Analyse spectrale de la lumière propre émise par des cristaux de bromure de radium

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Submitted on 1 Jan 1905

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Analyse spectrale de la lumière propre émise par des cristaux de bromure de radium

F. Himstedt, G. Meyer

To cite this version:

F. Himstedt, G. Meyer. Analyse spectrale de la lumière propre émise par des cristaux de bromure

de radium. Radium (Paris), 1905, 2 (12), pp.385-386. �10.1051/radium:01905002012038500�. �jpa-

00242158�

Analyse spectrale ^{de la} lumière propre

émise par des ^{cristaux de} bromure de radium

Deuxième Année. N° 12 15 décembre 1905.

SIR William Iluggins ^et Lady Huggins ^{1 ont ana-} lysé ^le spectre émis par des cristaux de baryum

radifère. A cet effet, ^ils plaçaient ^{un cristal à}

1 millimètre environ de la fente d’un spectrographe

en clnartz ; après ^une exposition ^{variant de 72 à}

216 heures, ^{ils ont} obtenu des clichés portant ^le spectre de bandes de l’azote positif, mélange ^de quel-

ques bandes de l’azote négatif. ^{Ils n’ont obtenu au-}

cune raie ni du radium, ^{ni du} brome, ^{ni de} l’hélium,

ni de l’oxygène. ^Le spectre ^de bandes de l’azote ne

dépasse pas les bords du cristal de radium, ^mais

se termine brusquement ^{en même} temps que le sel solide. On s’est servi de produits ^{divers; le cliché le} plus ^{richc en raies} provenait ^d’un échantillon de Paris.

Les résultats qui ^{suivent ont été obtenus avec des}

cristaux de Ra Dr dans différents gaz. On s’est servi d’un spectrographe ^en quartz renfermant un prisme ^de

Cornu de 60 degrés; ^la lentille collimatrice et l’objectif

de la chambre photographique étaient des lentilles

plan-convexes ^de quartz de 14 centimètres de foyer.

La fente était déplacée, ^de façon ^à présenter l’aspect

d’une coupure triangulaire. ^{,1u milieu de cette} coupure

on a mis trois cristaux de Ra Br 2’ ^{de telle} façon que

sans se toucher ils envoient tous trois leur lumière par la fente sur la lentille collilnatrice. Un morceau de cire molle servait à fixer les cristaux, ^{en même} temps qu’il laissait libre le haut et le bas de la fente pour perlettre ^de prendre ^un spectre ^de comparaison.

Ainsi les clichés présentent ^en leur milieu les trois

spectres des cristaux et en haut et en bas le spectre ^de comparaison. L’ensemble du spectrographe ^{était con-}

tenu dans une grande ^{boite de fer-blanc} hermétique-

ment close et présentant ^une fenêtre de quartz ^{en face} de la fente. Par ^cette fenêtre on pouvait projeter ^sur

la fente du spectrographe ^au moyen d’une lentille

cylindrique l’image ^{de la} partie capillaire ^{d’un tube}

de Ceissler.

On a étudié la lumière propre du lia Br2 ^{dans des} atmosphères ^{d air.} d’hydrogène ^{et d acide} carbonique.

Les spectres ^de comparaison ^{ont été} fournis par des tubes à vide renfermant de 1 air, de 1oBBde de carbone, de l’hydrogène ^et de la vapeur de ^mercure. Dans les recherches faites avec l’air, la boite du spectrographe

était remplie ^d’air pris dans la chambre noire et

desséché _{par de} l’anhydride phosphorique. ^{Dans les}

recherches avec CO2 l’air de la bote était longuement

chassé par ^{un courant} de CO2 ^et pendant la durée de 1. Proc. Roy. ^Soc. London 725. 136 et 409. 1904. t

l’expérience ^{on faisait} journellement passer pendant plusieurs ^{heures un courant de ce} gaz. Avant ^de

pénétrer ^{dans la boite,} le gaz traversait deux laveur à acide sulfurique. L’intérieur de la boite contenait

