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Submitted on 1 Jan 1903
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Action de l’iode sur les pellicules de cuivre obtenues par ionoplastie
L. Houllevigue
To cite this version:
L. Houllevigue. Action de l’iode sur les pellicules de cuivre obtenues par ionoplastie. J. Phys. Theor.
Appl., 1903, 2 (1), pp.750-755. �10.1051/jphystap:019030020075000�. �jpa-00240826�
750
ACTION DE L’IODE
SUR LES PELLICULES DE CUIVRE OBTENUES PAR IONOPLASTIE ;
Par M. L. HOULLEVIGUE.
i 0 Mesire de l’épaisseur des pellicules.
-Les projections catho- diques fournissent, comme je l’ai déjà indiqué (’ ), un moyen commode
d’obtenir des dépôts métalliques d’épaisseur variable à volonté. Je
m’occuperai uniquement dé-s lames minces de cuivre ainsi déposées
snr verre. Le premier problème à résoudre consiste évidemment dans la détermination de leur épaisseur. J’ai eu recours, dans ce but, au procédé optique indiqué par Fizeau pour l’argent ; ce pro-
1
cédé réussit également bien pour le cuivre ; un grain d’iode placé au voisinage de la lamelle y forme un iodure transparent dont la for- mule est, d’après les pesées que j’ai pu faire, Cu2I2 ; il se développe
par suite une série d’anneaux colorés, dans lesquels on reconnaît
très nettement la suite des couleurs correspondant aux anneaux de Newton à centre blanc ; il n’y a pas lieu, comme pour l’argent, de
passer des couleurs transmises aux couleurs réfléchies pour les co- lorations voisines de la tache centrale : ce qui prouve que l’iodure de cuivre a un indice de réfraction inférieur à la fois à celui du verre
et à celui du cuivre (’).
Dans l’application de la méthode de Fizeau, j’ai modifié le pro- cédé classique d’ioduration d’une manière qui me paraît avantageuse.
Le grain d’iode n’est plus déposé sur la lame métallique, mais sus- pendu au-dessus d’elle à l’aide d’une pince placée dans un enton- noir ; on peut ainsi, en réglant la distance de l’iode à la lame, don-
ner aux anneaux tel épanouissement qu’on désire, en même temps qu’on évite la macule que le grain d’iode laisse toujours dans la
tache centrale.
Ce procédé donne rapidement le produit nE. de l’épaisseur c par
l’indice moyen n de l’iodure formé ; mais, pour en déduire l’épaisseur
e de la lame de cuivre, on ne connaît ni n, ni la densité de cet iodure. Plutôt que de déterminer ces deux quantités, j’ai cru préfé-
rable de déduire d’une mesure directe le coefficient de proportionna-
lité entre e et nE.
(1) Voir ce volume, p. 36.
(2) Je dois cette remarque à ~L Meslin, dont j’ai mis la compëtence à con-
tribution pour cette partie de mon travail.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019030020075000
On pesait donc, avec toute la précision possible, une lamelle
mince du verre de 30’~~’ X u0 millimètres, avant et après métallisa- tion, ce qui donnait au dixième de milligramme le poids p du cuivre déposé; ce poids était compris entre et 2 milligrammes, afin
de ne pas dépasser dans l’ioduration les couleurs du 4e ordre.
L’épaisseur moyenne de la pellicule de cuivre était :
Puis, cinq anneaux formés sur la pellicule permettaient d’évaluer
son épaisseur optique moyenne ns (1) ; enfin, l’ioduration totale de la lame montrait si son épaisseur était assez régulière pour que ce
procédé n’entraîne pas d’erreurs notables.
Quatre déterminations faites par cette n1éthode ont donné :
le facteur 1 -, était la moyenne des 4 facteurs.
,trouvés expérimentalement.
2° Épaisseur limite pour ci2c cuivre par l’iode.
