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Drude's Annalen der Physik ; T. XII, fascicule 12

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HAL Id: jpa-00240871

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Submitted on 1 Jan 1904

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Drude’s Annalen der Physik ; T. XII, fascicule 12

P. Lugol, L. Marchis

To cite this version:

P. Lugol, L. Marchis. Drude’s Annalen der Physik ; T. XII, fascicule 12. J. Phys. Theor. Appl., 1904,

3 (1), pp.217-241. �10.1051/jphystap:019040030021700�. �jpa-00240871�

(2)

217

DRUDE’S ANNALEN DER PHYSIK ;

T. XII, fascicule 12.

E. MULLER. 2013 Uber die Lichtabsorption wusseriger Lôsungen von Kupfer-

und Nickelsalzen (Absorption de la lumière par les solutions aqueuses de sels de cuivre et de nickel).

-

Diss. inaug. de Berlin, p. 767-786.

Les recherches de Beer sur l’absorption de la lumière par les solutions salines (1) l’ont amené à considérer comme proportionné à la

concentration le coefficient d’extinction (rapport des logarithmes

des intensités de la lumière incidente et de la lumière trans- mise par une couche d’épaisseur 1, ou inverse de l’épaisseur qui

réduit l’intensité au 1 / 10 de sa valeur), ce qui conduit à définir un

coefficient d’exlnction 1noléculaire qui serait une constante. En fait,

ce coefficient, dans la plupart des cas, varie avec la concentration, et

Knoblauch a établi, en partant de l’hypothèse d’Arrhénius, que le spectre d’absorption des solutions doit changer avec leur degré de dissociation, et que toutes les solutions contenant un même ion co-

loré doivent avoir, dans l’état de dissociation complète, le même spectre d’absorption (2) ; mais ces expériences, d’ailleurs reconnues

fautives par Ostwald (3), l’avaient amené à se prononcer contre l’hypo-

thèse.

L’auteur a comparé, au point de vue de l’absorption, des solutions de concentrations différentes de quelques sels de cuivre et de nickel.

Il projette sur la fente d’un spectromètre gradué en longueurs d’onde

le champ d’un photomètre de l..umn1er-Brodhun, dont les deux parties reçoivent des faisceaux qui ont traversé les tubes d’un colorimètre ;

le premier faisceau traverse d’abord la solution concentrée, placée

dans un tube court, puis de l’eau pure contenue dans un tube

beaucoup plus long; le second, un tube court identique au premier plein d’eau pure, puis un tube long dans lequel on a mis la même quantité de la même solution, que l’on a ensuite diluée de manière à lui faire remplir complètement le tube. Le produit cd de la con-

centration par l’épaisseur traversée est alors le même pour les deux ( 1) Pogg. Ann., LXXXVI, p. -j8 ; 1852.

(2) Wied. Ann., LXXXIII, p. î8; 1891 ; 2013 et J. de Phys., 3e série, I, 481; 1892.

(3) Zeitschr. für phys. Chemie, lx, p. 579 ; 1892.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019040030021700

(3)

218

faisceaux. Pour mesurer les coefficients d’extinction, on affaiblit le faisceau le moins absorbé, avant de l’admettre dans.le colorimètre,

par l’interposition de plaques photographiques voilées, d’opacités différentes, et dont le pouvoir d’affaiblissement (qui est le même pour tout le spectre) a été préalablement mesurë ; oo cherche dans chaque

cas la longueur d’onde pour laquelle les deux parties du champ sont également éclairées. Si l’on appelle 1 et I’ les intensités de la lumière incidente et de la lumière transmise, A le coefficient d’extinction mo-

léculaire pour la concentration c, la relation

donne immédiatement comme dilférence relative aux deux concentra- tions c, et C2 (C1 > c,), pour la longueur d’onde trouvée,

I’2 I’1 est donné par la plaque affaiblissante employée. En remplaçant

la solution diluée par de l’eau pure, on détermine A,, ce qui permet de calculer ensuite A 2

Les mesures ont porté sur le chlorure, le bromure, l’azotate, le sulfate, l’acétate et le chlorate de cuivre et les sels correspondants

du nickel. Elles ont montré que, lorsque la dilution augmente, A tend

vers une limite Au qui est la lnême pour’ tous les sels d’un même 1nélal. Cette limite doit correspondre à la dissociation totale et carac-

térise I’ion-métal ; la seconde conclusion de Knoblauch est ainsi

justifiée ; il faut rapprocher de ce fait l’identité de couleur des solu- tions étendues d’un même métal, tandis que les solutions concentrées ont des colorations différentes. La différence D = A - Ao, qui est

constamment nulle, si la loi de Beer est satisfaite, mesure l’écart quand elle ne l’est pas.

Le sulfate de cuivre obéit à la loi dans toute l’étendne du spectre visible, même en solution concentrée, ce qui indique que l’entrée dans la molécule de l’ion SOI est sans influence sur l’absorption;

même conclusion pour les sulfate et azotate de nickel.

Il n’en est pas de même pour les autres sels, qui sont plus ab-

sorbants en solution concentrée qu’en solution étendue. Pour le

chlorure et le bromure de cuivre, D croît rapidement quand on

(4)

219

avance vers les faihles 03BB, et la longueur d’onde pour laquelle elle

commence à être appréciable est d’autant plus petite que la dilution est plus grande; on est en droit d’en conclure que, dans les cas ou la loi de Beer est satisfaite dans tout le spectre visible, elle peut

très bien ne plus l’être dans l’ultra-violet. A l’absorption caracté- ristique de l’ion-cuivre, qui se produit dans le rouge, vient s ajouter,

dans le bleu et le violet, une autre absorption due à l’influence des ions Clet Br.2013 Ces faits concorùenlavec les expériences de Martens(1), qui a constaté un accroissement t,rès rapide de l’indice des solutions concentrées de CUCÎ2 à partir de 310 vers les petites longueurs d’onde, et leur opacité à partir de 298 03BC03BC. même sous une épaisseur

de quelques centièmes de millimètre ; dans les solutions étendues, l’augmentation de l’indice se produit pour des longueurs d’onde plus petites. Dans le bromure, la rapide variation d’indice se produit

pour des longueurs d’onde plus grandes ; les écarts de la loide Beer

sont, pour ce sel, beaucoup plus marqués que pour le chlorure ; l’ion Br, dont la période propre correspond à une lungueur d’onde plus grande que celle du chlore, fait sentir son effet plus tôt; c’est vrai-

semblablement parce que celle de l’ion SO’ se place au-dessous de

10003BC03BC que son influence est nulle dans le spectre visible et que le sulfate y suit la loi de Beer.

