

dans nll

champ

^{évalué a} 26850 unités C. G. S. des écartements d’environ 0uu,94 ^et

0uu,81,

^{entre leurs}

composantes, ^{et la bande} 522,15 ^un écartement de

0uu,62. ^Cette dernière bande

322uu,15, particulière-

ment fille et nette, ^est représentée ^{sur la} figure ¹ qui

Fig. 1.

est la

reproduction agrandie

^{de la}

photographie

^d’un

groupe de Landes situées dans ^le vcrt, obtenue ^avec

une lame de xénotime taillée

parallèlement

^{a l’axe,}

de

0mm,8 d épaisseur.

^{Dans le même} groupe ^une bande

’)6 à peine

perceptilile

^{donne un} doublet presque aussi écarté que le précédent. ^{La bande 520,65 se}

dédouble également; ^{les autres bandes} s’élargissent

et la bande 525,1 s’étale tellement qu’elle disparaît.

Il est à remarquer que les élargissements ^ne peuvent guère ^{être étudiés sur un} cliché ou la largeur ^de

l’image dépend

^{de la quantité} de lumière qui ^tombe

sur le cristal ^et de la durée de pose, mais ^on observe très aisément le phénomène ^{aBcc un oculaire.}

Une bande

657uu,

^{16, sur} laquelle ^nous reviendrons

plus loin, ^fait exception ^il la loi de sBmétrie présentée

par ^toutes les autres bandes. Cette bande se déplace

vers le rouge, quel que soit le ^sens du champ.

Les bandes

d’absorption

^{de la}

tysonite

^{sont beau-}

coup plus larges que celles du xénotime; quelques-

unes présentent ^un léger élargissement ^ou plutôt ^de-

viennent un peu plus ^{uoues : ces} Bariations sont très difficiles à observer.

1» ^Alors que le spectre des vibrations normales

au champ ^{donne un}

phénomène

^de même nature,

quoique ^l’Il général ^{d’un autre ordre de} grandeur que l’effet il JI’(’ll (’sL

plus

^{de même dtl} spectre des vibrations extraordinaires (iii

Nous observons ^eit ell’el, ^non plus seulement ^des

modifications symétriques, ^{mais encore toutes les} formes ^de dissymétrie : élargissements ^{et doublets}

dissymétriques, déplacement

^{du maximum}

d’absorp-

tion d’un sent côté aBee déformation de lat bande, affaiblissement de l’intensité sans

déplacement

^vi-

silllc. Le sens des

dissymétries

^esi

indépendant

^du

sens du champ.

Dans la

tysonite,

^{une bande du} spectre ^extraor- dinaire

625uu,

la vibration étant

parallèle

^au champ,

donne un doublet

dissymétrique

d’écartement consi- dérable (0uu,5 pour ^un champ ^de 28 000).

2° Axe otc cristal parallèle ^au faisceau ^lumi-

neux.

Le spectre ^{ordinaire cst} scul visible.

c) Considérons dabord le spectre des vibrations ordinaircs normales au champ ; ^{nous observons un} phé-

nomenc très ilportalit : bien quc les vibrations ^ordi- naires aient par rapport ^au

champ

la même orientation que dans le cas précédeiniiient ^étudié (a), les bandes

se comportent ^d’une façon ^toute différente et leurs variations en général dissymétriques, n’ont absolu- ment aucun rapport ^{aucc le,} modifications symé- triques ^{obtenues dans le} premier ^{t-as. - La} figure 2 représente ^le même groupe que la figure ^{1 et l’on} peut ^{Boir en}

particulier

que la bande 522, 15) qui pré-

cédemment donnait un doublet symétrique aussi écarté q ne les raies D, ^se déplace ^très

légèrement

^{vers le}

violet et se défurll1e ^en même temps.

Nous verrons dans l’c;posé, de la théorie de ces

phénomènes duc la variabilité des modifications pré-

sentécs par le spectre des vibrations ordinaires ^nor- males alll champ, ^suivant l’orientation délace du

cristal, ^{est une} conséquence du dichrotsme el de

l’existence à l’intérieur du cristat, lorsque ^te champ

est excité, ^d’une composante de la force électrique ^nor-

male ^au champ, ^c’t

longitudinale

par rapport ^au faisceau ^lumineux.

