Réponse à la critique de M. A. Goldmann

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Submitted on 1 Jan 1912

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Tcheslas Bialobjeski

To cite this version:

Tcheslas Bialobjeski. Réponse à la critique de M. A. Goldmann. Radium (Paris), 1912, 9 (6), pp.227-

230. �10.1051/radium:0191200906022701�. �jpa-00242554�

Pour le potassium ^{et le} caesium, ^{on tombait au-} dessous de cette limite, ^{et le courant ne} dépasse

vraisemblablement pas 0,5.10-15 ampère, ceci pour des surfaces de 514 cm2.

Une limite supérieure ^de l’émission serait donc de

5,!)2.10-18 ampère par centimètre carré pour le sul- fate de potassium ^et de caesium. Le courant est vrai- semblablement compris ^{entre ces nombres et ceux}

obtenus plus laut : 10-18 ampère par centimètre carré pour le rubidium et 10-19 pour ^le potassium.

Il s’agit ^{donc d’un} phénomène extrêmement faible, qui correspond ^à peine à l’émission de quelque ^élec-

trons par seconde ^et par ^unité de surface.

M. Me Lennan aurait mis en évidence une telle émission de charges ^{avec les sels de} potassium, ^mais

dans quelques ^cas, la déviation du spot ^n’est que de 20 mm en 9 heures. Je n’ai pas ^cru pouvoir pousser aussi loin la confiance dans les mesures électromé-

triques ^et faire état de résultats aussi faibles. Je doute qu’on puisse ^{accorder une} grande ^confiance

aux nombres obtenus dans ces conditions, ^et je ^me

contente de considérer des résultats de cet ordre

comme une limite supérieure ^et non comme une

évaluation.

Les courants mesurés avec les métaux semblent être du même ordre. Les surfaces sont plus petites,

mais l’émission est mieux utilisée.

De tout ce qui précède je ^crois qu’on peut ^consi-

dérer comme établie I*existence d’une émission extrê- mement faible de charges par les métaux alcalins et

leurs sels. Le courant d’ionisation fourni par centi- mètre carré de surface par ^le sulfate de rubidium est

5,64.10-16ampère, l’émission de charges ^{dans le vide}

serait de 10-18 ampère. ^Ces charges sont-elles les

rayons 8 ^{ou vient-il} s’y ajouter ^des rayons lents, je

ne pense pas qu’il ^soit possible ^de répondre ^nettement

à cette question.

Si les charges ^émises dans le vide étaient intenses,

comme le donnaient à penser certains travaux, la

question ^{eût été} tranchée, ^on devrait admettre l’exis-

tence de rayons 03B2 lents. C’est pour cela que j’ai ^tenu

à préciser l’ordre de grandeur ^des phénomènes.

I,e courant d’ionisation serait environ 500 ou

1000 fois plus ^fort que les charges ^{émises; ce} qui

ferait 105 ions pour ^une charge ^{environ, ceci est} compatible ^{avec le fait que ces} charges ^{sont les}

rayons 03B2, ^et je ^{ne crois} pas qu’il soit nécessaire d’admettrc l’existence de rayons ^lents.

Résumé.

Les résultats exposés ^{dans ce travail amènent aux}

conclusions suivantes :

1° Deux éléments, le potassium ^{et le rubidium, se} distinguent nettement, par ^un rayonnement ^ana- logue ^à celui des _corps radioactifs, des substances

communes dont l’activité est douteuse ;

2° Le potassium possède ^un rayonnement 03B2 approxi-

mativement homogène ^et facilement déviable, d’une

pénétration voisine des rayons 03B2 de l’uranium. Ce

rayonnement ^{est une} propriété ^normale, atomique ^et spontanée;

3° Le rubidium émet également ^des rayons 03B2 plus lents, ^assez homogènes, possédant ^une absorption ^du

même ordre que les rayons 03B2 ^{du radium.} Ce rayonne-

ment se présente ^{avec les} mêmes caractères généraux

que le précédent;

4° Le potassium, ^{le rubidium et} leurs sels émettent, spontanément ^{dans le vide, des} charges ^{dont une}

notable partie ^{au moins doit être attribuée aux} rayons

03B2 ionisants. L’existence d’une émission de charges

lentes n’a pu être mise en évidence.

