GE

Cellule Amplificateur Oscilloscope

Fig. 7. — Dispositif d'enregistrement (Les résistances sont exprimées en kilo-ohms).

paires de plaques de déviation verticale de l’oscillographe. L'autre paire est branchée à la cuve de Kerr par l'intermédiaire d'un potentiomètre étalonné. Les deux paires de plaques de déflection horizontale sont alimentées par une base de temps synchronisée sur une fréquence connue multiple de la fréquence du secteur.

On enregistre les oscillogrammes par photographie. Pour obtenir des images aussi nettes que possible, on allume les spots pendant une durée un peu supérieure à celle de l'impulsion. Au repos, ils sont éteints par une tension négative appliquée aux grilles de commande du tube cathodique, et un relais, commandé par le moteur qui

Thèse BExorr. PLANGuE I.

Fig. 8. — Oscillogramme de mesure. Partie supérieure : tension aux bornes de la cuve. Partie inférieure : courant photoélectrique.

Fig. 9. — Oscillogramme d'étalonnage de l’appareil.

Masson er Cie, EpiTeurs

ni r

Per +.

actionne l'interrupteur du générateur d’impulsions, supprime cette polarisation au moment de la mesure.

La figure 8 montre une photographie obtenue avec une solution d'acide thymonucléique à 0,025 o/o dans l’eau distillée. La partie supérieure du cliché représente l’impulsion électrique qui correspond à un champ de 200 volts par centimètre, tandis que la partie inférieure représente la réponse de la cellule photoélectrique. La vitesse de balayage est de 1 cm. par 5,4.10—? secondes.

Pour assurer la bonne marche de l’appareil et éviter des déviations parasites sur les oscillogrammes, il est essentiel de blinder tous les fils de connexion, ainsi que la cellule et amplificateur. Il faut en outre disposer les éléments du montage de façon à éviter les couplages gênants, en particulier les courants induits par le générateur d'impulsions sur le dispositif d'enregistrement.

Il. — Etude du régime permanent.

$ 1. Principe de la méthode. — Il est possible de déduire de à, déviation verticale du spot en régime permanent, la biréfringence du milieu. En effet, nous avons montré que l’intensité I du faisceau lumineux qu’enregistre la cellule photoélectrique a pour valeur :

1= Ki, sin? r 2: (1)

D'autre part, en l’absence du champ électrique, si le nicol analyseur a tourné d’un angle w à partir de la position d’extinction, l'intensité du faisceau lumineux est donnée par la formule :

l' = KL, sin? ». (2)

On voit que pour la valeur +, de + telle que [= l’on a:

© An

; "US L—. (3) Cette relation, indépendante de K et de 1,, nous suggère une méthode rapide pour mesurer la biréfringence d’une substance et cela de la façon suivante : e

Quand la cuve est remplie, et en l'absence du champ électrique, on intercale le disque tournant (voir fig. 4) sur le trajet du faisceau lumineux. En faisant tourner le nicol analyseur on voit apparaître sur l'écran de l’oscillographe des impulsions que l’on photographie pour différentes valeurs de l'angle o. La figure 9 représente un cliché obtenu en superposant les oscillogrammes correspondant à quatre

valeurs de + (*). On trace ensuite une courbe d'étalonnage en portant en abscisses les angles », et en ordonnées, à une échelle arbitraire, les déviations à correspondantes:

On établit ensuite le champ électrique et on photographie les courbes obtenues pour différentes valeurs de la tension appliquée aux bornes de la cuve. On mesure les déviations à correspondant au régime permanent et, en reportant ces valeurs sur le graphique d’étalonnage, on a immédiatement les valeurs de +, correspondantes, puis à partir de la formule (3) la biréfringence An du milieu. Remarquons qu’il est nécessaire de tracer la courbe d’étalonnage '— f(+) pour chaque série de mesures, car les facteurs qui interviennent dans la détermination de cette courbe (intensité de la source, transparence du milieu, facteur d'amplification de l’enregistreur) varient d'une expérience à l’autre. En pratique, nous encadrons chaque série de mesures entre deux étalonnages, ce qui nous permet de vérifier qu'aucun de ces facteurs n’a varié pendant l’expérience.

Pour pouvoir déterminer la constante de Kerr du milieu à partir de la biréfringence mesurée, il faut connaître en outre la valeur du champ électrique appliqué. Quand le milieu est très résistant, il suffit de lire la tension continue fournie par le générateur sur le voltmètre de la figure 6.

Dans le cas des liquides conducteurs, ce procédé introduit une erreur provenant de ce que la tension instantanée aux bornes de la cuve est inférieure à la tension en circuit ouvert. Dans ces conditions, il faut mesurer la hauteur de l'impulsion électrique enregistrée par l’oscillographe et reporter cette valeur sur une courbe d'étalonnage tracée une fois pour toutes.

Connaissant +, et le champ électrique appliqué E, on calcule la constante de Kerr par la formule :

ÉnE (4) Dans cette formule / n’est pas la longueur des électrodes, mais cette longueur corrigée pour tenir compte de la forme du champ électrique à leurs extrémités. Chaumont [8] donne pour cette longueur l’expression :

BE

l=h+i[r+ Sos (1 +5)] (5)

dans laquelle /, est la longueur des électrodes, à leur distance et d leur épaisseur.

(*) L'emploi d’un disque tournant permet de ne pas fatiguer la cellule par une illumination prolongée et de mesurer facilement les déviations verticales d’ correspondant aux intensités l' de la formule (3).

Le montage permet de mesurer des différences de chemin optique de l’ordre de 5.10-* X. Il est donc un peu moins sensible que les montages polarimétriques habituels dans lesquels il est nécessaire d'établir le champ excitateur (alternatif ou continu) pendant un temps assez considérable, ce qui introduit des perturbations dues à l'effet Joule que nous éliminons ici.

Dans nos expériences, la précision, qui est limitée par la finesse du spot, ne peut être supérieure à 9 o0/o.

$ 2. Vérification de la méthode à l’aide du nitrobenzène. — Pour nous assurer de la validité de la méthode, nous avons étudié la biréfringence en régime permanent du nitrobenzène, l’un des corps dont la constante de Kerr est le mieux connue.

L’échantillon que nous avons étudié a été distillé deux fois et filtré sur carbone actif. Il a, à 20°, un indice n5 —1,5512 pour À — 546 my.