Il est clair que dans ces conditions les modifications des Jwndl’s devront dépendre ^{non seulement du}

Fig. 2.

1. Spectre ^{ordinaire vibration} parallèle ^au champ.

2. ^{- - -} normale 3. ^- en dehors du champ.

1. Biréfringence magnétique.

a :520,63: b. 522,15: c: 524,58.

2. spectre réseau Rowland. 1, 2, 3, champ 24600: 1, champ 27200

unités C. G. S.

spectre que Ion observe, mais aussi du spectre lon-

gitudinal

(correspondant ^u des vibrations

parallèles

u la direction du iaisceau). Snivant l’orientation de J’axe

optique, ^ce specvru longitudinal ^{sera le} spectre ^ordi-

naire c’est-à-dire ^{le même} spectre que celui que ^ron obserBe, ^{ou sera} le spectre extraordinaire. Dans le

premier ^cas (a) ^les modifications sont

symétriques

comme dans les corps isotropes ; ^{dans le second} cas (c)

des

dissymétries apparaissent

^des que les bandes pro-

venant des mêmes électrons n’occupent pas exactement la même

position

dans les deux spectres.

el) ^Le spectre des vibrations ordinaires parallèles

ail champ présente également ^toutes les formes de modifications symétriques ^et

dissymétriques.

^Les

Fig. 3.

1. Spectre ^{ordinaire en dehors du} champ

2. ^{- -} vibration parallèle ^au champ.

3. ^{- -} normale ^-

a: 630pp.36: b: 638uu.10.

1er spectre réseau Rowland. champ magnétique 28760 unités C. G. S.

écartements de certains doublets sont considérables.

Les figures 2, 5, 4 représentent pour ^{trois des} principaux groupes du xénotime les modifications subies _{par les} spectres des vibrations ordinaires ^nor-

males et parallèles ^au champs l’axe optique ^{étant di-} rigé suivant le faisceau lumineux.

Biréfringence

magnétique.

^- L axe étant paraï-

ieie au faisceau, ^{le cristal sc} cumpurlu ^{en dehors du} champ magnétique ^{comme un} corps isotrope ^{et pro-}

page ^sans altération une vibration

rectiligne

^d’orien-

Fig. ^4.

1. Spectre ordinaire en dehors du champ.

2. ^- vibration parallèle ^au champ.

3. ^{- - -} normale ^-

a: 486pp,7: b: 188uu.9.

2e spectre réseau Rowland. champ magnétique 28 760 unités C. G. S.

tation quelconque, ^{Il n’en est} plus ^{de même dans le} champ magnétique ; ^{une vibration} rectiligne ^est

transformée ^en une vibration

elliptique.

^{Cette Û2?’c-} fringence magnétique peut ^{se mettre en évidence} par ^une expérience identique ^{à celle} qui ^{a été réalisée}

par

MM. Voigt

^{et Wiechert 1 avec} la vapeur de sodium.

On

place

la lame cristalline entre deux niçois parallèles

ou croisés à 45° de l’horizontale, ^{et on}

projette

^{sur la}

fente du spectroscope l’image ^d’un compensateur ^de Babinet placé ^entre les deux nicols et orienté de ^111a- iiière que la frange ^{centrale soit} horizontale, ^c’est-a- dire normale ii la fente : on voit alors dans toute

l’étendue du spectre ^une ligne ^noire correspondant ^au point ^{oit la} frange coupe la fente. ^Aux envi-

rons des bandes on constate que, lorsque ^le

champ

est

produit,

^la ligne ^{noire sc} disloque, ^et que par ^cull-

séquciii ^ulle différence de marche s’est

produite

^entre

la vibration

parallèle

^et la vibration normale au champ.

Comme dans le cas de la sapeur de sodium, ^le phé-

nomène

s’explique

^{dans ses} moindres détails _par l’effet simultané de la

dispersion

^{anomale et de l’iné-} galité des modifications produites par ^le champ ^sur

les bandes, suivant que les vibrations ^sont parallèles

uu normales au champ.