Pour l’acétate et l’azotate, c’est dans le rouge que l’absorption supplémentaire vient s’ajouter à celle de l’ion Chu. - Les résultats pour le nickel sont tout à fait analogues ; mais les écarts de la loi de Beer sont beaucoup plus faibles; encore très sensibles dans le chlo-

rure et le bromure, ils sont insignifiants dans l’acétate et le chlorate.

Le nickel absorbe à la fois dans le rouge et dans le bleu.

A noter le fait que les solutions qui suivent la loi de Beer sont celles pour lesquelles la concentration et l’élévation de la tempéra-

ture

-

qui agit dans le mème sens

-

ne modifient pas la coloration.

La conclusion qui se dégage du mémoire est que l’inexactitude de la loi de Beer est très probablement due à la dissociation électro-

lytique, suivant la théorie de Knoblauch-Ostvvald.

P. LUGOL.

(1) rethandl. d. deulschen physik. Gesellsch., IV, p. 141 ; 1902.

(5)

220

E. MEYEII. - Llber die Absorption der ultra-violetten Strahlung un Ozon (Absorp-

tion des radiations ultra-violettes par l’ozone).

-

Diss. inauq. de Berlin,

p. 849-859.

En déterminant par la méthode photométrique de Kreusler (1) les

intensités de la radiation qui frappe une cathode de platine avant et après son passage à travers un tube de longueur connue contenant

de l’oxygène ozonisé de composition connue, l’auteur a calculé, pour les longueurs d’onde 185, 193, 200, 210, 220, ..., 300 03BC03BC, les coeffi- cients d’extinction de l’ozone pur à 0° sous la pression 76 centimètres.

La difficulté du dosage pour les mélanges très pauvres que l’on est

obligé d’employer dans la région d’absorption maxima limite à 10 0/0

environ la précision des nombres obtenus, tandis qu’avec les mé- langes plus riches possibles pour les autres régions, on atteint 2 à

3 0/0. Les expériences mettent en évidence un maximum d’absorp-

tion très marqué vers 2a8 03BC03BC. Des mesures qualitatives faites par

Hartley (2) avaient donné un maximum vers 256 pu., ce qui l’avait

conduit à attribuer à l’absorption par l’ozone atmosphérique la ter-

minaison assez brusque du spectre solaire vers 293 pp, signalée par Cornu (3). En utilisant le nombre fourni à Lévy C) par des analyses poursuivies pendant vingt ans (0,8.10-8 0/0 environ d’ozone en volume,

teneur moyenne) et appliquant au rayonnement solaire la formule

de répartition d’énergie du corps noir donnée par Planck (5), l’auteur

a calculé l’intensité de la radiation ultra-violette arrivant à la surface de la terre, et trouvé une diminution extrêmement rapide entre 300

et 280 03BC03BC, ce qui semble justifier l’hypothèse de Hartley.

-

Des expériences de vérification tentées en août 1902 au Gôrnergrat (3136 mètres) par la méthode de Kreusler n’ont donné que des résul- tats incertains.

(1) Ann. der Phys., VI, p. 398 et 412; t90I ; - et J. de Phys., série, 1, p. 324; 1902.

(2) Chen2. Netvs, XLII, p. 268 ; 1880.

(3) C. R., LXXXVIII, p. 1101 et 1285: 1879 ;

-

LXXXIX, p. 808; 1879 ;

-

XC, p. 940; 1880.

(4) Ciel et Terre, XIX, p. 291-296 ; 1898.

(5) Ann. der Phys., IV, p. 561 ; 1901 ;

-

et J. de Phys., 3e série, X, p. 399; 1901.

(6)

221

T. XII , 1903, fase, 13.

ERIGH LISCII NE R. - Über die elliptische Polarisation des Lichtes bei der Re flexion

an Lüsungen von Korpern mit Obel’L1ndlenfarben (Polarisation elliptique de

la lumière réfléchie par des solutions de corps à couleurs superficielles).

-

P. 694-983, avec planches : courbes donnant, pour les raies C1/2D (1), D, E, F du spectre solaire et les incidences comprises entre 45 et 60 ou 70°, les variations de la différence de phase et des rapports d’amplitudes des composantes de la

vibration réfléchies (Diss. de Gi-eifswald).

La méthode d’analyse de la lumière est celle de de Sénarmont, modi-

fiée par Wiedemann (2) ; les substances étudiées sont : la fuch.sine en couche solide et en solution alcoolique à 4, 8 et 16 0/0 (cette der-

nière solution doit être faite à chaud et peut rester sursaturée plu-

sieurs heures) ; le vert brillant en couche solide et en solution à

10 0/0 dans l’alcool, à 100/0 dans un mélange à parties égales d’eau

et d’alcool, à 16 0/0 dans l’alcool méthylique; la cyanine en coche

solide et en solution à 2 0/0 dans l’alcool, à 6 0/0 dans le chloro- forme : la fluorescéine en solution à 10 0/0 et à 20 0/0 dans la potasse.

