HAL Id: jpa-00241034
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Submitted on 1 Jan 1905
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The American journal of science ;T. XIX; janvier-juin 1905
H. Bénard
To cite this version:
H. Bénard. The American journal of science ;T. XIX; janvier-juin 1905. J. Phys. Theor. Appl., 1905,
4 (1), pp.570-579. �10.1051/jphystap:019050040057001�. �jpa-00241034�
les coefficients différentiels. Et je continue (p. 172) : « Vu que le résultat du calcul de Cv et h~ n’est pas assez sûr, j’ai essayé de
déterminer directement ces grandeurs. Un tube de verre est rempli
d’une masse d’acide carbonique telle que le tube soit complètement rempli de liquide à :30,2 C. Ce tube est surchauffé à ’19°,3 C., et j’ai
observé la chaleur dégagée. De cette manière j’ai expérimenté sur
huit tubes en changeant le poids du contenu, et j’ai constaté que la chaleur spécifique c, est positive et a la valeur 0,24 pour v _-_
que cette grandeur augmente avec le volume, atteint un maxi-
mum 0,33 pour le volume critique, et qu’au delà la valeur h, diminue
avec le volume.
« Ces observations étaient assez dangereuses, car la pression interne
croît énormément quand on surchauffe un tube complètement rempli
de liquide de 20 ou 30", et plusieurs explosions ont eu lieu. »
Je doute que des expériences de ce genre aient déjà été faites.
M algrécela, M. Mathias dit : « La détermination des quantités ci,,
est la seule partie expérimentale du travail de M. Dieterici ; une fois ces nombres admis, tout le reste est calcul et ne comporte pas de vérification. »
THE AMERICAN JOURNAL OF SCIENCE ;
T. XIX; janvier-juin 1905.
1.
-TRAVAUX SUR L’IONISATION ET LA RADIO-ACTIVITÉ.
H.-M. DADOURIABT. - Radio-activity of underground air (Radio-activité de l’air
extrait du sol).
-P. 10-22.
Rappelons d’abord les valeurs trouvées pour les constantes de temps (durées approximatives de réduction à )) suivantes : Émauation du radium... 3,5 à 4 jours Émanation du thorium ... 1 minute Radio-activité induite par le radium (après 2 heures)... 28 minutes
Radio-activité induite par le thorium ... 10 h. 1/2 à 11 h.
Le gaz radio-actif de l’atmosphère, dont l’activité décroît de moitié
en quatre jours environ, mais qui donne à un fil isolé chargé négative-
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019050040057001
571 ment une radio-activité induite, décroissant de moitié en quarante ou quarante-cinq minutes, serait, d’après H.-A. Bumstead (1), un mélange
d’émanation du thorium et d’émanation du radium, au moins prin- cipalement. L’auteur a étudié de la même façon la radio-activité induite par l’air extrait du sol, pour lequel H.-A. Bumstead et
L.-P. ont trouvé précédemment une décroissance d’ac- tivité identique à celle de l’émanation du radium.
Un fil métallique enroulé sur un tambour en bois et chargé néga-
tivement par une machine Wimshurst est exposé pendant trois heures à l’air d’une cavité creusée dans le sol, l’air étant extrait continuel-
lement de cette cavité par une trompe à eau.
Le fil est ensuite porté dans un appareil identique à celui qu’on emploie dans toutes les expériences de ce genre, consistant essentiel- lement en un condensateur cylindrique et un électromètre hermé-
tique. L’ionisation est mesurée de cinq en cinq minutes pendant cinq heures, et ensuite à des intervalles moins rapprochés.
Au bout de cinq heures, on peut admettre que la radio-activité induite par le radium est tout à fait négligeable : la radio-activité ré- siduelle se comporte bien comme si elle était due exclusivement au
thorium; elle décroît de moitié en dix heures et demie.
L’auteur a déterminé lui-même directement les courbes de varia- tion de la radio-activite induite par le radium et de la radio-activité induite par le thorium. La comparaison de cette dernière avec la
fin de la courbe expérimentale relative à l’air du sol indique la proportion d’ionisation due au thorium ; la courbe obtenue en pre- nant la différence des deux autres est presque identique à celle de
la radio-activité induite par le radium : il y a une très légère diffé-
rence de pente entre les courbes logarithmiques, indiquant que la radio-activité induite par l’air contenu dans le sol décroit un peu plus
lentement que celle qui serait due à une superposition des activités induites par le radium et le thorium, dans la proportion admise;
mais les graphiques montrent que cette différence est vraiment bien faible.