La ugure 2 représente ^le phénomène pour ^le groupe de bandes situé dais le vert dans un champ ^{évalué à}

27 200 gauss. Malgré ^{la faible} épaisseur ^{de la lame}

cristalline

(0mm,8) la

différence de marche atteint

1/3

^{h à}

l’intérieur de certaines bandes.

51 J.re optique ^{normal 1 au} champ magnétique ^et

au Faisceau ^lumineux.

e) ^Le spectre extraordinaire formé par les vibra- tioiib normales au champ présente des modifications

1. W. VOIGT. Wied. Ann., ^67. 1899, p. 545.

52

plus ^{ou moins}

dissymétriques,

pour la même raison que le spectre ordinaire dans le cas (2, c).

/’) Les bandes du spectre ordinaire, ^{la vibration}

étant parallèle ^au champ, ^se comportent ^exactement

comme dans le cas (2,rl).

Le tableau ci-dessus résume les modifications ob- servées pour deux des principaux groupes du xéno- Lime et pour la tysonite dans nn champ magnétique

évalue à 26440 unités C. G. S.

Le

champ

^{a été obtenu en mesurant le flux} magné- tique qui ^{travcrse une} petite ^bobine placée ^{entre les} pules, lorsque ^{l’on renverse le courant dans les bo-}

bines de l’électro-aimant.

Les longueurs ^{d’onde ont} été mesurées par conlpa- raison avec le spectre ^{du fer.}

II. ^- Propagation ^{de la lumière} parallèlement

aux lignes ^{de force du} champ magnétique.

Deux cas sont à distinguer ^{suivant que l’axe} optique

du cristal est normal ou parallèle ^au champ magné- tique.

10 Aae optique perpendiculaire ^ail champ ^ma- gnétique.

g) ^Le spectre des vibrations ordinaires normales au

champ ^se comporte ^{comme dans le cas} (1, ^2, c) ^et

donne les mêmes modifications.

h) ^Le spectre extraordinaire, ^les vibrations étant normales ^au champ, présente ^les mêmes variations que dans le cas

précèdent

(I, 5, e).

2° Axe optique parallèle ^au.T lignes ^de foï-ce.

Le cristal étant dans la

position

^{ou la} biréfringence disl)araît, ^on pouvait s’attendre à trouver un

phéno-

F 1 g. ).

Vibrations circulaires inverses. ^- a : 486 uu,7; ^{b: 488} uu,9.

2e spectre réseau Rowland. champ 14100 unités C. G. S.

mené analogue ^à l’effet Zecman qui ^{consiste, comme}

on le sait, ^{en un} dédoublement de chaque ^bande d’absorption ^{en deux} parties correspondant, ^{à l’absor-} ption de vibrations circulaires inverse. On observe en

effet avec toutes les bandes du xénotime, ^{et certaines}

bandes de la tysonite, le ^même phénomène. Lorsqu’on

excite le champ, ^{les bandes se} comportent ^comme

dans le cas où le faisceau est normal et l’axe parallèle

au champ (1, 1, a), chaque bande donne un élargisse-

ment ou un doublet symétrique ^dont l’écartement est le même que dans le ^cas (a) pour la même valeur du

champ ; chaque composante ^est plus faible que la bande primitive.

Analysons

^{la lumière en} disposant ^entre le cristal el la fcnte une lame quart ^{d’onde suivie} d’un rhomboèdre de spath permettant ^d’obtenir dans l’oculaire deux

plages

continues ^et d’analyser ^{à la} fois deux vibra- tions circulaires Inverses. En excitant le champ ^ma-

Vibrations circulaires inverses. - a : 520,65; b : ^{522,15; c :} 524,38.

’2e spectre réseau Rowland, champ ^{11.100 unités C. G. S.}

gnétique, ^{on voit en} général chacune des bandes ^se

déplacer

^{dans des sens} opposes dans les deux plages ^en

conservant la même

largeur

^{et la même} intensité, la variation de longueurs ^{d’onde étant} proportionnelle ⁱ

l’intensité du champ. ^{Les deux} composantes ^décalées

Fjg. 7.

