Sur la disparition de l'image latente dans la photographie des trajectoires des particules α

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Sur la disparition de l’image latente dans la

photographie des trajectoires des particules α

René Coppens

To cite this version:

René Coppens. Sur la disparition de l’image latente dans la photographie des trajectoires des particules

11

un

pouvoir

de

perception

moins

aigu

dans un

pho-tomètre que sur un fond tel

qu’un

ciel lumineux

vu à l’oeil nu.

D’après

nos

quelques expériences,

dans le domaine des brillances

_comprises

entre i et ioo

nits,

la

ligne

noire

_apparaissait

sur le cube de Lummer

lorsque

sa

largeur

calculée était de l’ordre de 15’ à 50".

Si nous nous bornons au cas de la validité de la

formule

_(1),

il en

résulte,

en choisissant

l’exigence

la

_plus

sévère,

que

pour

réduire à z 5° la

_largeur

de la

_ligne

noire,

la

_pupille

d’entrée doit avoir une

largeur

supérieure

à

Conèlusion.

--- Plusieurs

facteurs,

dont nous

n’avons pas

parlé,

seraient encore à étudier. Par

exemple,

lorsque

la lumière est

_{monochromatique,}

la diffraction

_dépend

de la

_longueur

d’onde,

et

surtout,

la faculté de détection d’un fil _{noir par}

l’ oeil devient

différente,

en

particulier

dans le bleu

et le violet aux brillances assez

faibles,

même si

l’on

_corrige

l’aberration

_chromatique

de I’oeil. L’influence d’une

_pupille

artificielle

_placée

devant l’oeil n’est certainement _pas

_{négligeable.}

Ou encore, la nature de l’arête

_{peut jouer}

un

rôle,

bien _que nous

ayons obtenu des résultats

anlogues

avec des cubes de construction très différente.

Ces réserves étant

faites,

la conclusion

_pratique

de cette étude est que, dans un

photomètre

visuel

sans écran

diffusant,

ou dans un

polarimètre,

ou dans tout

_appareil

_comportant

deux

_plages

_contiguës

obtenues _par un

système

optique analogue

à celui

de la

_figure

I, la

ligne

de

séparation qui

existe entre

ces

plages

_{par suite} de la diffraction

_peut

être rendue invisible dans la

_plupart

des cas si l’on se conforme à la

_prescription

très

_simple

suivante : la

_pupille

d’entrée doit avoir une

largeur,

mesurée dans la

direction

_{perpendiculaire}

à la

_ligne

de

_séparation,

supérieure

à 15 mm, si son

image

est

projetée

en

vraie

_grandeur

sur la

pupille

de

sortie;

sinon,

c’est

cette

_{image qui}

doit mesurer au moins 15 mm.

SUR LA DISPARITION DE L’IMAGE LATENTE

DANS LA PHOTOGRAPHIE DES TRAJECTOIRES DES PARTICULES 03B1 Par M. RENÉ COPPENS.

Professeur de Sciences

_Physiques,

_Lycée

de Vannes

(Morbihan).

Sommaire. 2014 L’image latente des trajectoires des

particules chargées disparaît en un _temps variable

avec les conditions d’expérience. Le nombre des trajectoires ayant une durée t obéit à la loi de Gauss

(maximum pour une durée probable T et module _{p). Chaque} type de _plaque est caractérisé par le

rapport

$$ R = T/03C1

et les conditions de conservation par la durée probable T. Influence de la _{température,} de l’humidité (et par conséquent du _climat).

L’étude de l’émission des

_particules

a _par la

méthode

_{photographique}

montre

_{que l’image}

latente des

_trajectoires

des

_particules

_disparaît

en un

temps

qui

varie,

dans de

_larges

limites,

avec la

méthode de conservation.

Pour nous rendre

compte

de la vitesse de cet

effacement nous avons évalué la diminution du

nombre des

_trajectoires

visibles en fonction du

temps qui

s’écoule entre

_{l’impression}

et le

déve-loppement.

Méthode. - Des

_plaques

sensibles

_(Ilford)

ont

été

_exposées

au

_rayonnement

d’une matière

radio-active

_{(pechblende pulvérisée}

ou

dépôt

électro-lytique

de

_polonium).

L’une d’elles est

_développée

immédiatement,

les autres, conservées dans des

conditions

définies,

ne le sont

_qu’après

une attente

variable. Les

_{développements}

se font dans des

conditions

_identiques.

En

observant

les

_plaques

avec un

microscope

de faible

_{grossissement}

₍₂₀₀

à

₃₀₀₎

on

_compte

le nombre de

_trajectoires

par

champ;

Ioo examens

(parfois

200,

300 ou même

5oo)

permettent d’établir,

_pour

chaque

12

plaque

la _moyenne des

_trajectoires

visibles inscrites

sur une surface donnée.

Résultats. - 10 On constate _{que le} nombre des

trajectoires

visibles reste

_pratiquement

constant

pendant

un certain

_temps

variable avec la méthode

de conservation

_puis

décroît

_{plus rapidement}

_pour tendre ensuite lentement vers zéro.

En

_portant

en ordonnée le

pourcentage

du nombre des

_{trajectoires visibles}

et en abscisse le

_temps

qui

sépare

l’exposition

du

_{développement}

on

_peut

cons-truire les courbes I. _{Ces courbes donnent le}

pour-centage

des

_trajectoires

d’une durée

_supérieure

à t.