Les conclusions de H.-A. Bumstead, relatives à l’air atmosphé- rique, peuvent donc s’étendre à l’air extrait du sol.
(1) Amer. of Sc., t. p. 1; i90~;
-J. de Pjays., 4e série, t. I‘-:
p. 291.
(2) A1ne’p. of Sc., t. XVII ; I90!~ ; - J. de Phys., 41 série, t. Ill, p. 825.
C. Preliminary results with an objective method of showing
distribution of nuclei produced by the X rays, for instance (Premiers résultats donnés par une méthode permettant d’étudier expérimentalement la distribu- tion des noyaux de condensation produits par les rayons X, par exemple). -
P. n5-184.
La « chambre de condensation » est constituée par une caisse
allongée qui reçoit les rayons X par un bout. Les parois latérales,
formées par des glaces, permettent l’observation des couronnes de diffraction à différentes distances de l’ampoule. La paroi supérieure
et la paroi inférieure, en bois, sont garnies de coton mouillé. L’air saturé de vapeur d’eau, soigneusement débarrassé de toute poussière,
subit une détente insuffisante pour que la condensation due à l’ioni- sation spontanée de l’air se produise. Là condensation ne se produit
que sous l’action des rayons X (variation de pression, 17 centi-
mètres de mercure).
Si les rayons de Rôntg-en ont agi peu de temps, les noyaux n’ayant
pas eu le temps de se diffuser, l’observation des couronnes à diffé- rentes distances de l’ampoule montre que le nombre de noyaux dimi-
nue à mesure que la distance aug mente ; ces couronnes sont circu- laires et ne révèlent, par suite, aucune inégalité suivant la verticale.
Mais, si la duree d’exposition aux rayons de Rôntgen va en crois-
sant, les couronnes se déforment : elles deviennent elliptiques, le grand axe étant horizontal, puis allongées en fuseau. Leurs formes sont toujours symétriques par rapport à leur diamètre horizontal,
c’est-à-dire par rapport à l’axe de la caisse; la déformation, qui se produit d’abord seulement dan s la région la plus voisine de l’ampoule,
se propage ensuite progressivement jusqu’à l’autre extrémité. Si l’on produit la détente à nouveau après avoir fait rentrer de l’air
filtré, mais sans nouvelle rôntgénisation, les couronnes observées, qui sont dues aux noyaux ayant échappé à la première condensa- tion, sont circulaires et identiques dans toutes les régions de la
caisse, indiquant ainsi une distribution isotrope des noyaux.
Les formes observées s’expliquent théoriquement bien en admet-
tant :
1°
0Soit que le diamètre des particules d’eau aille en croissant régulièrement à partir de l’axe de la caisse, qu’on se dirige vers le
haut ou vers le bas ;
573 2° Soit que le nombre des noyaux aille en décroissant de l’axe vers
les parois humid e s ;
3° Ou bien les deux raisons à la fois.
L’auteur émet deux hypothèses, en semblant incliner vers la
première :
1° Les noyaux de condensation ont leur origine sur les parois
mouillées sur lesquelles les rayons X viennent tomber : il y en a donc
un plus grand nombre au voisinage des parois, ce qui donnerait un
résultat opposé ; mais leur tendance à croître en volume par cohésion étant plus marquée, ils sont plus gros auprès des parois, et cet effet l’emporte sur l’autre. La chute de pluie produite aussitôt après la première détente serait due à ces gros noyaux ; les plus petits restent,
comme le montrent les couronnes qu’on obtient par une nouvelle
détente. L’ionisation par les rayons secondaires émis par les parois agirait dans le même sens ;
?° Comme la paroi humide absorbe les noyaux de condensation,
la simple diffusion doit établir une distribution inégale des noyaux ; leur nombre doit croître de l’axe vers les parois.
L’auteur insiste à nouveau sur ce fait que la nucléation (nombre
de noyaux) et l’ionisation mesurée par la méthode électrométrique
ont des sorts très différents, les noyaux persistant encore en grande partie quand l’ionisation a depuis longtemps disparu.
