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Submitted on 1 Jan 1943
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Emploi d’une lampe à vapeur de mercure contenant de
l’argon pour l’obtention d’un spectre de référence dans
le proche infrarouge
Renée Herman, Louis Herman, Junior Gauzit
To cite this version:
EMPLOI D’UNE LAMPE A VAPEUR DE MERCURE CONTENANT DE L’ARGON POUR L’OBTENTION D’UN SPECTRE DE
RÉFÉRENCE
DANS LE PROCHE INFRAROUGEPar Mme RENÉE HERMAN, LOUIS HERMAN et JUNIOR GAUZIT.
La
lampe
à vapeur de mercure construite par laSociété Gallois et Cie
d’après
les indications de G.Déjardin
Soc.franc.
dePhys.,
I g34,
p. 15
S.)
a étéavantageusement
employée
par nouspour obtenir un
spectre
decomparaison
dansl’inter-valle
spectral 7
ooo-8 5oo À. Son émission estiden-tique,
dans cetterégion,
à celle d’unepetite lampe
à luminescence
(veilleuse)
àatmosphère d’argon,
mais elle est notablement
plus
intense. Sa brillance estégalement
plus
grande
que celle d’une veilleuseà
atmosphère
de néon. Les raies del’argon
sontd’ailleurs
plus
nombreuses etplus régulièrement
espacées
que celles dunéon,
cequi permet
desinter-polations plus
sûres. Onpourrait
utiliseraussi,
dans le mêmebut,
unelampe
«Tungar
»,qui
émet unspectre
del’argon plus
intense,
mais cettelampe
présente
l’inconvénient de fournir en mêmetemps
un
spectre
continu dû au filament detungstène.
Nous avons
comparé
lespectre
de lapetite lampe
à mercure à celui de la
lampe
enquartz
dutype
R.L. de la Société Gallois et Cie. Lespectre
de raies de cette dernière source est fortementmasqué
par un fond continu intense dû surtout à latempérature
élevée de l’arc enrégime
normal. Onparvient
à éliminer engrande
partie
ce fond continu enrefroi-dissant l’arc par un courant d’air
provenant
d’un ventilateur. Une faiblepartie
duspectre
continupourrait provenir
de l’émission de la moléculeHg2.
On sait en effet que les atomes
excités 71S, 73S,
61P, ~ 1P, 63P, 73P,
peuvent,
par, chocs avec les atomes6’S,
donner naissance à des moléculesHg2
excitées,
de faibleénergie
de dissociation. Le retour à l’étatfondamental,
lui-mêmeinstable,
conduit à l’émission d’unspectre
à peuprès
continu(S.
Mro-1937,
104, p.
288;1937, 106,
p.
458).
Lacomparaison
avec lespectre
du mercureobtenu par T.
Suga,
M.Kamiyana
et Y.Sugiura
(Scient. Pap.
Inst.Phys.
and Chem.Res.,
Tokyo,
1937,
34,
p.32)
montre que la raie7729-~
est fortement exaltée dans l’arc R.L.Il en résulte la
présence
de nombreux atomes excités81PI qui
peuvent
former,
avec un atome61S o,
une moléculeHg2
excitée. Là encore, le retour auniveau fondamental
s’accompagnerait
d’un rayon-nementcontinu,
non encore observé à notreconnais-sance, situé dans l’ultraviolet extrême. En outre,
des transitions entre deux états excités
pourraient
donner lieu à l’émission d’un
rayonnement
rouge et mêmeinfrarouge.
Lespectre
de lapetite lampe
présente l’avantage,
parrapport
à celui de l’arc degrande
puissance,
d’être formé de raies fines(tempé-rature peu
élevée)
sans fond continu notable. Leslargeurs
des raies fournies par les deuxlampes
ont étécomparées
enprojetant
les anneaux à l’infini d’un étalon de Pérot etFabry
sur la fente d’unspectrographe.
Dansl’arc,
seule la raie4
077 _B
(63PI-71So)
se montrefine,
tandis que les raies4047 A
(6’Po-73Sl),
4
3J~ô ~(63Pl-73S1)
et 5461 À
(63P2-73S1)
ont unelargeur
deplusieurs
angstrôms.
Cetélargis-sement n’est évidemment dû ni à l’amortissement par
rayonnement,
ni à l’effetDoppler
d’origine
thermique,
maispourrait
résulter de chocsmolé-culaires
(forces
de Van derWaals).
S’il en étaitainsi,
la raie4
077 Â
serait affectée de la mêmemanière,
puisqu’elle
peut également
donner lieuà la formation de molécules
Hg,.
L’élargissement
observé est sans douteprovoqué
par l’effet Stark dû auchamp
intermoléculaire. On sait d’ailleursque les raies les moins sensibles à cet effet sont
justement
les raiesd’intercombinaison,
telles que4
077Â.
La
petite lampe
neuve fournit lespectre
AIdans
l’infrarouge
et lespectre
Hg I
dans larégion
visible.
L’énergie
d’excitation des raies du mercuredans cette dernière
région
est en effetplus
faibleque celle de
l’argon.
Néanmoins,
la tensionappliquée
à lalampe
suffit pourporter
les atomesd’argon
auniveau métastable. Des chocs ultérieurs feront passer l’atome métastable aux niveaux
corres-pondant
aux raiesinfrarouges
avec uneénergie
moindre que celle
qu’exige
l’excitation du niveau81Pl
du mercure, parexemple. Lorsque
lalampe
estusagée,
lespectre
du mercures’affaiblit,
tandisque AI devient finalement
prépondérant,
par suite de ladisparition progressive
du mercure.Parfois,
on constateaussi
l’apparition
de raies dubaryum
dues à la
désagrégation
du revêtementd’oxydes
des électrodes incandescentes.Ces
particularités
de ladécharge
dans unmélange
de deux gaz nous ont conduits à nousr eporter
à desexpériences
antérieures effectuées par l’un denous sur des
mélanges
d’azote etd’argon,
excités par chocélectronique.
Apression
relativementélevée,
on obtenait unspectre
de l’azoteintense,
tandis
qu’aux pressions plus
faibles(de
l’ordre du millimètre demercure),
on obtenait unspectre
del’argon
à peuprès
pur, sous une tension assez faible.En
résumé,
dupoint
de vuequi
nousintéresse,
la
petite lampe
de G.Déjardin
présente
lesavan-tages
suivants : maniementcommode,
bonnelumi-nosité,
spectre
formé de raiesfines,
nombreuses etassez