On a déduit des observations, en utilisant les formules générales de

la réflexion, les indices de réfraction et les coefficients d’absorption

relatifs à C 1/2 D, E, F, situées dans la région toutes les subs-

tances observées ont desbandes d’absorption, et pour des incidences

comprises entre 45 et 60 ou 70°. Pour les couches solides, on a pu dé- terminer de plus l’incidence principale et la valeur correspondante

du rapport des amplitudes; avec les solutions, ce rapport est trop faible pour prèter à une détermination directe ; on a dîi le déduire par interpolation d’expériences faites sous des incidences variées de part et d’autre de l’incidence principale. Voici les conclusions géné-

rales qui se dégagent des résultats.

Avec les dissolvants purs, la différence de phase entre les com- posantes passe brusquement de 0 à 03C0 2 pour l’incidence principale, et

le rapport des amplitudes p y est égal à zéro. Avec les solutions, 1

varie d’une manière continue, d’autant plus lentement qu’elles sont plus concentrées, et que la radiation observée est plus voisine du

maximum d’absorption; p a un minimum différent de zéro, et d’au- (1) Equidistante de C et D.

(’2) Pogg. Ann., CLI, p. 6; 18TT4;

-

J. cze Phys., tre série, IV, p. 20; 1815.

(7)

222

tant plus grand que la solution est plus concentrée. La valeur corres-

pondante de l’incidence varie avec la concentration.

RÉSULTATS PARTICULIERS.

-

Vert brillant.

-

Le maximum

d’absorption se déplace vers le rouge dans les solutions : l’addition d’eau à l’alcool diminue l’ellipticité et les coefficients d’absorption,

tels qu’on les déduit de la polarisation, résultat en contradiction avec ceux qu’a obtenus antérieurement Katz (1) .

Cyanine.

-

La couleur supel°ficielle de la couche obtenue par

évaporation n’est pas la même avec l’alcool et le chloroforme; dans

le dernier cas, elle est chatoyante, bronzée, comme celle de la cyanine

récemment fondue, et passe au blen intense sons l’action de la lu-

mière, au point qu’un éclairage très vif (lumière solaire) permet d’obtenir des silhouettes d’objets nettement limités. Nutting a d’ail-

leurs observé (2) que l’illumination détruit presque entièrement son

pouvoir absorbant, et par conséquent l’anomalie de dispersion.

Enfin la règle de Jamin relative à l’indice limite n = 1,4 est en défaut, car, pour la raie F (n = 1,06), les couches solides de fuchsine donnent l’avance à la composante polarisée dans le plan d’incidence.

Il semble que, pour la fuchsine, le coeificient d’absorption soit à peu

près proportionnel à la concentration, les trois concentrations étu- diées.

P. LUGOL.

F.-F. MARTIENS et F. GRUNBAUM. 2013 Über eine Neukonstruktion des Kônig-

schen Spektralphotometers (Nouvelles dispositions dans la construction du

spectrophotomètre de Kônig).

-

P. 984-1003.

C’est nn spectrophotomètre à polarisation (3). Le collimateur est à deux fentes horizontales, en prolongement l’une de l’autre. Les

rayons dispersés par un prisme traversent un wollaston en spath, puis un objectif plan-convexe sur lequel est collé un prisme isocèle d’angle obtus et à arête verticale, qui réalise la séparation des deux champs que l’on compare; dans le plan focal de l’objectif est une

fente horizontale, et derrière elle un nicol. L’appareil est construit

(1) Diss. inaug. d’ Erlangen; 1898.

(2) Nature, p. 416; 1902;

-

Beibliitte2-, XXVII, p. li6 1903.

(3) Cf. Verhandl. d. phys. Gesellsch. zii Berlin, série, p. 50; 1885 ; et 5e série,

p. 9; 1886 ; - Vethandl. d. (leutschen phys. Gesellsclz., i 1’0 série, p. 280-284; 1899.

(8)

223 et réglé de manière que les deux champs contigus soient polarisés à angle droit, et éclairés chacun par une des fentes du collimateur ;

comme disposition intéressante, nous sig nalerons des prismes de petit angle collés sur la face plane de la lentille collimatrice, et entre l’objectif et le prisme séparateur, dans le but d’éliminer la lumière réfléchie sur les faces des lentilles. Pour faire une mesure, on amène run des champs, que nous désignerons par l’indice (1), à l’extinction,

et on repère la position du nicol ; l’angle dont il faut ensuite le

faire tourner pour amener les champs, d’intensités primitives 1,

et 1,, à l’égalité, est donné par :

Pour les mesures d’absorption, on éclaire les deux fentes f1, et r2

au moyen d’une sorte de lunette dont la fige 1 fait suffisamment

comprendre la disposition, et ou V représente un verre dépoli collé

contre une fente, éclairée par une source intense. Entre la triple len-

tille et les prismes, on peut placer des tubes de 0"B30 de long.

FIG. 1.

On n’obtient de résultats précis qu’en opérant en lumière homo- gène. Le mémoire contient d’intéressants détails sur la précision des

mesures 1 de coefficients d’extinction s (définis par If = 10 -03B5d), et qui peut atteindre 0,5 0/0, si l’intensité des champs à l’égalité est

suffisante.

P. LLTGOL.

F. GRUNBAJUM. 2013 Absorptionsmessungen an Wassengen Farbstotllüsungen (Mesures d’absorption sur des solutions colorées).

-

P. 1004-1011.

Mesures de coefficients d’extinction faites, au moyen de l’appa-

reil précédemment décrit, sur le sulfate de cuivre (98gr,31t de sel

anhydre par litre de solution), le bichromate de potassium (10,01 et

1gr, 001 par litre), le chromate de potassium (36s’B07 par litre) et

(9)

224

l’acide dinitro-x-naplitolmonosulfonique (3gr,85 par litre), dont l’ab- sorption est voisine de celle du bichromate.