C. Alternation of large and small coronas observed in case of identical condensations produced in dust-free air saturated with moisture (Production
de couronnes alternativement grandes et petites observée dans le cas de condensations identiques produites dans de l’air dénué de poussières et saturé d’humidité).
-P. 349-356.
Il s’agit surtout, dans ces expériences, de condensation par détente due à l’ionisation spontanée seule.
La variation de pression nécessaire est, dans ce cas, de 22cm.,5 de mercure, l’air étant d’abord à la pression atmosphérique. L’intervalle de temps écoulé entre deux condensations successives est suffisant pour que l’air soit saturé à nouveau d’humidité dans toutes les régions
de la chambre de condensation.
L’alternance régulière de couronnes de petit diamètre et de cou-
ronnes de grand diamètre (double environ) s’est poursuivie plus de
vingt fois.
L’auteur discute un certain nombre d’explications possibles de ce singulier phénomène; celle qu’il adopte la dernière, dans une note ajoutée après coup, fait intervenir la formation d’ions libres par éva-
poration de l’eau, ces ions servant de noyaux de condensatiun pour les couronnes de faible diamètre.
H.- L. BRONSON.-Ra(lio-active measurements by a constant deflection method
(Mesures de radio-activité par une méthode de déviation constante).
-P. 185-
i8î.
On mesure ordinairement l’intensité des courants d’ionisation par la vitesse de décharge d’un électromètre, la capacité du système étant supposée constante. La méthode est incommode quand la chute de potentiel est rapide ; de plus, le changement de sensibilité, par l’in- troduction d’une capacité supplémentaire, exige des mesures précises
de capacités. L’auteur évite ces diificultés par une méthode de dévia- tion constante : les quadrants chargés par le courant à mesurer se
déchargent continuellement à l’aide d’un autre courant d’ionisation fourni par un corps dont l’activité, variant avec une extrême lenteur, peut être regardée comme constante pendant une expérience : le
bismuth radio-actif de Marckwald. Quand les deux courants sont
égaux, le courant mesuré est proportionnel au potentiel des qua-
drants, c’est-à-dire à la déviation permanente de l’aiguille.
Comme application, l’auteur a déterminé les constantes de temps de l’activité induite par l’actinium (réduction à 1/2 en 35-il,7) et de
l’émanation du thorium (réduction à 1/~ en 31 secondes) (1).
Les courbes expérimentales publiées donnent pour le logarithme
de l’intensité en fonction du temps des droites très bien définies,
bien parallèles pour les différentes séries d’observations ; les écarts
individuels sont très faibles.
W.-P. HEADDEN. -Doughty springs, a group of radium-bearing springs, Delta County, Colorado (Les sources Doughty, groupe de sources radifères, dans le
Colorado). - P. 29 i-309.
Ces sources ont déposé à leurs points d’émergence une masse cal-
caire énorme contenant beaucoup de sulfate de baryum. Le dépôt de
(1) La première valeur est inférieure à celle trouvée par Debierne et confirmée par miss Brooks (Plail. Mag., septembre 1904); la seconde concorde bien avec
celle trouvée par C. Le Rossignol et C.-T. Gimingham (Pltil. Mag., juillet 19041.
J
.575 certaines sources consiste presque exclusivement en SO ~Ba, et c’est
là un fait à peu près unique. Ce dépôt s’est montré fortement radi- fère dans des expériences préliminaires faites par la méthode pho- tographique.
,
E.-P. ADA112S. - On the absence of helium froni carnotite
(L’hélium absent de la carnotite).
-P. 321-322.
Contrairement à la pechblende, à la monazite ou à la thorianite,
qui contiennent de l’hélium pouvant provenir de l’émanation du radium que renferment ces minéraux, la carnotite, également très
radifère, n’a pas donné trace sensible d’hélium, probablement parce qu’elle est, comme l’a montré l’expérience directe, très perméable
aux gaz et qu’on la trouve uniquement en très petits fragments.
II.
-TRAVAUX DIVERS.
ARTHOR-L. DAY et E.-T. ALLEN. - The isomorphism and thermal properties
of the feldspars (Isomorphisme et propriétés thermiques des feldspaths).
-P. 93-142.
