HAL Id: jpa-00241946
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Submitted on 1 Jan 1914
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Physikalische Zeitschrift : t. XV; 1914
Paul de la Gorce
To cite this version:
Paul de la Gorce. Physikalische Zeitschrift : t. XV; 1914. J. Phys. Theor. Appl., 1914, 4 (1), pp.737-754. �10.1051/jphystap:019140040073701�. �jpa-00241946�
737 tions suivantes : elle doit être du second ordre et être une générai-
sation de l’équation de Poisson. Les auteurs montrent que finalement
on peut la faire concorder entièrement avec l’équation fondamentale de la théorie de Nordstrôm .
Les méthodes du calcul différentiel absolu fournissent ainsi une vue nette du contenu formel de cette théorie; en outre, les auteurs estiment que, de toutes les théories, satisfaisant au principe de cons-
tance de la vitesse de la lumière, celle de Nordstrôm mérite la pré- .
férence.
LEMERAY.
PHYSIKALISCHE ZEITSCHRIFT :
T. XV; 1914.
W.-I-1. Sur I’aimantation des corps ferromagnétiques
en relation avec l’hypothése de l’énergie au zéro absolu. - P. 8-17, 86-88.
Deux formules ont été proposées par Planck pour représenter
- l’énergie E d’un résonateur de fréquence v à la température abso-
lue ’1’ : ’
est égal ii 6,7 . i0"~ et K à i,22 .10"~. Dans le premier cas,.
, pour T .- 0, on a E _-__ 0 ; dans le second, pour T = 0, E est égal
à c’est-à-dire qu’il existe encore au zéro absolu une énergie égale à un demi-quantum. La loi du rayonnement noir peut être
obtenue indifféremment avec l’une ou l’autre formule ; de I11ême la
loi de variation de la chaleLr s écifi d’un cor s solide.
loi de variation de la chaleur spécifique T. d’un corps solide.
Einstein et Stern (’ ) ont montré que les expériences réalisées par
(1) J. cl. Phys.. 5~ série, t. III, p. 553; 1913
’
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019140040073701
738
Eucken sur la chaleur spécifiques de l’hydrogène sont bien
sentées dans l’hypothèse de l’énergie an zéro absolu. D’autre part’
Oosterhuis C B g râce à cette même hypothèse, a introduit avec suc-
cès la théorie des quanta dans la théorie du paramagnétisme de Langevin. Il a pu expliquer les écarts que présentent la plupart des
corps par rapport à la loi de Curie.
L’auteur s’est proposé un problème analogue pour l’aimantation
spontanée des substances ferromagnétiques. Il calcule d’abord l’éner-
gie de rotation moléculaire en l’absence d’une force directrice. Puis il introduit l’expression trouvée dans la théorie de Weiss. Pour cela, il tient compte de l’action du champs, car si l’énergie de rotation des aimants moléculaires dépend des fréquences qui interviennent dans le corps considéré, l’existenced’un champ magnétique peut les modifier
et l’énergie de rotation doit dépendre du champ. On peut calculer en fonction de r. T étant la température absolue de perte du ferro-ma-
gnétisme", 1 le rapport de l’aimantation spontanée ? au produit de
îîfi.
o la masse magnétique moléculaire par le nombre n des aimants moléculaires. On a une bonne concordance avec les courbes obte-
nues pour la 111agnétite et le nickel par BtVeiss et Kamerlingh Onnes,
tandis que la courbe calculée d’après l’équipartition s’en écarte aux
basses températures.
Une conséquence importante de l’hypothèse de l’énergie au zéro
absolu est que l’aiinantation à cette température est différente de l’aimantation à saturation nu qui aurait lieu si tous les aimants moléculaires étaient parallèles.
L’auteur étudie encore quelques conséquences relatives au ferro- magnétisme au-dessus du point de Curie.
1.. iNIANDELSTA,i. - Rayonnement d une source himineuse qui se trouve au voisinage immédiat de la surface de séparation de deux milieux transparents.