Les expériences, constamment faites sur plusieurs couches d’épais-

seur différente, ont toujours donné, pour la différence entre le coef- ficient d’extinction de la solution et celui d’une couche d’eau d’épais-

seur égale, les valeurs les plus grandes avec les épaisseurs les plus faibles, ce qui est en désaccord avec l’hypotllèse d’un coefficient d’extinction défini, indépendant de l’épaisseur traversée. Le coef- ficient d’extinction moléculaire (rapport du coefficient d’extinction à la concentration exprimée en molécules-grammes par litre) est plus petit pour la solution étendue de bichromate que pour l’autre solution, ce qui doit tenir à la différence dans le degré d’ionisation,

et sans doute à l’influence de l’ion potassium sur l’absorption de la

molécule de bichromate (1). Enfin l’auteur a constaté, au bout de quelques jours, une variation dans l’absorption du bichromate. Les résultats relatifs au sulfate de cuivre, comparés à ceux d’Ewans, en

admettant l’exactitude de la loi de Beer (1), accusent de légères diffé-

rences, ce qui peut s’expliquer par le fait qu’Ewvans travaillait avec

de la lumière blanche, dont il isolait un groupe de radiations, au

lieu d’employer de la lumière monochromatique.

P.LUGOL.

F. LINDIG. - Uber die Verstimmte Oktave bei Stimmgabeln und uber Asym-

metrietône (Des diapasons mal accordés à l’octave et des sons d’asymétrie).

--

Diss. in. cle Kiel, 2e partie, Ann. der Physik, t. XI, p. 31-53.

1B1. MEYER. - Uber Kombinations- und Asymetrie-tone (Sons résultants et sons

d’asymétrie).

-

T. XII, p. 889-892.

Deux diapasons accordés presque à l’octave l’un de l’autre donnent des battements très nets. Helmholtz admet qu’ils ont lieu

entre le premier son de différence et le diapason à l’octave, tandis que lord Kelvin et Kônig (2) les attribuent à la perception directe par l’oreille de la variation graduelle de phase entre le son fondamental et l’octave. D’autre part, bien que la théorie n’indique, pour les verges

vibrantes, que des sons supérieurs non harmoniques, un grand

(1) MCILLER, Ann. de Physik, t. XII, p. 767 ;

-

et J. cle Phys., 4e série, III, p.217; 1904.

(2) Lord KELVIN, Pî-oc. Roy. Soc. Edimb., IX, p. 602; 1878; -2013KÖNIG, Wied. Ann.,

XIV, p. 369; 188I ; 2013 LYJI, p. 555 ; 1896.

(10)

225

nombre d’observateurs ont constaté, dans la vibration des diapa-

sons, et aussi de tiges, de plaques et de cloches, l’existence de l’octave et même d’harmoniques plus élevés(1). Les battements

d’octave auraient alors lieu entre le diapason aigu et le deuxième harmonique du diapason grave.

L’auteur s’est proposé de vérifier l’existence de l’octave harmo-

nique, d’en trouver la phase par rapport au son fondamental, et de

dédoire de ses observations une explication théorique. Il s’est servi

d’uri diapason de Lissajous U 12, d’un second diapason ut3 (A) ri go 11 -

reusement accordé à l’octave du précédent, et d’un troisième diapa-

son ut4 très légèrement faux (B). Pour avoir,des sons débarrassés de toute influence étrangère, il vissait A et B, les branches en bas, à des planchettes triangulaires voisines, supportées chacune par trois

longs tubes de caoutchouc égaux fixés à une planchette identique, assujettie dans la pince d’un support en 1’er par l’intermédiaire d’un bloc de liège cloué à la planchette; les quatre branches étaient dans

un même plan. Les diapasons, excités par le choc d’un marteau de

liège recouvert de drap, rendaient un son extrémement faible, que l’on observait au moyen d’un bout de tube de verre placé entre les diapasons et relié à l’oreille par un tube de caoutchouc. On a puainsi

se convaincre que les variations d’intensité aUectent l’octave ut4, mains ,non le son fondamental (lui reste inaltéré : le maximum de netteté des battements a lieu quand l’excitation de ut" est plus faible que celle de ut3. L’intensité des mouvements vibratoires observés est

trop faible pour qu’on puisse considérer l’octave du diapason grave

comiiie un des sons de combinaison d’Helmholtz; l’auteur l’attribue à

une asymétrie dans la disposition des couches d’air en contact avec

la surface des branches du diapason. De plus, l’observation et la com-

paraison des figures optiques formées par A et B en face du dia- pason de Lissajous ont, montré que la phase de l’octave du diapason

est la même que celle du son fondamental, ce qui contredit l’expli-

cation de lord Kelvin et Kônig.

(1) L. HERMANN, P flügers Archiv, LVI, p. i67; 1894; 2013 lilied. Anil., LVIII, P. 392 ; 1896;

-

STUMPF, 1Vied. Ann., LVII, p. G60 ; 1896; 2013 ROEBER, Doves Reper-

fotÙnn dei- Physik, III, p. 55; 1830;

-

SEEBECK, ibÙl., VIII, p. 69; 1849;2013 QUI--NCKE, Pogg. Ann.., CXXVIII, p. 117; 1866;

-

STEFAN, Sitzungsber. d. Akad.

Wissensch. zu Wien, 1nalh. nalurv.-Klasse, LXI, 2 Abt., p. 491; 1810.

-

HFLnI-

HOLTZ (Pogg. Ann., XCIX, p. 506; 1856) signale l’octave à l’occasion de ses recherches

sur les sons de combinaison et l’attribue a des élongations qui ne seraient plus proportionnelles aux forees élastiques. L’observation a disparu dans Die Lehre der

Tonempfindunfjen.

(11)

226

On peut vérifier ce résultat au moyen d’expériences très simples,

dont nous ne citerons que la suivante : Un diapason (ab) est sus- pendu comme il a été dit; un autre (a1b1), presque à l’unisson, est

tenu à la main de telle façon que les branches soient alternées :

aa1bb1 ; si on place entre a et aj ou entre b et b1 le tube explora-

teur, on entend très nettement l’octave au moment de l’extinction du

son fondamental ; il faut donc qu’elle soit en accord de phase avec

lui à la fois sur la face intérieure et sur la face extérieure de chaque

branche. Ce fait, excluant la formation de l’harmonique par les vibra- tions des branches du diapason, conduit à admettre qu’il prend

naissance dans l’air.