Les feldspaths artificiels, albite et anorthite, préparés purs, four- nissent, quand on les fond ensemble en diverses proportions, un cas
intéressant d’isomorphisme. Les auteurs ont pu, en suivant les courbes de température au four électrique (mesurées avec le couple platine-platine rhodié), déterminer les points de fusion des mélanges
suivants d’anorthite et d’albite :
Ils ont obtenu tous ces corps cristallisés à partir du mélan ge fondu,
et l’identité de composition chimique de la phase liquide (verre) et
de la phase solide (cristal) a été établie avec précision pour quelques-
uns.
Au point de vue pratique, la détermination du point de fusion de
l’anorthite (1~3~° ± 1°) est assez précise pour fournir un point de repère excellent en pyrométrie.
La continuité de la courbe des points de fusion en fonction de la
composition centésimale confirme l’isomorphisme et conduit à
rejeter l’hypothèse de Lane, d’après laquelle on aurait une série eutectique. ()n a donc une véritable solution solide, les composantes
étant miscibles en toutes proportions, à la fois dans la phase liquide
et dans la phase solide ; de plus, la courbe des points de fusion n’ayant ni maximum ni minimu m, le mélange isomorphe est du pre- mier type distingué par Bakhuis Roozeboom (1).
Mais, dans ce cas, il résulte nécessairement de la règle des phases
que les phases solide et liquide ne devraient pas avoir la même com-
position, au moins quand la cristallisation débite : ce n’est qu’à la
fin de la cristallisation que la composition du cristal doit devenir
identique à celle du liquide primitif. Les résultats des auteurs ne
sont pas en contradiction avec cette hétérogénéité de la solidifica- tion que la viscosité masque. Dans tous les cas, ils ont bien constaté que la courbe de refroidissement des mélanges ne donne pas une
température de solidification bien définie ; celle-ci s’étend sur tout un
intervalle de températures, conformément à la théorie; sauf pour l’anorthite pure, les valeurs données plus haut sont des moyennes.
La densité d’un mélange, soit à L’état vitreux, soit à l’état cristal- lisé, est rigoureusement calculable d’après sa composition centési- male ; mais, quand la proportion d’albite croît, la densité du mélange
vitreux décroît plus vite que celle du mélange cristallisé : les valeurs extrêmes sont : 1
J.-B. WH1TEHEAD et H.-D. HILL. - Measurement of self-inductance
(Mesure du coefficient de self-induction).
-P. 9 49-164.
Rowland a publié la description de 26 méthodes de mesure des coefficients de self-induction et d’induction mutuelle à l’aide de cou-
rants alternatifs (~), un grand nombre étant des modifications du pont
(1) A J’ch. Vréeol., 2e série, t. III, p. 414; 1900 ;
-et J. de Phys., 3e série, t. X, p. 160.
(2) Phil. J.Uag., 6e série, t. XLV, p. 66-85 ; 1898;
-analysé dans J. de Pliys., 3e série, t. VU, p. 239 ;
-reproduit in extenso dans les Physical de Rowland, p. 294- 314, ainsi qu’un autre mémoire, complément du premier, paru dans Jouin. of Sc., 4e série, t. il lll, p. 35-57, 1899, en collaboration avec Th.-D. Penni-
man. A la page 302 des Physical Papers se trouvent réunis les schémas de vingt-
quatre de ces méthodes..
577 de Wheatstone et consistant à régler des boîtes de résistance sans
self-induction disposées sur une ou plusieurs branches jusqu’à amener
une différence de phase de 90, entre les deux courants passant dans les bobines d’un électrodynamomètre employé comme instrument de zéro. Rowland n’a étudié la valeur pratique que d’un petit nombre
de ces méthodes. Les auteurs ont repris cette étude, avec un matériel qui semble peu différer de celui de Rowland. L’alternateur employé
est construit de façon à donner une force électromotrice rigoureu-
sement sinusoïdale. La période est déterminée à l’aide d’un chrono-
graphe spécial, ayant une précision supérieure à (les coeffi- 1000
cients de self-induction varient comme le carré de la fréquence).
Les auteurs rejettent la plupart des méthodes comme manquant de sensibilité et retiennent comme pratique la méthode 11, qui est
celle d’Oberbeck; la méthode 25, qui permet de mesurer une self- induction ou une capacité en unités absolues, et enfin la méthode 3, qui permet de comparer une self-induction à une capacité. Dans les expériences de Rowland, la précision obtenue avec les méthodes
dépendant de la période, celle-ci étant insuffisamment constante,
était moindre; mais Rowland et Penniman avaient déjà reconnu
,comme excellentes les méthodes indépendantes de la période, c’est-
’
à-dire permettant la comparaison d’une self-induction à un étalon de self-induction ou d’une capacité à un étalon de capacité.