- P. 220-225. -
Quand une source lumineuse se trouve au voisinage immédiat de
la surface de séparation de deux corps transparents, il se passe un /
pliénoniène dont les lois ordinaires de la réfraction ne rendent pas (1) J. (le Phys., ce volume, p. 92.
739
compte. Dans le milieu le plus réfringent, la lumière qui vient
d’un point situé dans le milieu le moins réfringent n’est pas limitée à
un cône dont l’ouverture est égale au double de l’angle limite. La
lumière est rayonnée dans toutes les directions. On peut le montrer aisément. Sur une cuve remplie jusqu’aux bords d’une solution fluo- rescente, on place un prisme à angle droit en verre. La surface hypothénuse est en contact avec le liquide. On projette l’image d’un
filament delampe Nernst sur la surface de séparation du verre et du liquide. On observe la lumière envoyée par cette image, à travers le prisme, en se plaçant du même côté que la source, sous des angles
variables. Quand l’angle de la direction d’observation avec la nor-
male à la surface est petit, on observe une luniière intense. Quand l’angle d’observation atteint l’angle de réflexion totale, la plus grande partie de la lumière disparaît. Mais elle ne disparaît pas complète-
ment. Il y a encore de la lumière envoyée et qui provient de la partie
de l’image qui est très rapprochée du plan de séparation.
L’auteur établit la théorie de ces phénomènes.
EHBYIN FREUNDLICII. - Sur le déplacement des lignes du Soleil vers
mité rouge du spectre d’après les hypothèses de Einstein et -Noi-dstrôm. - P. 369-3 i ..
. Dans ~on mémoire « Sur l’influence de la pesanteur sur la propaga- tion de la lumière », Einsteirl (’) a déduit de sa théorie l’existence de deux effets. "
La vitesse de la lumière Co et par conséquent sa direction est niodifiée par un champ de gravitation Si (1) est le potentiel de gra- vitation, la vitesse devient :
De même la frJqnence ’10 devient :
()n peut donc prévoir un déplacement vers le rouge égal
soit 11) ,
aoit ’
c-
740
D’autre part, Nordstrôm (~) a prévu à partir de sa théorie de la
gravitation un déplacement des raies sans déviation de la lumière.
En fait, les recherches de 1°eii;ell et de Buisson et Fabry ont mon-
tré qu’il existe un déplacement vers le rouge des raies du soleil. Ces auteurs l’attribuaient à un effet de pression. Or Evershed(2) a mesuré
les déplacements de 140 lignes du spectre. Ces déplacements ne peuvent être dus à la pression, car des raies dont la sensibilité à la
pression est différente et même de sens contraire présentent des dé- placements égaux vers le rouge. Everslied explique ces déplace-
ments par des courants qui se produiraient dans les couches supé-
rieures du Soleil. Selon l’auteur, les théories d’Einstein et de
’ Nordstrüm peuvent aussi bien rendre compte de ces déplacements.
Elles peuvent aussi expliquer pourquoi Halm (3) a observé que le
déplacement vers le rouge augmente vers le bord du Soleil. Si on
admet que les raies périphériques proviennent de couches plus pro- fondes, elles doivent subir une chute de potentiel plus forte.
RENNE
RUDOLF RUER et JiIOSiIEE Transformation polyn10rphique à pérature constante reliée à un grand dégagement de chaleur et à une Îrande
variation des propriétés magnétiques. - P. 17-18.
En étudiant par une méthode magnétométrique la variation en
fonction de la température des propriétés magnétiques des alliages
contenant 55 0/0 de fer et 45 0/0 de cobalt, les auteurs ont constaté
qu’au voisinage de 9800 la température de l’éprouvette restait cons-
tante pendant un temps assez long, la perméabilité diminuant en
même temps. Au refroidissement, la réapparition du magnétisme
est accompagnée d’un palier dans la courbe des températures en
fonction du temps, mais ces phénomènes se produisent à des tem- pératures plus basses que lors de l’échauffement.