[15 mai 1912].

Réponse ^{à la} critique ^{de M. A. Goldmann}

Par Tcheslas BIALOBJESKI [Université ^{de Kieff.}

Laboratoire de Physique 1.]

Je vais examiner la validité des notes critiques ^de

lJ. Goldmann sur mes recherches en suivant l’ordre des idées de l’auteur. Mais je crois utile auparavant de donner quelques explications ^{sur le but et les}

1. M. Koz-sonogoIT, le directeur du laboratoire de Kieff. m’au- torise à déclarer que 31. Goldmann n’est plus ^au laboratoire de Kieff depuis le mois de mai 1911. Aussi la parenthèse qui ^se

trouve à la tète de son article est une erreur.

De mon travail avant sa publication ^au mois d’août 1911, M. Goldmaim n’a pu rien ^connaître.

résultats de mon travail. Le Radium, 8 (1911) 295].

Les conclusions que j’ai ^{tirées de mes} expériences

sont réunies au § 4, ^« Discussion des résultats » ; il

n’y ^a pas lieu de les reproduire ^{ici. En deux mots}

elles sont les suivantes : Les mobilités des ions dimi-

nuent régulièrement ^{à mesure} que la température

d’ébullition s’élève dans la série de carbures d’hy- drogène liquide. ^Le nombre des ions produits par

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0191200906022701

le rayonnement ^{du radium est} indépendant, ^{an moins} approximativement, ^du liquide ^étudié.

De plus, ^mes résultats confirment une analogie

très large ^entre l’ionisation des gaz ^{et celle} des

liquides diélectriques.

M. Goldmann n’a pas fait d’objections ^{h ces con-}

c.lusions.

En ce qui ^concerne le calcul des mobilités, je ^l’ai a,jouté ^{aux résultats} précédents ^en l’accompagnant ^de

restrictions très précises. ^{Je dis dans mon article :}

« Il résulte de ce qui précède qu’on ^ne peut pas ^faire

un calcul exact des mobilités des ions par la ^méthode dont se sont servis Böhm-Wendt et von Schweidler....

Sous toutes réserves nous allons appliquer ^{leur formule}

pour calculer ^{au moins} l’ordre de grandeur ^{de la}

somme des mobilités ». Au sujet ^{de la} comparaison

des mobilités ^avec les coefcicients du frottement inté-

rieur, je ^{dis : «} 11 serait important ^{d’établir une re1a-}

tion entre les lobilités d’une part ^et les coefficients du frottement intérieur de l’autre. Actuellement, ^cela paraît impossible ^faute de données expérin1entales

suffisantes. »

Ce qui n1’ empêcha d’atteindre dans la détermination des mobilités une exactitude plus grande, c’est que

j’avais ^{cu a ma} disposition ^une préparation ^{de radium}

faible (1/2 mgr de ^Ra Br2). ^Aussi m’était-il impos-

sible de réaliser dans des liquides ^une ionisation uni- forme qui ^{constitue la condition} principale pour

I*applicabilité des formules tfléoriques. J’indique ^tout

cela dans mon article.

Or lI. Goldmann tire ses arguments exclusivement de la comparaison ^{des courants obtenus} pour les différentes épaisseurs des couches diélectriques. ^La

théorie élémentaire des ions montre que ^{cette com-}

paraison ^ne peut pas conduire à des conclusions déterminées dans le cas oil l’ionisation n’est _pas uniforme.

Pour rappeler ^{au lecteur} 1 influence ^du manque d;

l’uniformité dans la distribution des ions, je prendrai

un cas extrême en supposant que les ions sont con-

centrés dans une couche mince près d’une électrode

plane.

Conformément a la formule de 1I. Rutherford, ^les

intensités du courant pour ^une faible différence de

potentiel ^{donnée varient cn} raison inverse du cube de l’épaisseur.

Il. Goldmann, en faisant ses calculs, ^ne tient pas

compte de la circonstance indiquée ^et il suppose par

conséquent que l’intensité du courant doit varier en

raison inverse de l’épaisseur.