Si l’on admet que le mouvement d’une particule d’air est dû, d’une part au mouvement périodique du diapason, d’autre part à une force élastique rappelant la particule vers sa position d’équilibre et de

la forme

(où x désigne l’élongation, et a et b sont deux constantes), l’intégra-

tion conduit à une équation de mouvement dans laquelle figure l’octave, dans l’hypothèse où x restant assez petit, b est suffisam-

ment grand pour que le terme du deuxième degré influe sur le mou-

vement ; il en résulte une asymétrie très nette, car les particules, quand elles se dirigent vers le diapason, éprouvent de la part des particules voisines une résistance beaucoup plus grande que lors-

qu’elles se dirigent de l’autre côté.

L’auteur propose d’appeler sons d’asymétrie les sons qui prennent

naissance de cette manière, et qui peuvent comprendre d’autres har-

moniques, notamment la douzième. D’après lui, ces sons se distin-

gueraient des sons de combinaisons d’Helmholtz de la manière suivante : Quand, dans l’expression de k, x est grand, suivant l’hypo-

thèse d’Helmholtz, il se produit dans l’air un son de contbinaison pro- prement dit, grâce à l’interférence de deux mouvements de grande amplitude. Quand b est grand, il se produit un son d’asymétrie,

mais seulement à la surface limite de la source sonore.

Ces sons d’asymétrie ont pu être constatés également avec des plaques, et quelques cordes, soit en boyau, soit en métal.

-

Leur

mode de production montre que même avec des sources à vibrations

sinusoïdales, on n’est pas assuré d’obtenir des sons rigoureusement

simples.

(12)

227 M. Meyer fait, au sujet de ces conclusions,les remarques suivantes:

Il faut distinguer trois sortes de sons résultants :

Il Sons subjectifs (de soustraction et non d’addition), qui prennent naissance dans l’oreille interne. Il ne s’agit vraisemblable- ment pas ici de sons au sens physique du mot, mais d’excitations

périodiques des terminaisons nerveuses (1) ;

2° Sons objectifs, quand l’air, s’échappant d’une boite à vent, détermine des vibrations sinusoïdales simultanées et différentes en

deux ou plusieurs points (harmonium et sirène); c’est en effet seu-

lement dans le cas d’une ouverture unique que l’on peut considérer la pression dans la boîte comme constante ; dès qu’il y en a plu- sieurs, la sortie de l’air par chaque ouverture dépend des variations de pression déterminées dans la boite par l’action périodique des

.autres ; on a alors à la fois des sons d’addition et des sons de sous-

traction.

On peut juger de la confusion qui règne au sujet des sons de

’Combinaison par le fait que, dans un récent mémoire (2), on a appli- qué ce cas aux sons qui se forment dans l’oreille interne, bien que cette dernière soit remplie de lymphe, et non d’air ;

3° Sons objectifs prenant naissance quand deux mouvements

sinusoïdaux de période différente sont communiqués en même temps

à un même corps dissymétrique. On a alors des sons supérieurs, et

les sons secondaires sont d’autant plus intenses que le corps est

plus dissymétrique et que les sons primaires ont une plus grande amplitude. Leur intérêt physiologique tient à la forte dissymétrie

du tympan ; mais ils sont extrêmement faibles en comparaison des

sons de la première espèce.

Ce sont eux que vise M. Lindig. Il montre en réalité que, si un seul mouvement atteint un corps dissymétrique, il ne peut pas se

produire de sons de combinaison, mais des sons supérieurs. Le

,corps dissymétrique, dans le cas du diapason, est la couche d’air immédiatement voisine des branches. Le fait que cette couche doit être considérée comme dissymétrique est le seul résultat vraiment nouveau, mais extrêmement remarquable, du travail de M. Lindig.

(1) M. MEYEH, Zeilsc/u’. f. Psychol. u. Physiol. d. Suin, XVI, p. 22 ; 1898; 2013

tel’handl. cl. Physik. Gesellsch. zu Berlin, 59e série, XVIII, 49; 1898 ; 2013 Zeilscht..

f. Psychol. u. Physiol. d. Suin, XVII, p. 1; 2898 ; 2013 Pflügers Arch. f. cl. !les.

Physiol., LXXVIII p. 346; 1899.

(’) K.-L. SCHAEFEH, P flügers Archiv f. cl, ges. Physiol., LXXVII, p . 522; 1900.

(13)

228

Mais sa distinction entre les conditions de formation des sons de combinaison et des sons d’asymétrie ne semble pas justifiée ; la question n’est pas de savoir si x est grand, ou si c’est b, rnaz’s

bien plus si un seul mouvement est cornmuniqué au corps dissymé- trique, ou s’il y en a deux. Dans les deux cas, l’amplitude des sones

secondaires dépend aussi bien de b que de x. En second lieu, les sons

résultants de troisième espèce ne peuvent jamais prendre naissance

dans l’air; l’expérience montre qu’il en est ainsi, et la théorie l’in-

dique d’ailleurs, car dans l’air il n’y a pas trace d’asymétries. Les

résultats négatifs des expériences de Rûcker et Edser(1) contre-

disent formellement cette interprétation : en effet, quand on excitait

les sons primaires des diapasons, on ne pouvait nulle part, dans

l’air ambiant, déceler de sons résultants objectifs.

P. LUGOL.

FuEO.-J. BATES. - Über Versuchsfehler beim Messen des Rotations polarisation apsorbierender Substanzen (Cause d’erreur dans la mesure de la polarisation.

rotatoire de substances absorbantes). - P. 1080-1090.