Avec du fer pur, le palier de la courbe de température est de plus
courte durée et la différence entre les courbes descendante et ascen-
dante est moins marquée.
Ces faits conduisent les auteurs à conclure que dans le cas des
alliages fer-cobalt, il y a bien t ransformation d’une variété de cristaux
_ _ --- -- --- -- - -
(’) Phys. XIII, p. 1126; 1912.
(2) 1)ulletin, n° 36.
Aslî-. GLXXIII.
741
en une autre et non pas, comme on l’admet pour le cas du fer
simple discontinuité dans la loi de variation de la chaleur spécifique.
"C l-t. JOUAUST.
K. Enregistrement de la teneur en émanation de l’air du sol
1
à Postdana au moyen de l’éleçtroiuètre de Benndorf. - P. ~7-3I.
- L’auteur utilise un cylindre creux de zinc fermé à sa partie supé-
rieure et enterré dans un trou de l’n,50 de profondeur et de om ,45 de
diamètre. Dans l’axe est disposé un fil isolé relié à l’aiguille de l’élec-
tromètre. Un mouvement d’horlogerie charge tous les quarts d’lleure
l’aiguille et le fil à 9 ~0 volts et l’électromètre enregistre la déperdi-
tion.
La teneur moyenne calculée sur 589 jours d’observation est de D,22 X ~10-’ E. S. E. par centimètre cube.
Endrüs avait trouvé à lB1unich ~1, ~ X 10-7 (moyenne de quatre mois)
et 0,8 X 10-7 à Zusinarsliausen en Souabe ; Gockel, de 2 à 7 X 10--,
E. S. E. à Fribourg (Suisse).
Ces écarts tiennent à la nature géologique du sol.
C’est en été que la teneur est le plus élevée (septembre, 0,27 X 10-" j juillet, 0,2ü X 10-7 ) et en hiver qu’elle est le plus faible (janvier, 0,16 x ~0-’ ; novembre, 0,18X 10-7).
La variation diurne montre une double période avec un maximum principal à sept heures du soir et un autre à six heures du matin, le
minimum principal s’observe vers midi, il en existe également un
autre plus faible vers minuit. Cette variation ressemble à celle de la chute de potentiel et surtout à celle de la pression atmosphérique.
On doit considérer les variations de la pression atmosphérique
comme causes principales des variations de la teneur en émanation.
Par vent fort, elle croît et ne semble présenter aucune relation avec
la conductibilité électrique de l’air.
J.-R. BB7RIGHT et O.-F. Détermination de la variation de la te- neur en émanation du radium dans l’atmosphère en fonction de l’altitude. - P. 31-39.
Les auteurs ont employé la méthode d’absorption par le charbon Je noix de coco à la détermination de la quantité d’émanation du ra-
742
dium existant dans l’atmospllère de Manille (altitude, 5 mètres) et
dans celle du sommet du mont Pauaï à 2.460 mètres d’altitude.
Lia teneur moyenne en émanation, rapportée à son équivalent de radium, est par mètre cube de 8,18 X 10-’. 2grrimme à Manille alors
, qu’elle descend à 19,8 X 10-’2 gramme au sommet du Pauaï.
La quantité d’émanation présente dans l’atmosphère varie en un
lieu donné entre des limites très étendues suivant l’état météorolo-
gique. Un temps pluvieux accompagné de vent donne toujours des
valeurs plus faibles que par temps calme et beau.
Les valeurs obtenues sont plus élevées la nuit que le jour.
~
R. FRIC.
POGKELS. - Angle de raccordetiient et extension des liquides
sur les solides. - P. 39-46.
Détermination d’angles de raccordement en utilisant un procédé analogue à celui employé dans la mesure des angles des cristaux.
Les observations ont été faites successivement dans deux cas dis- tincts : soit dans le cas de l’équilibre obtenu après avoir fait progres-
ser la goutte liquide sur la paroi solide ; soit en étendant artiticielle- ment la goutte à l’aide d’un fil métallique et en attendant qu’elle se
rétracte spontanément. Ces deux angles ont la même valeur dans quelques cas, mais sont généralement un .peu différents.