-En
appliquant le procédé d’ioduration qui vient d’être décrit à des lames de plus en plus minces, on constate qu’il ne donne plus rien
pour les dépôts d’épaisseur inférieure à 40 pu environ. Voici, de
ce fait, deux exemples choisis entre beaucoup d’autres :
’11 Une pellicule a pour épaisseur moyenne, d’après son poids,
30 ~~. ; d’après les couleurs qui se succèdent à sa surface, on juge
que cette épaisseur est comprise, approximativement, entre 20 pp au centre et 40 sur les bords ; or cette lame, maintenue pendant trois
heures dans la vapeur d’iode, refuse de s’iodurer même en chauffant
légèrement ; pourtant tout semble bien indiquer qu’on est en pré-
sence d’une pellicule de cuivre ; la couleur par transparence est voi-
sine de celle des lames de cuivre plus épaisses, et les mêmes régions
du spectre, le violet et le bleu, sont absorbées; enfin, placée au
contact de l’air sur une plaque chauffée, la pellicule s’est oxydée ins-
tantanément.
(1) On a utilisé à cet etrct la table contenue clans le tome 1 du traité d’Optique
physique de BILl ET.
752
?° En employant pour cathode, dans l’appareil à ionoplastie, un cylindre vertical de cuivre dont la base est à 15 millimètres au-
dessus de la lame de verre à métalliser, on obtient sur cette lame
un dépôt d’épaisseur décroissant du centre à la périphérie, et qui présente la série des anneaux colorés de Newton. On a protégé par
un écran la moitié de ces anneaux, tandis que l’autre moitié était
exposée à la vapeur d’iode. L’ioduration a altéré la partie centrale, plus épaisse, et respecté les bords : on ne voit aucune moditication
jusqu’au rouge du second ordre, et, à partir du rouge du troisième
ordre, les couleurs sont nettement altérées et déplacées. Toutefois je n’ose déduire de ces résultats les limites correspondant à l’épais-
seur attaquée en premier lieu, parce que le cuivre ainsi déposé en
anneaux paraît avoir une structure physique toute spéciale, et ensuite
parce que les nombres donnés jusqu’ici par l’indice de réfraction des métaux me paraissent très douteux.
La résistance à l’action de l’iode des pellicules minces de cuivre permet d’expliquer un effet assez curieux, qu’il me reste maintenant
à décrire : Lorsque après avoir produit par ioduration une série d’an-
neaux colorés sur une pellicule d’épaisseur supérieure à 40 pp, on
procède ensuite à l’ioduration complète de la pellicule, on devrait
s’attendre à voir disparaître toute trace des anneaux précédents ;
or il n’en estrien; quel que soit le procédé employé, il reste toujours
autour de la tache centrale d’iodure une zone coniplèlexùe>11 ou par- tielle»ee>it inaltérée.
FIG. f.
,
Cet effet s’interprète aisément en remarquant que la couche de cuivre très mince aa, laissée autour de la tache centrale MN d’iodure par la première opération (la partie transformée étant indiquée en T,
fig. 1), est au-dessous de l’épaisseur limite pour laquelle l’iode attaque le métal ; lors de l’ioduration totale dont les résultats sont
indiqués en BB, tout le reste de la lame est attaqué, sauf cette zone;
les colorations qu’elle manifeste en lumière réfléchie ne doivent donc
pas être modifiées.
Cette interprétation est justifiée par les remarques suivantes :
i° L’hyposulfite de soude, qui dissout l’iodure formé, laisse persis-
ter la zone inaltérée après les deux iodurations ; il semble donc
vraisemblable que cette zone est constituée en partie par le cuivre
inaltéré ; toutefois il est nécessaire d’opérer avec une solution très
étendue, car une solution concentrée d’hyposulfite attaque le cuivre métallique ;
~° Une lame très épaisse (3 millimètres) de cuivre ne donne jamais
lieu à la persistance d’anneaux qu’on observe avec les lames minces ;
3° Bien que l’iodure de cuivre soit très peu altérable à la lumière,
on pourrait attribuer à cette altération l’effet observé. Or les phéno-
mènes restent exactement les mêmes lorsqu’on opère à l’obscurité ;
4° Une condition nécessaire de la persistance des anneaux est que l’ioduration totale ne commence que lorsque la première ioduration
est complètement aclevée ; il suffit d’ailleurs pour cela de quelques
secondes d’intervalle entre les deux opérations ; sans cette précau-
tion, la deuxième réaction chimique n’est que le prolongement de la première, et la surface est uniformément iodurée.