Je vais maintenant considérer les trois points ^{de la} critique ^{de M.} Goldmann. Il trouve d’abord incon1-

préhensible que pour trois substances liquides ^{« très}

voisines chimiquement ^et physiquement ^{», l’éther de} pétrole, ^la ligroïne ^{et le} pétrole lan1pant les variations du courant en fonction de l’épaisseur ^{ne sont} pas les

marnes. Eh bien ! ces liquides ^{voisins sans doute au} point ^{de vue} chimique ^se distinguent essentiellement

en ce qui ^concerne l’ionisation. L’état d’un liquide

ionisé dépend ^{de ses} propriétés cinétique, qui ^duter-

minent mobilité, diffusion et recombinaison des ions.

A cet égard ^deux liquides ^mobiles chimiquement éloignés, ^{l’éther de} pétrole ^{et le benzène,} par exemple,

sont beaucoup plus proches que l’étller de pétrole ^et

le pétrole lanlpant, ^{ce dernier étant} incomparable-

ment plus visqueux.

Aussi l’étonnement de )1. Goldmann n’a pas de raison suffisante. Il est d’ailleurs possible d’expliquer

le caractère de la variation du courant en tenant

compte ^{de la diffusion des ions aux} électrodes. Je crois inutile d’entrer ici en détails.

M. Goldmann fait ensuite le calcul des mobilités en

utilisant les nombres relatifs aux différentes épaisseurs

de couches liquides. ^Il applique ^{dans ce calcul la}

formule de Böhm-Wendt et von Schweidler déduite pour le ^cas de la distribution uniforme des ions.

Les nombres obtenus diFfèrent considérablement.

D’après ^ce qui précède, ^{cela montre} que l’ionisation n’est pas uniforme et rien de plus.

Il sera intéressant de _remarquer que ^{M. Jaffé} qui

tachait d’olJtenir une ionisation uniforme, ^{a’ ail}

trouvé une relation assez conlpliquée ^{entre l’inten-}

sité clu courant et la distance des électrodes [Ann.

der Ph., ²⁵ (1908) 269].

De plus ^si l’on fait avec mes données ^un calcul d’une façon ^{correcte les} différences ne seront pas

trop grandes.

Voici la formule de Bôhm-Wendt et v. Schwei- dler :

où Ki ^et Ii, représentent ^les mobilités des ions po- sitif et négatif, ^{K - constante} diélectrique, ^{B - la}

distance des électrodes planes, ^S

^{la surface,} frap- pée par les rayons, ^I

^{le courant} de saturation, ^{i -} le courant correspondant ^{à la force} électromotrice X faible.

On ne peut pas d’abord calculer les mobilités au

moyen des nombres qui correspondent ^à l’épaisscur

de 1/2 ^{n1n1. En} effet, ^{la formule} contient l’intensité du courant dans la période ^{où la} loi d’Ohn1 ^est satisfaite.

Or les nombres du tableau IV de ^mon article montrent que dans la couche de 1/2 mm, le courant ne suit pas complètement ^la loi d’Ohm des le potentiel ^de

4 voltes. Aussi les résultats de calculs relatifs à cette

épaisseurs ^{doivent être} rejetés.

M. Goldmann n’indique pas d’une manière détaillée le modc de son calcul (tableau ^{Il de son} article). ^Re-

prenons le ^cas de l’éther de pétrole où il avait trouve

les plus grandes différences. Il est évident qu on ^ne

peut pas prendre les valeurs du courant de satura-

tion pour la même différence de potentiul, ^{si l’on}

veut comparer les données relatives aux diverses

épaisseurs.

Cela résulte de ce que le ^courant dans un liquide

ionisé se divise en deux parties : l’une d’elles atteint la saturation, l’autre croît uontinuellement avec la force électromotrice. La saturation est atteinte d’au- tant plus vite que l’épaisseur ^est plus petite.

Voici les résultats qu’on ^trouve pour trois épais-

seurs, 1 _mm, 2 _mm, 4 mm. Les courants de satu-

ration sont successivement à 54, ^{216 et} 86 Í volts

(près ^{de ces} potentiels ^les variations du courant sont

les plus faibles). ^{Les courants,} qui suivent la loi

d’ohm, correspondent ^{à 4, 8 et 16 volts.}

Les rapports ^{des mobilités se trouvent} égaux ^à

i : 1,4 : 1, ^tandis que M. Goldmann avait calculé 1 : 2,6 : ¹³ (les rapports des nombres du tableau II).

