Sur quelques déterminations de durées très courtes

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Submitted on 1 Jan 1919

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Sur quelques déterminations de durées très courtes

Ch. de Watteville

To cite this version:

Ch. de Watteville. Sur quelques déterminations de durées très courtes. J. Phys. Theor. Appl., 1919,

9 (1), pp.91-95. �10.1051/jphystap:01919009009100�. �jpa-00242027�

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SUR QUELQUES DÉTERMINATIONS DE DURÉES TRÈS COURTES ;

Par M. CH. ^DE WATTEVILLE (1).

Plusieurs des problèmes qui ^{m’ont été} posés ^{au cours de la} guerre

ont comporté ^{la mesure de} temps ^{très brefs.} Négligent ^{le but mili-}

taire de ces recherches, je ^me propose d’exposer les méthodes fol t

simples que j’ai ^{mises en ouvre, car} elles semblent susceptibles

d’être appliquées ^{au cours des travaux habituels de} physique. ^Elles présentent, d’ailleurs, ^le point ^commun d’être basées sur l’emploi

du diapason.

PnE>iifiRE _QUESTION.

Déterminer la durée de la combustion d’un corps tel que la ’poudre.

La substance examinée se trouve dans ^un petit cylindre métallique ^{creux que l’on} place ^{sous un cône}

en clinquant ^C porté par l’une des branches d’un électro-diapason ^D

de période ^{connue. Le sommet du} cône, percé ^d’un trou, ^{est au voi-}

sinage ^{immédiat d’un} tambour T entouré d’une feuille de papier ^hu- mide, ^{imbibé d’un} liquide ^sur lequel ^les gaz de la combustion sont

susceptibles ^de réagir (2). L’appareil ^{étant immobile, la trace} produite

(1) Communication faite à la Société française ^de Physique.

(~) ^{Dans le cas de la} poudre ordinaire, les gaz de la combustion possédant ^une

réaction alcaline, ^on peut ^se servir de teinture de tournesol rougie par ^un acide très dilué.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01919009009100

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par le gaz ^{est un} simple point, qui ^{décrit une droite} parallèle ^{à l’axe}

du tambour lorsque ^le diapason ^vibre. Si, de plus, ^{le tambour} tourne, la droite se transforme en une sinusoïde dont il suffit, pour avoir la

mesure du temps ^de combustion cherché, ^de compter ^{le nombre}

des boucles. Ce nombre ne dépend pas de la vitesse de rotation du tambour : on peut donc faire tourner celui-ci simplement ^{à la}

main. On commence par le ^{mettre en} mouvement, puis ^{on enflamme la}

substance à l’aide d’une étincelle ordinaire de bobine. A cet effet, ^le cylindre qui contient la substance est fixé sur un support ^métal- lique ^{S en} communication avec l’un des pôles ^du secondaire de la bobine B dont l’autre pôle ^{est relié au} diapason : l’étincelle éclate entre l’extrémité d’un fil F qui ^{aboutit au centre} de la base du cône et la base supérieure ^du cylindre.

Ce dispositif permet ^{de se rendre} compte de l’influence du tasse-

ment, ^{de la} composition, ^{etc. d’un} corps ^très inflammable, ^{sur sa vi-}

tesse de combustion.

DEUXIÈME _QUESTION.

Déterminer le temps qui ^{s’écoule entre}

l’établissement d’un courant susceptible d’échauffer _ou, même, ^de

volatiliser un fil fin, ^et l’inflammation d’une substance explosive ^en-

tourant ce fil.

La solution de cette question repose, ^comme celle de la précédente, ^{sur la trace} que les gaz ^{de la} combustion de la substance laissent sur un corps ^en mouvement. Tout le reste a été

suggéré par le professeur ~e’ood, ^de Baltimore, qui ^a bien voulu col- laborer avec moi à cette détermination.

Un disque ^{de zinc} poli ^est monté surl’arbre d’un moteur électrique.

Presque ^{au contact du} plan ^du disque ^{et dans le} voisinage ^{de son} bord, ^{on fixe} l’ouverture du tube T qui contient la substance. Celle-

ci, ^{au moment de la} déflagration, produira ^{une tache sur la} légère

couche de noir de fumée dont on a recouvert le disque ^au préalable.

I,a communication entre la batterie et le fil qui ^{doit être échauffé}

est établie au moyen de deux fils, ^l’un portant ^{un balai B} qui s’ap- puie ^{contre la face} postérieure ^du disque, ^{le second F} disposé ^de

telle sorte qu’il peut ^{être mis en contact avec l’autre} face, ^{en un} point situé à côté du tube. Ce dernier contact ne dure qu’une ^frac-

tion de seconde, ^le fil vivement tiré à la main vers l’extérieur du

disque ^{dans la} direction du rayon, quittant ^{le bord du} disque ^avant qu’il ^{ne se soit fait une} révolution complète. L’extrémité du fil laisse

sur le noir de fumée une raie Il telle que l’indique la~figure.

93 Si la substance déf1agre ^{au moment même du} contact, ^{la taclie} formée A ^sera à la même hauteur que le commencement du trait tracé par le fil. Si, ^au contraire, il existe un retard, ^{la tache} parai-

tra à un autre niveau, puisque ^le disque ^{tournant à} grande ^vitesse

aura eu le temps d’entraîner la marque du contact avant que ^se pro- duise celle de l’explosion.