comme pour les expériences ^{avec l’air un} desséchant à

anhydrique phosphorique, ^{Dans le cas de} l’hydrogène

on employait ^{un autre} dispositif. ^La lentille collima-

trice était mastiquée à ^la gin marine dans sa monture, et le tube portant la fente était entouré d’un tube de

verre également mastique qui ^{se terminait en face d’}

la fenteparunefenétre ^de quartz. Un trou permettait

de faire communiquer l’intérieur du collimateur avec

celui dutube de verre, qu’où pouBait ^au moyen d’une tubulairc latérale vider et remplir d’hydrogène préparé

avec Zn et SO4 H2 purs. Dans ^tous les _gaz, les temps d’exposition ^{allaient de 7 à 10} jours.

Les détails des clichés se voient mieux si ^on les

projette ^{en les} agrandissant 10 ^{fois et si 011 les re-} garde ^{dans la} lumière incidente. Une règle ^{nBee sur}

la lame de ^verre permet ^de faire les mesures de

longueur ^d’onde. Chaque ^{cliché a} été refait au moins

une fois, toujours ^{avec le même résultat.}

Voici ce qu’on obtient dans l’air : trois bandes

parallèles séparées par des intervalles parfaitement

clairs s’étendant de 460 à 337 _u.u. environ ; ^ce sont sans doute les spectres ^de fluorescence continue des cristaux’. L’intensité est maximum entre 460 et

380 _;).1)., sensiblement moindre et tendant vers zéro

lorsqu’on ^va de 580 à 337 _11.:J.. Ces deux divisions se

distinguent ^encore mielm par les raies de l’azote qui

y ^sont visibles, Entre 460 et 380 uu, région ^on

l’action du spectre continu est relativement ^intense,

on n’aperçoit qn a peine ^des renforcements corres-

pondants ^{aux bandes noires} positives ^{dans le} spectre de comparaison de l’azote. Ces renfoncements ne

dépassent certainement pas le bord des cristaux, de

sorte que lïntervalle entre ^les trois spectres ^demeure

très clair.

Le résultat est tout différent au delà de 380 uu.

dans la région où le noircissement est faible et tend vers zéro. Ici l’on peut identifier avec certitude des bandes positives de l’azote 337.7.337.1 315.9. et au groupe voisin de 330 correspondent dans le spectre du

radium quatre bandes. mais ^ces quatre bandes à la différence de ce qui se passait tout à l’heure, dépassent

les limites des cristaux et

sur l’intervalle 1. Il reste possible que les bandes

d’une agglem na-

tion de rares fines non resolues.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01905002012038500

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qui ^est occupa par la cire. Comme le spectre ^{de bandes} du cristal ne s étend pas ^au delà de j37 on voit la bande 515,5 ^tout à fait librement et également

noire du haut en bas. Ces quatre bandes doivent donc

provenir d’une luminescence créée par le cristal dans l’air avoisinant, ^{et e*est surtout vers la} longueur

d onde 557,7, etc., que les cristaux doivent exciter

une luminescence vice, puisque ^{ces bandes sont les}

seules qui empiètent ^{sur tout} l’intervalle des cristaux.

Pour que l’expérience réussisse, ^il _{faut que} ^{les cris-}

taux aient été longtemps ^{desséchés en} présence d’anhydride phosphorique ^et qu’on n’elnploie ^au

moment d’opérer que de l’air également ^{sec. Dans}

l’air ordinaire on n’observe qu’une indication de bandes.

Dans 1 acide carbonique ^et Fhvdrogène ^{nous n’avons}

obtenu _{que les} trois spectres ^continus séparés, ^sans

trace de renforcement. Ils s’étendaient jusqu’à ³¹⁰ uu

environ, allaient donc plus loin que dans l’air, ^mais

ne présentaient pas ^trace de bandes traversant l’inter- valle. D après ^le noircissement des plaque, ^{la lumi-}

nosité est plus grande ^dans CO2 que dans ^{II ou} dans

l’air, ^ce que l’oeil ^nu confirme.