Vibrations circulaires inverses. ^- a : 650,56; ^{b :} 638,10.

1er spectre ^réseau Rowland, champ 14100 unités C. G. S.

l’une par rapporta ^l’autre

correspondent

^à

l’absorption

de deux vibrations circulaires de sens opposés.

Les figures ^{5, 6 et 7} représentent ^lc phénomène

pour ^trois groupes du xénotime dans un champ ^évalue

a 14100 unités.

contrairement à la loi générale ^{observée dans les} spectres ^des gaz ^et des vapeurs, ^les bandes d’une même plage, correspondant ^à des vibrations de même sens, ^ne sont pas ^toutes déplacées ^{du même c.ôté. (ln}

sait que, dans ^toutes les manifestations ^connues du

phénomène ^{de Zeeman, celle des} deux vibrations cir- culaires qui ^{a le même sens} que le courant magnéti-

salit s’est toujours

déplacée

du coté du violet ; ⁿⁿ

a pu conclure de ^ce fait que ^les spectres ^{de raies}

des vapeurs

^sont produits par des électrons néga-

tifs.

Dans les cristaux les bandes qui correspondent ^aux

vibrations avant ^{le sens du c ourant} qui circule dans les bobines de l’électro-aimant sont aussi souvent

déplacées ^vers le rouge que ^vers le violet. Cette varia- hilité du _sens, dans lequel ^le chanlp magnétique ^dé- place des vibrations circulaires de même sels, est ^un des résultats les plus importants ^{de ces} recherches. Ce

phénomène ^{observé avec} le xénotime et avec la tyso-

Bite soulève un problèllle d’un intérêt considérable relativement à la constitution de la ^matière.

14

Deux

explications

^{peuvent rendre compte do ce} phénomène.

1° Le champ magnétique pourrait à l’intérieur de certaines relions

atomiques prendre

des valeurs ^très diverses et même changer ^{de sens. Non seulement on}

rendrait compll’ ^ainsi de la variabilité du sens des

déplacements, mais si l’on admet, ^comme te veulent certaines théories, que les électrons sont tous iden-

tiques ^aux

corpuscules

cathodiques, ^la variabilité observée dans les changements ^de fréquence ^serait également expliquée.

D’après

^la

grandeur

^{des chan-}

gements ^de longueur d’onde obtenus avec le xénotime,

qui ^{doivent être}

proportionnels

^au champ magne- tique, ^{au carré de la} période ^{et au} rapport ^de la charge ^{il la masse des} électrons, il faudrait admettre, ^{si l’nn}

prend pour e m

^{la valeur 1,8ü 107,}

que le champ peut ^varier dans le xénotimc de 200000 unités dans 1n sens, ii 200000 unités en sens

contraire,

lorsque

^le

champ

^{extérieur est} seulement de 25000 unités.

2" t ne autre

hypothèse,

^{à mon avis}

plus

^vraisem-

hlablc, ^{est la} suivante : les

corpuscules

^{absorbant la}

lumière seraient très différents les ^uns des autres. Il existerait des électrons positif,,; ^{et des électrons} négatifs, pour lesrrluels ^le rapport ^{de la} charge ^{il la}

masse atteindrait dans le xénotime Ire valeur de 1,5

à 1,6 108, ^{valeur huit ou} neuf fois supérieure ^au rapport ^{de la}

charge

^{à la 111aSSe des}

corpuscules

cathodiques. ^{Dans la}

tysonite

^les électrons correspon- dans aux bandes sensibles situées dans la partie ^visible

du spectre seraient du même ordre de grandeur que les

corpuscules

cathodiques.

Si cette

hypothèse

^{était reconnue} exacte, il faudrait alors adnlettre non seulement qu’il existe dans ces

cristaux des électrons positifs

capahl(.s

^{de yibrer,}

mais qu’il existe aussi des électrons négatifs fort différents ^des corpuscules cathodiques, ^et il faudrait renoncer à considérer ces derniers comme l’atome d’électricité.

Ce sont ces dernières conclusions _que je ^crois

devoir admettre, jusqu’à preuve du ^contraire.