Ce retard s’apprécie ^au moyen d’un diapason dont l’une des branches est munie d’un petit style ^{de mica} qui, mis vivement au contact du disque ^{de la même façon} que le fil, imprime ^{sur le}

noir de fumée une sinusoïde : il suffit d’en compter le nombre de boucles comprises ^{entre la tache et le} point ^{de contact} pour avoir la valeur du retard.

Cette méthode pourrait s’appliquer ^{dans tous les cas où il est}

nécessaire de connaître avec précision l’instant initial d’un contact

électrique.

’raorslcwE Qr~~s~rlo:~.

Déterminer le temps qui correspond ^{à un} petit déplacement rectiligne rapide.

^Contre l’extrémité libre E de la pièce qui ^se déplace parallèlement à elle-même vient s’appuyer ^une tige ^{articulée en 0} portant ^{un miroir concave} ~1. Celui-ci est éclairé

au moyen d’un faisceau parallèle ^{émané cl’un} petit diaplragme ^D

dont l’image fournie par le miroir vient ^se former sur une feuille de

papier ^à calquer ^{tendue sur un châssis et} constituant un écran trans-

lucide. A un déplacement donné de la pièce ^mobile correspondrait

sur l’écran une simple ^{traînée lumineuse} verticale, ^{si le faisceau éclai-}

J. de Phys., ^5* série, ^{t. IX.} (Mars 1919.) ⁸

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rant n’était _pas réfléchis, ^{avant de tomber sur l’ecran,} par ^un second miroir plan ^l~~I’ porté par l’une des branches d’un électro-diapason

vibrant dans un plan horizontal. Le point lumineux décrit donc cons-

tamment sur l’écran une petite ^{droite lumineuse} horizontale et une

rotation du miroir détermine sur l’écran l’apparence d’une sinusoïde à axe vertical limitée _{par deux} portions de droite. Un appareil pho- tographique ^au point ^sur l’écran, ^et placé ^{derrière lui,} permet ^d’en- registrer ^la figure ^dont l’aspect indique ^{non seulement la durée du}

mouvement du mobile, ^mais encore, d’après 1"écart respectif ^des boucles, ^les particularités ^{de ce} mouvement (À fig. 3).

QUATRIÈME QUESTION. - Mesurer la vitesse de rotation d’un arbre.

-

On peut ^se servir du dispositif précédent moyennant l’adjonction,

sur l’arbre tournant, ^d’un disque percé d’ouvertures à travers les-

quelles passe successivement ^le faisceau lumineux. Du fait que ^ce dernier est interrompu ^un certain nombre de fois par seconde, ^il

résulte que ^la sinusoïde produite par ^un déplacement angulaire ^du

miroir M est discontinue. Il suffit de compter ^{le nombre} d’interrup-

tions renfermées dans un nombre donné de boucles (auquel ^corres- pond ^un temps ^bien déterminé) pour connaître le nombre de ^tours effectués pendant ^ce temps ^et, par suite, la vitesse demandée.

Comme ci-dessus, ^{de la} régularité ^{ou, au} contraire, ^de l’irrégularité

des interruptions ^{de la} courbe, ^{il est} possible ^{de conclure à la cons-}

tance de la vitesse ou à des variations dont on peut préciser ^la

nature (B flg. 4).

On pourrait ^mesurer ainsi, ^{à un moment donné, sans} l’adjonction

95 d’aucune pièce mécanique, la vitesse de rotation d’un miroir tour- nant : il suturait de disposer le faisceau de telle sorte qu’il ^{fût inter-} cepté deux fois par ^tour par le miroir lui-même.

c I 1 Q L I~ 11 E Q C E s’1 I01 .

Déterminer la durée du mouvement de translation d’une tige qui ^{tourne sur} elle-même ainsi que ^la vitesse du mouvement de rotation.

On actionne le miroir concave 31 par l’extrémilé, de la tige, ^comme pour la troisième question, ^{tout en fai-}

sant supporter par l’axe ^un disque percé ^{de trous. La} figure ^rend compte de la marche du faisceau.

L’examen d’une seule courbe permet, alors, ^{de mesurer simultané-}

ment les deux vitesses de translation et de rotation et donne, ^en outre, ^des indications sur le caractère des deux mouvements

(C. fig. 3).

L’ÉMISSION THERMO-ÉLECTRONIQUE.

Par M. F. WOLFERS.

Lorsqu’un ^{métal se trouve} po :’té ^{à un} potentiel négatif par rapport

.à l’espace environnant, ^il omet ces corpuscules négatifs ^{ou électrons}

sous l’action de différentes _causes; les électrons émis constituent des

rayonnements, identiques ^{au fond, mais} auxquels ^{on a souvent}

donné des noms différents rappelant ^{la cause} qui ^{provoque l’émis-} sion ; ces causes sont nombreuses :

Faisceaux de rayons X incidents, ^ou rayons y des corps radioactifs

(rayons ^{S de} Sagnac) ;

Bombardement par ions positifs ^ou particules ~ ^des corps radio- actifs (rayons ~) ;

Bombardement _{par des} électrons, ^faisceaux catliodiques ^ou rayons a des _corps radioactifs (par exemple). ^{Il se} produit alors des rayons

cathodiques secondaires ;

Enfin le même phénomène peut avoir lieu simplement ^{sous l’action}

d’un faisceau de lumière incidente : émission photo-électrique ; ^ou

sous l’action d’une élévation de température : é~~zission therïno-élec-

tronique.