D autres liquides donnent pour trois épaisseurs ^les

nombres qui ^{différent moins.}

On voit bien que le calcul permet de déterminer l’ordre de grandeur ^{de la somme des} mobilités. Le passage de ^mon mémoire cité plus ^{haut niontre}

que c’est tout ce que je prétendais ^atteindre.

Le degré d’approxilnation dépend ^{du choix con-}

venable de l’épaisseur d’une couche liquide. ^{En fai-}

sant le calcul j’ai ^choisi l’épaisseur ^{de 2 mm et dans}

mon mémoire j indique, pourquoi, ^{à mon} avis, ^{la dis-} tribution des ions est plus uniforme pour ^cette épais-

seur. Si le choix est bien fait, ^les nombres obtenus

s’approchent ^{de la réalité et encore} plus ^leurs rapports.

En effet, ^la détermination absolue des lrlobilitcs

au moyen ^de la formule de Bôhm-Wendt et v. Sch- veidler est difficile même dans de meilleures con-

ditions. Avant la publication ^{de mon article il existait}

deux mesures de mobilités des ions dans des diélec-

triques liquides. ^MM. Bühlll-Wcndt ^{et v.} Schweidler

ont trouvé pour l’éther de pétrole la valeur de la

somme des mobilités égale ^{à 3, 8 X 10-4} cm : sec voit : cm.

et M. Jaflë

pour ^l’hexane 10, ^{2x10 B Ce der-}

nier auteur appliqua ^la méthode directe de M. Lan-

gevin ^et pris ^des précautions spéciales pour atteindre la précision. ^{Cln ne} peut guère ^douter que la mobi- lité des ions dans 1 éther de pétrole, qui ^{est le mé-} lange ^du pentanc ^et de l’hexane, ^{doit êtrc} plus grande

que dans l’hexane pur.

Passons ^au dernier point de ^la critique ^{de M. Gold-}

mann, Il estime « tou a fai incompréhensible ^{» mon}

affirmation que ^mes nombres ne confirment pas la relation entre l’intensité du courant et la force élec-

tromotrice, ^établie par M. Jaffé.

D’après ^{cette relation u} partir de la valeur du

champ à peu près 1000 volts cm on a ^{i = a + ce} _(2),

Ull i est l’intensité du courant, ^e - la force électro- motrice, a ^{et c}

^les constantes.

Je ne nie pas du ^tout que ^cette formule ne soit

applicable ^dans certaines llulltes et je ^{ne doute en}

aucune façon de l’exactitude des résultats de M. Jaffé.

Fig. 1.

C’est précisément ^aux champs plus ^élevés que ^ceux de ses expériences duc les écarts de la formule (2)

deviennent très sensibles.

Pour s’en rendre compte, ^{il faut se} reporter ^{au cas}

où l’on aura le plus grand ^{nombre de données} pour vérifier la formule (2), c’est-à-dire à celui de la moindre épaisseur ^de la couche liquide. ^{Voici les}

valeurs du courant observées et calculées pour l’épais-

seur de 0,5 ^111II1 (voir ^{aussi le} diagramme).

La coïncidence de deux premières valeurs du cou- rant proMent ^{de ce} que je m’en suis ser%i i pour cal- culer les constantes a et c. On voit que le ^courant

dans l’éther de pétrole croît d’abord un peu plus ^len-

tement qu il ^{le faut} d’après (2), ^{mais aux} potentiels

élevés il commence à croître plus rapidement. ^Les

écarts de la formule dans le sens de l’augmentation plus rapide ^du courant sont très marqués pour la

ligroïne.

Le lecteur demandera sans doute, ^{comment on doit} expliquer le désaccord entre mon calcul et diagramme

d’une part ^{et les} diagrammes ^{de M. Goldmann de}

l’autre. La cause principale du désaccord consiste en ce que M. Goldmann avait omis les derniers membres

qui correspondent à 864 volts. En même temps, ^le

critique n’a pas ^cru nécessaire de prévenir le lecteur

qu’il ^a rejeté les nombres incommodes et d’expliquer pourquoi ^{il l’a fait.}

Je ne prétends pas d’ailleurs que la question ^de l’ap- plicabilité plus ^{ou moins} étendue de la formule de M. Jaffé soit tranchée par ^mes expériences, ^c’est pour-

quoi ^{dans mon mémoire me} suis-je ^{borné à une}

remarque ^{à ce} sujet.