W. MAC Note on interference with the biprism (Note sur les interférences obtenues avec le biprïsme).
-P. 294-296.
Les deux bords du champ d’interférence présentent des bandes de diffraction. Calcul théorique des conditions à réaliser pour que ces bandes laissent au milieu du champ un espace dans lequel les franges d’interférence seules soient visibles : on admet qu’à partir
d’un rang déterminé les bandes de diffraction ont une visibilité
nulle, le rapport des intensités extrêmes étant trop voisin de
l’unité.
C.-S. HASTINGS. - The error of collimation in the human eye
(Erreur de collimation dans l’mil humain;. - P. 310-314.
C.-S. HASTINGS. 2013 Group of visual phenomena depencling upon optical errors
of the human eye (Groupe de phénomènes visuels dépendant d’imperfections
de l’0153il humain). - P. 401-412.
10 L’angle de l’axe secondaire aboutissant à la région (rovea centralis) de plus grande sensibilité de la rétine forme avec l’axe
optique un angle de 4°,~ (moyenne de 60 individus). Cet axe de la
vision nette est toujours, à l’extérieur de l’oeil, du côté nasal de
l’axe optique ; les valeurs extrêmes varient de 1°,23 à ’1°, ~~ ;
9° Le centre de la pupille n’est pas snr l’axe de vision nette : il est situé sensiblement sur une ligne bissectant l’axe optique et la ligne de vision nette.
En se basant sur ces données nouvelles, l’auteur montre que cette
erreur de collimation permet la vision nette (par un seul des deux
yeux) de la limite de séparation de deux plages de couleurs diffë- rentes, malgré l’aberration de réfrangibilité, en accommodant soit pour l’une des couleurs, soit pour l’autre.
Explication, d’après cette théorie, de diverses illusions relatives à la vision d’objets colorés à diverses distances, par exemple de
celle-ci : un objet rouge vu sur un fond vert très éclairé, plus éloi- gné, paraît bordé d’une ligne noire extrêmement fine.
L’illusion de relief dans la vision binoculaire d’objets plans pré-
sentant des colorations vives (vitraux), qui se produit quand l’obser-
vateur ou l’objet se déplace transversalement, serait due à la dif- férence des vitesses angulaires des plages de différentes couleurs : les plus réfrangibles, ayant une vitesse angulaire plus faible, pa- raissent plus éloignées.
L’auteur pense que les artistes français du xIIIe siècle savaient tirer
parti de cette illusion (vitraux de la cathédrale de Bourges).
H.-M. DADOURIAN. - A new form of electrode for lead storage cells (Nouvelle forme d’électrode pour accumulateurs au plomb). - P. 315-316.
Il s’agit de petits accumulateurs portatifs, de 1 ampère-heure de capacité. Chaque électrode est constituée par un bout de tube de
plomb (diamètre 1 ClU, 2) percé de nombreux petits trous et
rempli complètement de la pâte active.
579
HowARD-D. W1VCHIN. - Reflection of light by colored papers
(Réflexion de la lumière par les papiers coloriés).
-P. 445-450.
Un spectrophoto mètre de Brace à deux collimateurs permet de comparer, pour cinq longueurs d’onde bien définies, l’intensité de la lumière réfléchie par divers papiers peints à l’intensité de la lumière directe. La source est une lampe à incandescence; une source iden-
tique fournit le spectre de comparaison avec une intensité réglable à
l’aide d’un disque obturateur dont les secteurs évidés ont un angle
variable.
Les résultats numériques obtenus sont très précis : mais ils n’ont, naturellement, de valeur que pour les papiers particuliers étudiés.
Quelques conclusions générales s’en déduisent pourtant, telles que celle-ci : les papiers verts » réfléchissent en quantité notable toutes
les couleurs du spectre.
H. BÉNARD.
COMPTES RENDUS DE L’ACADÉMIE DES SCIENCES ;
T. CXL; 1er semestre 1905.
G. LIPPMANN. - Franges d’interférence produites par le système
de deux miroirs perpendiculaires entre eux. - P. 21.
Avec deux miroirs dont l’angle est voisin de 90°, on obtient des
°