Les déterminations ont porté sur des lames solides de verre et de platine convenablement nettoyées et sur les liquides suivants :
eau, glycérine, benzine, éther ordinaire, sulfure de carbone, huiles.
Quelques autres mesures ont été faites en employant comme subis-
tances solides des lames de zinc, de cuivre, des lames cristallines,
de la glace. D’après les résultats obtenus, l’eau mouillerait parfai-’
tement la glace, le verre, les métaux et la plupart des substances
inorganiques.
Le mémoire contient les valeurs des angles de raccordement trouvés pour les liquides qui ne mouillent pas parfaitement les
solides.
II. LABROUSTE.
743
K. SCIIAPOSCIINIKOW. - Sur une action pondépoiiiotrice
des ondes électromagnétiques. - P ’~6-.~i.
« Les ondes traversant un corps actif absorbant tendent à le faire tourner autour d’un axe parallèle au rayon ; le sens de rotation est contraire au sens de rotation du plan de polarisation. »
- Considérons un électron (ou un ion) vibrant sous l’action du champ électrique E dîl à une onde électromagnétique. Si ; est l’écart à la position d’éqnlibre, le moment est :
où e est la charge. Si, dans l’unité de volume, il y électrons de
chargés ei et d’écaels ç¡ (i - 1, 2,...1, le moment total est :
-N
le vecteur i> est la polarisation électrique du diélectrique.
1
D’après Drude (1),
ci. et ~ étant des fonctions de la longuenr d’onde. En faisant la somme
pour les différents écarts, on a :
En portant p dans (1), on a l’expression du n1011lent nioteur.
Si, par exemple, les ondes tombent normalement sur une lame
plan-parallèle, on a : -
Alors
(1) P. DtU;DE. Lehi-biieli d. Oplik,p. 3~~ ; ~.906.
744
La valeur moyenne pendant une période T est :
Si le corps est transparent pour les ondes données, ?o ne dépend
pas de z, Nl est nul. Sinon div n’est
pas nul; il est negatlf pUIsque E2
(iz
décroît quand z augmente. Or f est, pour une longueur d’onde don- née, proportionnel à la rotation du plan de polarisation et de même signe.
Donc le moment moteur est de sens contraire à la rotation du plan
de polarisation.
E.-M.
lI. STARR. - °Nléthode stroboscopique pour la démonstration et la mesure
de faibles décalage. - P. ~~7-!~8.
L’auteur applique la méthode stroboscopique à la démonstra-
tion, par projections, des différences de phases de courants alterna-
tifs dans les moteurs asynchrones.
H. JCL1US. - Sur la réfraction de la lumière dans les masses gazeuses tourbillonnantes et sur les taches solaires. - P. 48-54.
L’auteur dévéloppe la tlréorie des taches solaires qu’il a donnée déjà (1) et d’après laquelle la distribution de lumière qui produit
~ l’aspect des taclies solaires est due aux variations dans la densité de la matière gazeuse solaire entrainée dans des tourbillons : tour-
billons, dont l’existence a été retrouvée expérimentalement au moyen du spectrohéliogr’aphe et confirmée par la présence d’un effet Zeeman. L’auteur est d’ailleurs arrivé à produire des apparences
analogues au moyen de tourbillons artificiellement provoqués.
A. LO SURDO. - Sur l’analogue électrique du phénomène Zeeman. - P.
L’auteur indique qu’il a retrouvé le phénomène étudié par Stark (1) Plays., 2~ s. XI, p. ~6 ; 1910.
745
au niveau de la première couche cathodique dans un tube de Geiss- ler étroit rempli d’hydrogène à basse pression. FI n’est pas néce s- saire alors d’introduire un cha mp électrique artificiel.
Si l’on observe perpendiculairement au cliamp, on trouve que H y
est divisée en cinq composantes, les trois composantes intérieure s
vibrant perpendiculairement, et les deux composantes extérieures vibrant parallèleinent au champ.