Le fait _que nous avons démontré, savoir que l’azote devient lumineux au voisinage de cristaux de Ra Br2,

est en contradiction ^avec le résultat de Lord et Lady Huggins, qui ^{affirment «} avoir été incapables ^de

découvrir la moindre luminosité ou le moindre halo

en dehors des limites du bromure de radiuln solide )).

Indiquons que dans les expériences ^de Huggins ^{la lar-}

geur de fente était 0,05 millimètre, ^{dans les} nùtres, 0,4.

Des expériences ultérieures pourront expliquer ^le

désaccord.

lotre observation s’accorde parfaitement ^{avec celle}

de B. Walter’ ^sur le rayonnement ^du radiotellure; la

photographie ^{d’un fil d’acier faite au} moyen ^{de ce} rayonnement ^{lui a fait voir} que le radiotellurc rend l’azote luminescent et que la lumière énlise, ^{comme le}

montre l’interposition ^d’écrans absorbants, ^{est com-} prise ^{entre 550 et 290 uu. Ce} phénomène ^{ne se} pro- duit _{que dans} l’azote. Le Ra Br, produit ^{le même} phé- nomène, ^{un cristal ne} produit de luminescencc _que dans l’azote, ^et la lumière émise a les longueurs

d*onde 557,1,557,1,550 ^et 515,9. ^On peut ^{donc dire}

avec vraisemblance _{que le} radiotellure ^et le bromure de radium excitent la mème luminescence dans l’azote.

F. Himstedt, ^G. Meyer,

Professeurs de physique ^à l’Université de Fribourg.

(Traduit de l’allemand par L. BLOCH.)

Application de l’émanation du radium

aux mesures de radioactivité

Ce sujet ^{a souvent} été cftleuré dans ^ce journal

chaque ^{fois qu’il s’est} agi ^{des mesures de la}

radioactivité des eaux minérales ou de la ra-

dioactivité atmosphérique, aussi bien dans les articles

originaux que dans la ^renue des travaux. Pourtant, ^il

ne parait pas indiffèrent de considérer dans le détail,

et au point ^{de Bue} pratique, ^de quelle ^{manière se} pré-

seine une expérience ^{basée sur les} propriétés ^{de 1. é-}

manation du radium, et comment il faut en interpréter

les résultats.

Sans insister ^sur les propriétés, ^{souven t décriles,}

de cette substance qui ^{(1 émane »} du radium et qui

se comporte ^{comme un} gaz, je rappellerai ^briève-

ment les phénomènes ^de transformations radioactives

qui ^{relient entre eux} les différents systémes : ^radium,

émanation du radium et radioactivité induite.

Un sel de radium, tl l’état solide, récemment pré- paré ^on qui ^{vient d’être} porté ^{a une} température ^i’lf,-

vée. ne manifeste qu une radioactivité très faible décelée uniquement par ^une émission de l’avons ^x:

puis. peu ^à peu. te radium produit, proportionnelle-

ment au temps de l’émanation qui s’accun1ule dans le sel et se tranforlle u chaque ^{instant et} successive- ment en différents corps, considérés ^comme solides, dont certains émettent des radiations diverses consti- tuées de _{rayons x,} 8, ^y.

L’émanation en se transformant en radioactivité induite disparait ^{suivant une loi} exponentielle, ^telle

que en 1 jours ^une quantité ^donnée d’émanation ^a diminué de moitié. De même, les différents corps de la radioactivité induite ^se détruisent spontanément

suivant des lois exponentielles ^diverses.

Par ce mécanisme, ^{un sel de} radium récemment

préparé, c’cst-a-dire priné d’émanation, deviendra de plus ^en plus ^actif, par suite de l’accumulation due l’émanation jusqu’à ^ce qu’un ^état d’équilibre ^soit

atteint ^au moment où, a chaque instant. la quantité

d émanation produite ^sera précisément égale ^{à celle} qui ^{se détruira} spontanément2.

1.ANN. A. Phs. 17. 367. 1905.

2. On dit Luuramincnt -lit ^ull :el de radium parvenu ^{a cette}

iiiliite est ci) équilibre radioactif