Nous avons dit

précédemment

que, dans les ^deux

plages

^{obtenues avec un} rhomboèdre de spath

précédé

d’un quart d’onde, ^la plupart ^{des bandes} sc déplacent

en des sens opposés, ^en gardant ^{leur intensité et leur} largeur. ^{Il existe} plusieurs ^bandes qui ^se comportent

d’une façon ^{anormale et dont l’étude} m’a paru inté- ressante.

Sansinsister sur quelques dissymétries provenant ^de

la proximité de bandes irès voisines qui. lorsque ^le champ ^{est excité,} empiètent plus ^{ou nloins les unes sur}

les autres, je signalerai les modifications suivantes ^: 1° Plusieurs bandes (485,5uu, 487,5uu, 545, 8uu),

donnent dans l’une des deux plages ^{un doublet} symé- trique ^{aii lieu d’un} simple déplacement : dans l’autre

plage ^{on observe un} rétrécissement de la bande dont le milieu devient plus ^{intense; l’effet} change ^{de sens}

en même temps que le champ. ^On peut interpréter

très simplement ^ce

phénomène

^en admettant que la bande est constituée par deux parties ^accolées qui correspondent ^{a des} électrons de signes contraires,

pour lesquels la valeur absolue dit rapport ^delà charge

à la masse est la même. Ces électrons qui ^{ne différe-}

raient que par ^le signe ^delà charg(’ ^el auraient des

périodes

très voisines feraient partie d’un ^même grou- pement. L explication ^{de ces} apparences ^nie parait

très difficile si l’on n’admet pas l’existence d’électrons de

signes

différents.

2° Une bande

657, 16uu.

^{subit une} modification d’un nouveau type. ^Cette bande, peu intense, ^se

déplace

^{du côté du} rouge dans chacune (les deux

plages de 0,1uu dans un champ de

15 000 unités.

Celle des composantes qui correspond ^{à des vibrations}

de même sens que le ^courant

magnétisant, augmente

d’intensité aux

dépens

de l’autre composante qui s’affaiblit

jusqu a

devenir presque

imperceptible ; je

n’ai pu observer d’une manière certaine un décalage

entre les deux composantes.

Nous avons vu

précédemment

^{que, lorsque le fais-}

ceau est normal et l’axe

optique parallèle

^ait champ (1, 1 , a) ^{cette même bande se} comporte également

d’une manière différente des autres et se

déplace vers

le _rouge, au lieu de donner ^un élargissement ^{ou un}

doublet symétrique ayant ^{son milieu a la même}

place

que la bande primitive.

Il ne ln ’a pas sen1blé

possible

^{de rendre} compte ^de

ces modifications en admettant _que la bande provienne

de

plusieurs

espèces d’électrons et

je

pense que l’on observe un phénomène intimement lié au magnétisme

moléculaire.

Décomposons

^{en effet en deux vibrations}

circulaires inverses la

projection

^{du mouvement de)} chaque ^{électron sur un} plan normal il l’axe. Si ^nous supposons que les orbites des électrons oit que ^certains groupements ^{de ces électrons} puissent ^s’orien-

ter sous l’action du champ, ^et que la somme des

amplitudes

^des mouvements circulaires d’un ^sens devienne notablement différente de la somme des

amplitudes ^des mouvements contraires, ^{l’une des} composantes ^deviendra plus ^{forte aux} dipens ^de

l’autre et l’on observera ^une dissymétrie d’intensité, variable avec lé sens du champ. ^Cette conclusion est

absolument conforme aux observations faites avec la bande 657,16 pour laquelle ^{le sens de la}

dissymétrie

correspondrait ^{il une} orientation de mouvements d’élec-

trons positifs. ^{D autre} part, l’ensemble des électrons

sera équivalent ^{à un} ainlan orienté suivant les lignes de force, or les cristaux de xénotime sont magnétiques

et un cube s’oriente de manière que l’axe soit parallèle

au champ; ^{ce fait est encore conforme aux} hypothèses précédentes.

Le talbeau suivant donne les valeurs des décalages

observés entre les composantes correspondant ^{à des}

vibrations circulaires inverses, pour deux des groupes

principanx du xénotime et pour la tysonite. ^{Les déca-}

!ages des bandes fines ont pu être mesures ^avec preci-

sion au moyen d’un oculaire i micromètre, ^mais pour les bandes larges, ^les valeurs ne sont qu’approximatives.