En observant parallèlement au claamp, on trouve trois compo- santes non polarisées.
’
.
A. Considérations théoriques sur le phénomène de Stark.
Lo Surdo. - P.
L’auteur fait remarquer que le phénomène observé par Stark et Lo Surdo ne peut s’interpréter théoriquement en adoptant le modèle
d’atome donné par J.-.1. ’rhomson, même si l’on introduit la généra-
lisation de Voigt. Au contraire, si l’on adopte, comme l’a fait Bohr,
le nl0Jèle de Rutherford, en introduisant dans les équations de Bohr, qui donnent la fréquence des raies d’un spectre en séries, des termes w
relatifs à l’action d’un champ électrique, on retrouve les caractères
principaux du phénomène présenté par les raies de l’hydrogène quand on observe perpendiculairement an champ.
J. STARK. - Remarque sur une communication de Surdo. - P. 215.
L’auteur réclame contre Lo Surdo la priorité de l’observation de l’eq’et électrique, soit transversal, soit longitudinal, sur les raies spectrales, et insiste pour qu’on n’appelle pas l’effet qu’il a découvert phénomène Stark-Lo Surdo.
K. F. IIEIIZFI,’,IDT. - L’effel Zeeman dans les théories des spectres en séries basées sur la théorie des quanta. - P. 193-198.
1/auteur applique à l’efi’et /eemaM les théories des séries spec- trales de l’hydi%ogéne données par Bohr et par Hasencillrl. Dans les deux théories, . comme dans la théorie de Ritz, l’électron effectue dans le champ magnétique un mouvement de précession. La façon la plus sirnple et la plus plausible d’appliquer la loi des quanta est
746
de supposer les quantités qu’elle conditionne rapportées au plan de précession. Dans ces conditions, on obtient avec les deux théories
un triplet normal. La théorie de Bohr donne en outre un dépla-
cement de l’ensemble du triplet et un élargissement des composantes proportionnel au carré du champ, qui devient sensible seulement pour les termes de rang élevé d’une série et pour des champs assez
intenses.
F. GnozE.
K. FREDENIIAGEN. - Disparition de l’effet photoélectrique pour les surfaces
métalliques fraîchement grattées en l’absence de gaz chimiquement actifs . -
P. 65-68.
Depuis quelque temps déjà se répand parmi les physiciens l’opi-
nion que l’effet photoélectrique doit vraisemblablement être accom-
pagné de réactions chimiques. L’auteur, en 1912 et Greinacher, en
1913 l’ont prétendu à la Société de Physique de Berlin ; Pohl et
’ Pringsheim (’ ~ sont persuadés que les phénomènes chimiques doivent
fortement augmenter l’intensité de l’effet photoélectrique.
Les deux importants mémoires de Fredenagen et de Küstner pa- raissent prouver sans conteste que l’eifet Hertz du zinc disparaît, si
l’on prend soin d’éliminer aussi complètement que possible les gaz
qui peuvent réagir sur le métal (oxygène, eau).
, L’explication la plus simple consiste à admettre que l’absorption de
la lumière est liée à un effet photochimique et qu’il y a une émission d’électrons proportionnelle à la réaction, comme cela se produit
dans les expériences de Ilaber et Just 11 résulte d’ailleurs de ces
dernières recherches qu’il suffit de traces extraordinairement petites
de gaz pour entretenir pendant très longtemps un courant notable :
1 milligramme d’oxygène suffirait à entretenir pendant quatre mille
ans une densité de courant de 10-10 cm 2cm-
Cette théorie, basée sur un de réaction, permet de rendre compte de la fatigue photoélectrique: il se formerait une pellicule
extrêmement mince qui protégerait de plus en plus le métal contre
une attaque ultérieure, et on conçoit pourquoi la diminution est d’a- bord rapide, puis plus lente ; après la formation de la première
(1) Physikalische XIV, p.112: 1913.
(~) J. de Pfiys., 5e série, t. 1, 1041 ; 1911.