Die inagnetische Rotation dispersions von Substanze mit anomaler Dispersion (Dispersion rotatoire magnétique de substances douées de dispersion ano- male). - P. 1091-1100.

Ces deux communications, dont la seconde a été présentée au Congrès de l’Association américaine pour l’avancement des Sciences

pour 1902-1903, ne tendent à rien moins qu’à infirmer les conclusions de toutes les expériences dans lesquelles on a observé ou cru observer

une dispersion rotatoire magnétique anomale; d’après l’auteur, les anomalies observées ne sont que des apparences produites par l’affaiblissement de l’intensité lumineuse de certaines radiations.

Preiniei- 1né1noire.

-

Supposons que l’on éclaire un polarimètre

à pénombre par la lumière obtenue en isolant dans un spectre une région de faible étendue, de 566 à 380 03BC par exemple ; le polarimètre

contient un liquide transparent magnétiquement actif. Dans un

champ magnétique nul, tout se passera comme si la lumière était

monochromatique ; mais, si le champ n’est pas nul, la dispersion va intervenir, et les directions de vibration, à la sortie du liquide, vont

être comprises dans un certain angle 03BB1 O03BBn pour la moitié gauche du champ, 03BB’1 O03BB’n pour la moitié droite; l’angle 03BB1 O03BB’1 est l’angle des

(1) Phil. Mag., XXXIX, p. 341 ; 1895.

(14)

229 sections principales des deux moitiés du polariseur à pénornbre. Si

l’intensité lumineuse était la même pour toutes les radiations, la nor-

male ON à la position OA de l’analyseur pour laquelle les deux moi- tiés du champ sont identiques serait bissectrice de 03BBn O03BB’1, car alors

les valeurs de 03A3Ai sin2 xi et 03A3Ai sin2 OC’1 (en appelant Ai l’intensité,

ii et 03B1’i les angles des directions de vibration d’une radiation avec ON)

seraient évidemment les mêmes. Mais, si cette condition n’est pas

remplie, la relation !Ai sin2 ai = SA/ Sin2 oe’i ne pourra être satis- faite que si on moditie les angles oc, c’est-à-dire si on déplace ON, ou l’analyseur OA. L’auteur acalculépar approximations successives ce

déplacement dans le cas d’un liquide donnant une rotation de 4° 70’

pour 03BB ! 566 et de 4’53" pour À = 580, avec un angle 03BB1 O03BB’1 = 20,4’;

le polarimètre est supposé éclairé par la lumière solaire, et on attri-

bue aux radiations 580, 576, 573, 570, 566, les valeurs tirées de la courbe solaire (Mascart, Optique, t. I, p. 104, tableau 1) ; le dépla-

cement, est 0° 4’vers la droite. Si l’on remplace maintenant le liquide

par une solution de fuchsine (dans le même liquide), et si l’on multiplie

les intensités précédentes par les coefficients de transmission relatifs à la solution, le même calcul conduit à un déplacement de 3,36’ vers

la gauche, soit 056 : l’absorption seule, en admettant que la fuch- sine n’intervient pas dans la rotation elle-même, détermine donc une

rotation apparente de 00 056. Or, dans les mêmes conditions, l’expé-

rience a donné 0° 055.

L’innuence de cette cause d’erreur est encore bien plus grande quand on emploie des méthodes analogues à celles de Wiedemann (1)

ou de Schmauss (2), dans lesquelles on déduit la rotation de la mesure

d’un déplacement de frange obscure ou de maximum lumineux dans

un spectre cannelé. On localise en effet la frange comme le milieu de la distance de deux régions d’égale intensité, et cette distance varie d’un observateur à un autre ; une absorption dissymétrique par rap- port à la position de la frange déplace celle-ci; l’effet doit augmen- ter quand on approche de la bande d’absorption et prendre sa valeur

maxima au bord; il diminue ensuite, devient nul pour un certain

point de l’intérieur, puis change de sens et augmente quand on va

vers l’autre bord, où il présente un maximum de sens inverse au pre-

mier ; si l’anomalie était d’abord positive, elle est devenue négative.

(1) Pogge Ann., LXXXII, p. 215; i85L

(2 ) Aiiti. den Phys., 11, p. 280 ; 1900 ; - J. de Phys., 3c série, IX, p. 551 ; 1900.

(15)

230

Avec le polarimètre à pénombre, la rotation apparente croît avec

le champ magnétique ; dans les méthodes interférentielles, la valeur

du champ n’a qu’une influence minime sur la valeur maxima de l’er-

reur avec les petites rotations, car la rotation due à la suhstance- n’est qu’une petite fraction de la rotation totale. Dans tous les cas, cette valeur maxima est proportionnelle à la concentration des solu- tions étendues, et d’autant plus marquée que la bande d’absorption

est plus nettement limitée.

Enfin le phénomène de Purkinje, bien que son effet soit le plus.

souvent négligeable, peut, dans certains cas, contribuer à l’erreur, C’est ainsi qu’on a pu, avec une rotation de 4°, constater une varia- tion de l’ environ dans la position de l’analyseur en affaiblissant l’in- tensité de la 1/44e partie de sa valeur, au moyen d’un secteur tournant.

La connaissance de la courbe des intensités en (onction de la lon-

gueur d’onde est donc nécessaire pour mesurer la différence de rota- tion de deux substances, ou déterminer du centre de gravité optique

de la source par les instruments à pénombre, ou repérer en longueur

d"onde les positions de la lunette dans les méthodes de spectres can- nelés. Cette courbe s’obtient en multipliant les ordonnées corres- pondant aux mêmes longueurs d’onde dans la courbe des intensités de la source et la courbe de transmission de la substance étudiée;

avec les substances transparentes elle peut être à peu près identique

à la courbe des intensités de la source, et les erreurs sont alors négli- geables ; mais il n’en est pas de même avec les substances absor- bantes. L’auteur en donne un exemple saisissant. Il a mesuré l’altération apparente subie par la rotation magnétique d’une colonne

d’eau donnant 41 5 pour la raie jaune lorsqu’on place sur le trajet

du faisceau, hors du champ magnétique, des solutions alcooliques de

fuchsine à 0,000012 et 0,000024 sous une épaisseur de 1 centimètre l’angle des éléments du polariseur à pénombre était 1° 10, l’intensité lumineuse de la source 14 bougies. Pour X = 560, l’altération at-

teignait 0° 06 dans le premier cas, 0° 12 dans le second (les courbes correspondantes, entre 550 et 640 03BC03BC, sont données dans le Mémoire).