2° En

_partant

de ces

courbes,

il est

_possible

de déterminer les courbes II

_qui

donnent le nombre des

_trajectoires

d’une durée

_comprise

entre t - àl

... 1 .. 1

Fig. 1. e

Ces courbes sont du

_type

de Gauss. Elles

_présentent

un maximum

marqué

_pour un

temps

T

qui

est la durée la

_{plus probable}

d’une

_trajectoire.

Pour un

temps t,

l’écart par

rapport

à T est

_(t

-

T)

et les

Fig. 2.

courbes

_{précédentes}

sont assez bien

représentées

par une

équation

de la forme

Sauf pour des écarts

_trop

_grands.

K et _p sont des constantes. K

_représente

_par

_exemple

le nombre de

_trajectoires

_{qui disparaît pendant}

l’unité de

temps

au

voisinage

de la durée

probable.

K

peut

se mettre sous la

P

Sur les

_figures

les courbes en

pointillé

représentent

les courbes de

_{probabilité qui}

s’écartent des courbes

expérimentales.

La courbe de Gauss étant entiérement définie

lorsqu’on

connaît sa _{moyenne T} et son écart

quadra-tique

moyen

(qui dépend

de

p)

les deux nombres T

et _{p suffisent pour construire les courbes II} et I. Ils

_dépendent

de la nature des

_plaques,

du _moyen de conservation et

_permettent

de caractériser une

expérience.

Fig. 3. - Plaques Ilford C2. Pression normale.

Plusieurs

_expériences

ont été faites. Les résultats

sont

_indiqués

sur les

graphiques

et résumés dans le tableau suivant.

y

30 Le

rapport T

est constant _pour un

type

de

P

3

plaque

donné. Pour les

_plaques

Ilford

C2,R - T - 3

p 5

La

_plaque

_peut

donc être _{caractérisée par le}

T

rapport

R == 2013

et les conditions

_{d’expériences}

par la

p

durée

_probable

T. Ces deux nombres _{suffisent pour}

déterminer les courbes II donnant le nombre de

13

nombre des

_trajectoires

d’une durée

_supérieure

à i.

Remarquons

encore _{que le}

produit

KT est cons-tant

_(K

est le nombre des

_{trajectoires qui}

dispa-raissent

_pendant

l’unité de

_temps

au

voisinage

de la durée

_probable).

KT = 100. Or nous avons

posé K =

donc

pour les

plaques

Ilford

C2

d’où

_{l’équation}

_générale

des courbes II des

_plaques

_C2.

Il résulte de tout ce

qui

précède

qu’il

devient très facile d’obtenir une courbe donnant le

pour-centage

des

_trajectoires

d’une durée

_supérieure

â f. En effet toutes les courbes obtenues avec une même

_espèce

de

_plaques

_peuvent

se déduire les unes des autres.

Ayant

tracé une

courbe,

de durée

probable

T,

on obtient celle de durée

probable

T’ en

multipliant

les abscisses de la

première

_{par le}

T

rapport T ,

les ordonnées restant fixes. La

_première

peut

être obtenue

_rapidement

par

exemple

en

faisant l’étude d’une série de

_plaques

maintenue à

_température

élevée en

atmosphère

humide.

Il semble encore

plus

facile de construire une

courbe-type

et de

graduer

ensuite les abscisses en

fonction de la durée

_probable.

Influence de la

_{température. -}

La durée

probable

diminue

_lorsque

la

_température

s’élève. Par

_exemple

_pour les

_plaques

Ilford

_C2

la durée

probable qui

est voisine de 16

_jours

à tombe

à 12 ou 13

jours

vers 180 _pour ne _pas

dépasser

1 o h

vers 5oO.

Des travaux antérieurs

_[11,

_[2],

_[3]

avaient

_déjà

mis ce fait en évidence.

Influence de l’humidité. - Celle-ci semble

considérable. Elle est mise en évidence par la compa-raison des courbes C et D

_{(à r 4-r 5°)}

et des courbes E et F

_{(à 50°).}

Dans le

_premier

cas la durée

probable qui

est

de l’ordre de

16,5

jours

(par extrapolation)

en

atmosphère

normale n’est

_plus

_{que de} 5

_jours

en

atmosphère

avec _{vapeur d’eau} saturante.

A 50° la durée

_probable

est réduite de 10 h

(atmo-sphère

normale)

à

_{18,7 mn}

en

atmosphère

humide.

Le climat

_peut

donc avoir une

grande

influence.

Les deux courbes A et B

_{correspondant}

à la même

température

(I ~-I8°)

mais tracées l’une en avril

(A),

l’autre en

juin

(B)

montrent une

légère

différence

de la durée

_probable.

Celle-ci

_pourrait

_{s’expliquer}

par l’état

hygrométrique

de l’air différent suivant la saison.

Ce travail a été eff ectué sous la direction de Mme Joliot-Curie dont les conseils m’ont été très

précieux

et _que

_je

me

_permets

de remercier

respec-tueusement.

BIBLIOGRAPHIE. [1] YAGODA, American _{mineralogist, 1946, 31,} p. 81-124.

[2] LAPALME et DEMERS, Phys. Rev.U.S.A., 1946, 72, n°6, p.356. [3]