Il sera utile d’ajouter que les champs ^les plus ^éle-

vés dans mes expériences ^{sont encore} éloignés ^des champs disruptifs.

En résumé : 10 l’affirmation que ^{mes mesures} du courant d’ionisation aux champs faibles conduisent à des résultats contradictoires, ^{n’a aucun} fondement;

2° les résultats du calcul des mobilités correspondent

aux conditions d’expérience ^{et si} l’on fait ce calcul correctement les différences ne seront pas excessives : 3° mes données pour les champs élevés s’écartent de la formule de M. Jaffé. M. Goldmann a pu tirer la conclusion opposée, ayant rejeté les nombres qui ^sont

en désaccord le plus marqué ^{avec cette formule.}

Ainsi aucune des objections ^{de M. Goldmann a}

mon travail ne me paraît justifiée.

J’ai donné dans mon mémoire les explications ^et

restrictions nécessaires en ce qui ^{concerne la} signi-

fication des résultats, ^et je n’ai pas de bonne raison d’en changer ^{un mot.}

[Manuscrit reçu le 25 mai 1912].

Transformation de l’amidon en dextrine par les rayons X

Par H. A. COLWELL ^et S. RUSS

Les résultats d’essais faits en vue de déceler quel-

ques transformations physiques ^ou chimiques perma- nentes dans les fluides organiques complexes après

irradiation par les rayons X ^{ont montré} que, parmi

les nombreux fluides expérimentés, les solutions d’amidon manifestent ces transformations à un degré

tel qu’il ^{a été} possible ^{de montrer} que l’amidon,

sous l’influence des rayons X, ^est graduellement ^con-

verti en dextrine et d’établir ce fait quantitativement.

Méthode expérimentale.

On a préparé des solutions d’amidon à la façon

ordinaire. Elles contenaient 4 grammes d’amidon dans 250 cm3 d’eau distillée.

Environ 50 cm3 de solution étaient versés dans un

disque ^{de Pétri, fermé} hermétiquement par ^une feuille mince de mica pour ^éviter l’évaporation, ^et placés ^{à environ 2 cm} au-dessous d’une ampoule ^à

rayons X, ^{conduite de} façon ^à donner des radiations de pénétration ^moyenne (environ ^{8 cm} d’étincelle). ^Un couple thermo-électrique placé ^{sur le mica et relié à}

un galvanomètre ^de faible résistance mesurait le faible accroissement de température occasionné par l’échauffement graduel ^de l’ampoule. L’élévation de température n’excédait jamais quelques degrés.

Transformations physiques.

Après ^des périodes d’irradiations comprises ^entre

2 heures et 8 heures 1/2, ^il s’est manifesté deux trans-

formations dans la solution : unc diminution nette de sa viscosité et une décroissance de son opacité quand ^on comparait ^{à une} portion de la solution ori-

ginale.

Les viscosités des solutions expérimentées ^et origi-

nales ont été comparées ^au moyen d’un appareil ^con-

sistant en un tube capillaire horizontal scellé à un

cylindre ^{de verre} vertical ; ^{on mesurait le} temps

nécessaire pour que ^le liquide tombe d’une quantité

donnée indiquée ^{sur le} cylindre.

Après ^des irradiations prolongées, ^{on a} trouvé que la viscosité de la solution d’amidon avait augmenté ^de

telle façon que l’écoulement avait une durée moitié

moindre, ^{comme on} peut ^{le voir sur} le tableau 1 qui représente ^{une série} d’observations types.

La calibration de l’instrument avec trois liquides ^de

viscosité connue a montré que la réduction du temps (environ ^la moitié), ^observée pour l’amidon irradié,

correspond ^{à une} plus grande diminution de la visco- sité que celle indiquée par ^ce nombre.

La variation de viscosité et d’opacité indique ^une

conversion possible de l’amidon en quelque ^autre pro-