Il faut en outre tenir compte de l’affaiblissement notable de l’absorp-

tion des substances telles que les solutions de fuchsine ou de cya- nine, lorsqu’elles ont été exposées à la lumière solaire pendant cinq

minutes.

Comme conclusion pratique, l’auteur conseille, comme le meilleur

moyen d’éviter la cause d’erreur qu’il signale dans les mesures des

(16)

231

comparaison entre une solution et le dissolvant, de placer hors du champ magnétique une cuve remplie d’une solution identique à celle

que l’on étudie et de même épaisseur, afin de rendre les observa- tions comparables.

Deuxièrne mémoire. - L’auteur a comparé à l’alcool une solution

de cyanine de concentration 19 . 10-6 et deux solutions de fuchsine de concentration 20 . 10-6 et 12.10-6 entre 746 pp et 464 03BC03BC; à l’eau,

une solution de tournesol de concentration 0,0013 entre 710 pp et 558 03BC03BC, et une solution de bleu d’aniline de concentration 8 . 10-’;;

entre 674 pp et 485 03BC03BC. Il employait un spectropolariscope et un

électro-aimant à armatures perforées pouvant donner un champ

de plus de 18 000 lignes de force par centimètre carré. On pouvait

observer aisément un déplacement de l’analyseur de 1/2 millième

de degré (l’analyseur était muni d’une vis micrométrique parfai-

tement travaillée, liée à un tambour divisé en demi-centièmes de

degré; on pouvait lire aisément 1/10 de division). Il employait le

mode de compensation de l’absorption précédemment indirlué. Le

mémoire contient un tableau donnant, pour 1 centimètre de lon- gueur, la différence constatée, pour chaque ),, entre la solution et

le dissolvant. Les nombres sont tantôt positifs, tantôt négatifs, et

n’ont aucune marche systématique. De plus ils sont de l’ordre des

erreurs d’expérience, qu’il est à peu près impossible de réduire au

degré exigé par l’extrême sensibilité de l’appareil (ne pas oublier l’altération des propriétés absorbantes avec le temps).

L’anomalie constatée dans la dispersion rotatoire des substances absorbantes ne répondrait donc à rien de réel, et s’expliquerait par les considérations développées dans le mémoire précédent.

P. LUGOL.

G. BERNDT. - Photometrische llessungen an Gaspektren (Mesures photométriques

sur les spectres des gaz).

-

P. 1101-1114.

Description minutieuse des précautions prises pour avoir de l’hydro- gène et de l’azote purs, et pour les introduire dans le tube de Geissler

sans y amener en même temps des impuretés (à signaler, comme graisse à robinets n’émettant pas de vapeurs même dans le vide, un mélange de 5 parties de cire blanche et 3 parties de vaseline, indiqué

par le Prof. Dorn). Le tube de Geissler était à vision longitudinale,

à électrodes intérieures, constituées par des cylindres creux d’alumi-

(17)

232

nium pur de 1 centimètre de diamètre et 3 centimètres de longueur.

Il pourrait être chauffé à 200°. Le courant était fourni par une ma- chine statique à 20 plateaux actionnée par un électromoteur. L’inten- sité du spectre est évaluée au moyen d’un spectropliotomètre de

Glan à faible dispersion, muni d’une double fente de Vierordt, et par

comparaison avec le spectre d’une lampe à incandescence placée

derrière un papier de soie. Le courant a varié de 200 à 1 000 milliam-

pères, la pression de 0cm,01 à 0cm,8.

Azote.

2013

Observations faites sur les bandes 03BB 606,9 03BC03BC et 03BB= 521,4 1Jw11.. Le spectre du mercure n’apparaît pas à la tempéra-

ture ordinaire; à 200°, la raie verte seule apparaît faiblement.

L’intensité est proportionnelle au courant, à pression constante.

A courant constant, l’intensité croit quand la pression décroît,

lenternent d’abord, très rapidement ensuite, ce qui confirme les résultats énoncés par Ferry (,1 ) ; la variation n’est pas la même pour les deux bandes.

A 200°, le rapport de l’intensité au courant ne paraît pas modifié.

Hydrogène. 2013 Mesures faites sur la raie rouge 03BB = 656,3 p-p..

Mèmes résultats généraux. On a eu constamment la raie verte du mercure ; à 200°, on avait de plus la jaune et la violette. L’hydrogène,

comme l’avait déjà indiqué Lewis (2), provoque donc toujours l’émis-

sion du mercure en contact avec lui. On a constamment observé le deuxième spectre de l’hydrogène ; il ne semble pas possible de l’at-

tribuer à des impuretés du gaz; mais, comme son intensité est très faible, on peut le faire disparaître en employant une fente assez fine

et une dispersion assez grande.

L’auteur essaie ensuite d’interpréter ses mesures au point de vue

de la théorie des ions. Elles semblent indiquer que le libre par-

cours des ions est inversement proportionnel à la pressiôn ; l’éner- gie cinétique de chaque ion est proportionnelle au quotient de la

chute de potentiel librement parcourue par la pression ; l’éner- gie absorbée est en raison inverse du carré de la vitesse des ions ; le

nombre des ions croît un peu moins vite que la pression.

P. LUGOL.

(1) Phys. Rev., Vil, p. 1; 1898; - J. cle Phys., série, VII, p. -j62 ; 1898.