L’interprétation que j’ai donnée de la persistance des anneaux
étant acquise, il est dès lors aisé de conduire l’expérience de
manière à en tirer une nouvelle mesure de l’épaisseur limite d’iodu- ration. J’ai premièrement opéré comme suit : sur une pellicule de
cuivre d’épaisseur aussi uniforme que possible, j’ai formé six sys-
tèmes d’anneaux, ayant au centre les épaisseurs optiques suivantes :
Le numéro 1 correspondait à la transformation totale du cuivre~ en iodure. Puis toute la lame a été iodurée à refus. Après cette opéra- tion, on a pu constater que les taches 1, 2, 3 étaient nettement visibles, 4 à peine discernable ; 5 et 6 n’avaient laissé aucune trace.
D’après cela, la couche de cuivre, incapable d’être iodurée ultérieure- ment, aurait une épaisseur inférieure à :
Enfin j’ai eu recours au mode opératoire suivant : sur une
lamelle de verre cuivrée par ionoplastie, on formait, par le procédé
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décrit plus haut, de larges anneaux concentriques d’iodure ; la lame
était alors coupée en delix, au diamant, par le milieu des anneaux ;
puis, l’une des moitiés était iodurée totalement, et enfin recollée à côté de l’autre moitié. L’ensemble ainsi obtenu est reproduit dans la flg. 2. En l’examinant dans un appareil à projection, il était possible d’apprécier, non sans quelque incertitude, quelles couches avaient
FIG. 2.
résisté à l’ioduration totale. Si na et né’ sont les épaisseurs optiques qui correspondent à la tache centrale et au bord extérieur de la
zone qui a persisté après la deuxième ioduration, l’épaisseur maxi-
mum du cuivre inaltéré est :
Voici quelques résultats obtenus par cette méthode :
Tous ces résultats, obtenus par une voie différente des premiers
que j’ai indiqués, donnent toujours des nombres du même ordre de
grandeur. Il est à remarquer, d’ailleurs, que, comme les pellicules
de cuivre, les dépôts ionoplastiques de l’argent donnent exactement
le même phénomène ; une détermination, faite (dans l’obscurité, bien entendu) par la méthode indiquée ci-dessus, a donné : nc
=192°i°,
ne’ __ ~62~ , d’où
Ainsi, les épaisseurs limites pour l’ioduration du cuivre (et de
l’argent) sont du même ordre de grandeur que les couches de passage déterminées par des méthodes purement physiques, comme
l’étude de la résistance électrique. Et, si on prend 40 UN comme valeur moyenne des nombres indiqués ci-dessus, on peut résumer les résultats de cette étude en disant que : la plus petite molécule de cuivre capable de réagir chirn,ique,ment sur l’iode a des dimensions linéaires de l’ordre de 40 son poids est, par suite, de l’ordre de
5 X 10 - 3 milligrammes.
MÉTHODE NOUVELLE POUR LA DÉTERMINATION DES CONSTANTES DES LENTILLES ;
Par M. CH. FÉRY.
1.
-Parmi les constantes utiles à connaitre dans une lentille, nous
citerons : 1° la longueur focale absolue ; 2° l’aberration sphérique principale pour différentes ouvertures de la lentille; 3° l’aberration
chromatique principale pour quelques radiations simples ;4° les indices
du verre pour quelques raies, permettant de calculer son pouvoir dispersif.
sSi la mesure des longueurs focales était assez précise, il serait
facile de calculer tous les éléments d’une lentille en partant de la
formule connue :
On préfère actuellement, pour connaître l’indice d’un verre taillé
en lentille, le briser et faire un prisme dans les morceaux plutôt
que- de tirer n de l’équation (i).
La mesure de effectuée au moyen de focomètres, où la netteté de l’image sert le plus souvent de critérium à la mesure; or il est quelquefois assez délicat d’apprécier l’instant exact où l’image pré-
sente le maximum de netteté. La mesure est encore moins précise
°