Si l’on évalue comme

précédemment

^le champ magnétique ^{en mesurant le flux} qui ^{traverse une}

bobine placée ^{entre les} pôles, ^{on obtient} vraisembla-

ment une valeur trop grande ^le champ ^n’étant pas nnilôrnle enl re les pôles percés ^{et le cristal sc trouvant}

dans la région ^{oit le}

champ

^est minimum. Si l’on remarque, comme nous le montrerons d’ailleurs dans

l’expose ^{de la théorie,} que pour les bandes fines ^le décalage doit être pour ^une même valeur du champ égal ^u l’écartement du doublet obtenu quand ^le

faisceau est normal et l’axe optique

parallèle

^au

champ,

et que ^de plus ^cet écartement est

proportionnel

^au champion peut ^{en mesurant avec} précision ^le décalage

des composantes ^{de la} bande fine 522,15 ^et compa- raiii ^ce décalage ⁱ l’écartelnent du doublet

précédenl-

ment observé (1 ^{1a), obtenir une valeur} plus ^{exacte du} champ magnétique ^{à 1 endroit oil se trouve} je cristal.

Pour les nombres renfermés dans le tableau ci-dessus, la valeur

du champ

^{évaluée avec la bobine a été lrnn-}

vée égaie ^{à 16} 5’20, ^tandis

qu’évaluée

par le

déplace-

ment de la bande 522,15 elle serait seulement de

14500; ^{cette dernière valeur est}

probablement plus

exacte. J’ai indique ^{dans le} tableau les valeurs appro- cliées du rapport ^{de la} charge ^{a la masse} des électrons

en prenant pour ^1!’ champ la valeur 14500.

111. ^- Polarisation rotatoire magnétique.

Les phénomènes ^de

polarisation

^rotatoire magné- tique ^{dans le xénotime sont} intimement lies aux varia- tions que les bandes d’absorption ^{subissent dans 1111} champ magnétique.

L’expérience ^{suivante met el1 évidence la} polarisai ^ion

rotatoire magnétique ^{dans unc lame normale u l’axe.}

On fait tomber sur une lame, ^{d’environ 1 millimètre} d’épaisseur, ^un faisceau de lumière blanche polarisée rectilignement. ^Un rhomboèdre dc spath

placé

^devant

la fente du spectroscope ^{donne dans} l’oculaire deux

plages

contiguës, polarisées dans deux directions rectan-

yllaires,

qui

^{ont même intensité si le} polariseur ^est

convenablenlent orienté. En

produisant

^un

champ

^ma- gnétiquc d’environ 15 000 unités, dont les

lignes

^de

force sont

parallèles

^au faisceau incident et à l’axr

optique de la lame cristalline, ^{on voit les bandes du} spectre ^nrdinaire d’absorption changer d’aspect. ^Dans

Polarisation rotatoire magnétique.-a: 630,36; b: 638,10.

1er spectre réseau Rowland. champ 13 200 unités C. G. S.

l’une des plages ^de l’oculaire, ^toutes les bandes cor-

respondant

^{à des électrons} négatifs deviennent phis

noires ^en leur milieu, plus ^{étroites et} plus ^la

luminosité augmentant ^{sur les} bords ; ^ail contraire, les bandes d’électrons positifs deviennent plus pales ^et paraissent s’étaler. L’inverse a lieu dans l’autre plage

et l’effet change ^{de sens en même} temps que ^le champ magnétique.

Les figures ^{8 et 9} représentent ^ce phénomène. ⁽⁾ⁱⁱ

observe ainsi que de part et d’autre de chacune des bandes qui ^{donnent un} décalage ^entre les ’2 compo- santes correspondant ^à des vibrations circulaires in-

verses, le pouvoir ^rotatoire est positif (dans ^{le sens}

du courant magnétisant) si ^{la bande} correspond à ^des

électrons négatifs, et négatif si la ^bande correspond

à des électrons positifs. ^{J Il} milieu de chaque