(2) Wied. Ann., LX1X, p. 398; 1889;

-

Ann. (lei- 1-lhys., Il, p. 457 ; 1900;

-

J. de

Plays., série, t. lx, p. 45; 1900.

(18)

233

G. BERNDT. 2013 Das ultra-violette Funkenspektrum des Selen (Spectre d’étincelles cl-ut sélénium dans 1 ultra-violet).

-

P. 1115-1118.

L’étincelle éclate entre deux fils de platine recouverts de sélénium

fondu, et reliés à une bobine donnant 20 centimètres d’étincelle avec

cinq accumulateurs; en dérivation, une capacité de 0,013 03BC-farad. Le

diamètre le plus convenable des fils est 1mm,2 (il faut que l’éléva- tion de température des fils soit suffisante pour vaporiser le sélé- nium, eu assez faible pour éviter sa fusion). Le sélénium ne contenait que les impuretés habituelles; on a employé un spectrographe à prisme

de quartz. Pour évaluer les longueurs d’onde, on s’est servi des raies du platine que l’on avait eo même temps, et des formules de Cornu (1),

dont l’emploi est légitime dans un intervalle variant de 5 à 25 03BC03BC.

Les mesures ne sont qu’approximativement exactes ; mais elles

fournissent une base aux observations ultérieures; l’exactitude ne

pourra d’ailleurs jamais être très grande, à cause de l’aspect diffus

des raies. Ce travail est le premier qui soit relatif à l’ultra-violet.

Il porte sur 11.7 raies (y compris le spectre visible dont l’intensité est exprimée par des coefficients variant de 1 à 0). Nous ne donnerons que celles qui sont notées 5 et 6. Rd signifie : diffuse; d.Il, diffuse

surtout vers le rouge ; cl.V, diffuse surtout vers le violet.

d.R. 5464,76 d. 52.:j ;j ,41 (255,472 Sb)

d.V. 6160,30 (observé déjà par de (Gramont) (2) 8 0

6456,39

2013

5252,87 (252,862 Sb)

5440,04

2013

5245,95

5438,29 6241,37

5532,13 (de Gramont) 5235,45

d. 6421,52

2013

el.R. 6345,82

d.R. 6418,32 6342,86

6417,68 (de Gramont’ d. 6341,40

d. 5413,90

2013

d. 6338,74

d. 6412,92 d. 6297,20

d. 6380,09 5296,43

rL 6373,86 6195,21

d. 6371,i7 d. 5286.65

d. 6363,80 d. 5286,42

5357,07 5283,73

(t) H. KAYSER, llandbuc/t der Specti-oskopie, t. l, p. 321 ; 1901.

(2) C. R., CXX, p. 778 ; 1895 ;

-

CXXVII, p. 866; 1898.

(19)

234

cl. 6354,44 528L,71 i

5351,59 62-,7,78

5264,95 d. 6276,76

6263,11 d. 6268,83

5261,74 d. 6268,61

5261,firJ d. 5266,56

d. 6259,16 d. 5266,23

d. 6256,19 5265,44

P. LUGOL.

DISCH. - Uber Beziehungen zwischennatürlleher und elektromaînetisclier Rota-

tions dispersion (Sur les relations entre la dispersion rotatoire naturelle et la

dispersion rotatoire magnétique). - Diss. de Fribourg, p. 1133-1151.

D’après Wiedemann (1), la rotation magnétique du plan de polari-

sation par une substance active est proportionnelle à la rotation natu-

relle. De la comparaison des deux phénomènes dans les essences de

térébenthine allemande, française et américaine, l’essence de citron,

l’huile de paraffine, le valérianate d’éthyle, le tartrate diéthylique et

le quartz, l’auteur conclut à l’exactitude de la loi de Wiedemann.

La concordance entre les courbes de dispersion rotatoire naturelle et magnétique étant presque parfaite pour le quartz, dont le pou- voir rotatoire naturel est unilatéral (un quartz droit, par exemple,

ne contient jamais la moindre trace de quartz gauche), l’auteur

pense que les écarts systématiques, d’ailleurs assez faibles, observés

avec les liquides étudiés sont dus à des impuretés actives. Enfin

les équations données par Boltzmann, Carvallo et Drude pour repré-

senter la rotation naturelle en fonction de 03BB peuvent également

servir pour la rotation magnétique.

P. LUGOL.

C. DIETERICI. - Die spezifischen Wärmen der Kohlensàure und des Isopentans (Les chaleurs spécifiques de l’anhydride carbonique et de l’isopentane).

-

P. 154-186.

Dans un tube de verre vide d’air, de volume intérieur V, considé-

rons une masse M de substance divisée en deux phases, l’une la phase liquide, l’autre la phase vapeur saturée. Soit 03C52, le volume

(1) Pogge Ann., LXXXII, p. 215; 1851;

2013

Die Lehre von der Elektrizitüt, 111,

p. 1054; 1895.

(20)

235

spécifique de la vapeur saturée, et v, le volume spécifique du liquide saturé, ni la masse de la vapeur. On sait que l’on a :

La quantité de chaleur absorbée dans une modification infiniment

petite, la température varie de dT, est donnée par la formule dé- montrée dans tous les cours de thermodynamique :

dans laquelle :

r désigne la chaleur de vaporisation à la température T,

c, désigne la chaleur spécifiques du liquide saturé.

La formule de Clapeyron et la relation (1) permettent de mettre

la relation (2) sous la forme suivante :

Si on désigne par QTo la quantité de chaleur absorbée quand on

chauffe la masse M de la température o, à la température T, la for-

mule (3) donne :

Or, si on appelle p la chaleur interne de vaporisation, il est facile

de voir que l’on a:

M. Dieterici, par analogie avec la définition de p, appelle chialeur spécifique interne du liquide saturé la différence

Enfin, si on désigne par Cim la valeur moyenne de ci entre o et T,

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