747
couche, les réactions sont encore possibles, grâce aux gaz qui dif-
fusent dans l’intérieur.
L’expérience cruciale de cette théorie a été réalisée par Küstner,
dans le mémoire publié ci-dessous.
lI. KUSTNER . - Disparition de l’effet photoélectrique pour les surfaces de zinc fraîchement grattées en l’absence de gaz chimiquement actif. - P. 6-i5.
On conçoit, d’après le mémoire précédent, qu’il faille éliminer
complètement les moindres traces de gaz actif : or, les meilleures pompes moléculaires de Gaede sont tout à fait insuffisantes.
Après avoir atteint le meilleur vide possible, on le parfait par
1’emploi du potassium chauffé, dans la vapeur duquel on fait passer des effluves; dans ces conditions, on absorbe tous les gaz du tube -et on favorise le dégagement de gaz des parois et des autres parties .métalliques.
Pour avoir des surfaces très propres, l’auteur a imaginé un grat-
teur électromagnétique, fonctionnant dans le vide, pouvant gratter plusieurs milliers de fois en peu de minutes, et assez énergique pour
qu’on aperçût les pellicules arrachées.
Les résultats obtenus peuvent être ainsi résumés :
10 Des surfaces propres de zinc, en l’absence de gaz chimiquement actifs, ne donnent aucun effet photoélectrique mesurable; ce dernier
est certainement inférieur au millième de l’effet normal;
‘~° En présence de gaz actifs, la fatigue photoc’lectrique s’explique
bien par la réaction des gaz sur le métal et par la diffusion de ces gaz vers la lamelle de zinc. On observe alors :
ct) Soit une diminution de l’effet avec le temps (fatigue ordinaire
due à un effet de réaction) ;
b) Soit une augmentation due à la diffusion des gaz vers le zinc;
c) On est même arrivé à compenser les deux effets et à obtenir une
émission d’électrons qui ne varie pas avec le temps.
3° La présence des gaz neutres ne produit aucune influence sur le phénomène, tout au moins tant que l’ionisation par chocs n’intervient pas.
11 y a lieu d’insister sur l’importance de ces expériences, qui pa- raissent devoir modifier considérablement nos idées sur l’effet pho.
toélectrique.
’, lB1ARCEL BOLL.
748
GUSTAVE MIE. - Remarques à propos de la théorie de gravitation d’Einstein
P. 11~-12t i et ~69-1’~6.
L auteur montre que la théorie d’Einstein n’est en somme qu’un
cas particulier de sa propre théorie. La théorie de Mie conduit, d’après lui, à des formules plus claires que celle d’Einstein. L’auteur
montre quelles hypothèses supplémentaires permettent de déduire
la théorie d’Einstein de la sienne.
En particulier la généralisation du principe de relativité que fait Einstein ne signifie pas autre chose que l’existence d’une relativité- du potentiel de gravitation, relativité.qui existe dans la théorie de Mie et qui s’y introduit beaucoup plus simplement. Qiiant à l’hypo-
thèse de « I’équivalence », elle n’est pas soutenable; la démonstra-
tion d’Einstein repose sur des hypothèses supplémentaires, d’ailleurs
contradictoires. L’égalité des deux masses parait impossible.
En tout cas, l’essai de généralisation d’Einstein, travail si ingé-
nieux et qui lui a coûté tant de peine, n’a abuuti qu’à des résultats
négatifs.
’
Le mémoire se termine par quelques mots sur les deux théories de Gunnar Nordstrôm.
°
E. GEMRCKE. 2013 Modèle pour expliquer l’émission lumineuse.
P. i 23-126.
L’auteur développe un « modèle » plus simple que celui de Bohr 1 ; 1913).
Lorsqu’un électron possède une énergie cinétique ~ par rapport
à l’atome et qu’il la transforme en énergie de vibration de fré- quence v, on a :
Soit 1’1 la position d’équilibre de l’électron; il ne peut rejoindre cette position qu’en partant de points situés à des distances 1’-2’ ~~,~,..., etc., de l’atome telles que :
