AN RE

(1) Annalen der Physik, 4 série, t. L, 1916, p. 901. — Voir aussi H. Dixcze, Modern Astrophysics, Londres, 1924 (W. Collins), p. 53.

(2) Nous faisons ici abstraction des spectres invisibles, ultra-violet et infra-rouge, respectivement découverts par Ta. Lyman et par KF,. Pas- CHEN.

(3) Voir page 150.

(4) Voir À. ne Gramonr, Annuaire des Longiludes de 1924, p. 326.

(5) D'autres éléments, l'Oxygène par exemple, possèdent d’ailleurs des spectres où l’on peut discerner de semblables séries sans qu'il y ait lieu, pour ce motif, de les croire composés.

(6) Voir page 54.

V— AN (+ — ie et la seconde : JE 4? ne )

m étant dans le premier cas remplacé par la suite des nombres impairs, dans le second par celle des nombres pairs et N ayant la même valeur que pour l’Hydrogène.

Mais alors que les formules antérieures ($ 5), où les » peuvent être fractionnaires, n'avaient qu'un caractère purement empirique, celles-ci peuvent se déduire de la théorie aujourd'hui classique de Bohr, la valeur numérique de la constante AN, calculée dans l'hypothèse d’un atome de charge 2 (comme ayant déjà perdu un électron) étant bien quadruple de ce qu'elle est pour l’'Hydrogène. C'est là une précieuse confirmation de l'interprétation que nous avons donnée des expériences de Fowler, de Paschen et de leurs émules.

Il y a plus cependant. Nous avons dit que, dans la première de ces formules, nous devions prendre m impair pour obtenir la série de Pickering ; or, quand » y est pair on retombe sur la série de Balmer (1). Serait-ce donc que les raies de Balmer peuvent être, elles aussi, données par l'Hélium ?

IL en est bien ainsi et l'on s’explique alors que ces raies apparaissent toujours en même temps que celles de Pickering, sans qu'il puisse y avoir, dans le tube d'Hélium employé, aucune impureté. Le doute est d'autant moins permis qu'une légère correction doit, dans le cas de l’'Hélium, être appliquée, d’après la théorie, à N : or, au laboratoire, les tubes à Hélium qui révèlent à la fois les raies de Pickering et de Balmer nous montrent précisément H;, He, H,, ..…., décalées de la quantité prévue (2).

Cette constatation a une portée astronomique évidente. Chez beaucoup d'étoiles, nous le verrons, le spectre ordinaire de l'Hydrogène semble accompagner celui de l’Hélium ionisé ; jusqu’à ces derniers temps, on n'hésitait pas à le croire toujours effectivement dü à l’'Hydrogène : des mesures

(1) La seconde formule donne, pour # impair, une nouvelle série ultra-violette observée elle aussi, en même temps que les raies de Rydberg, par Fowzer,

(2) Ce décalage est de l’ordre de 2 unités d’Angstrôm (SOMMERFEL», Atombau und Spektrallinten, éd. 1921, Braunschweig, Vieweg, p. 254).

précises de longueur d'onde ont montré récemment que, dans certains cas tout au moins, ces raies sont en réalité dues à l'Hélium (1).

On peut donc dire en somme que l'Hélium a deux spectres : celui de l'atome neutre et celui de l'atome ionisé, lequel comprend toutes les raies attribuées naguère sous des dénominations diverses à 1 Hydrogène, y compris celles de Balmer. Dans ce dernier cas, c'est le petit décalage dont dous venons de parler qui permet de décider entre les deux Corps.

7. RAIES D'ARC ET RAIES D'ÉTINCELLE (OU RAIES RENFORCÉES). — Ce qui se produit là pour l'Hélium n’est qu'un exemple particulier d’un fait expérimental plus général et plus facile d’ordinaire à mettre en évidence que Lorsqu'il s’agit de ce gaz. Les expériences de laboratoire ont montré que le spectre d’un élément n’est pas le même suivant qu'on s'adresse, pour le faire naître, à la flamme (au brûleur Bunsen, par exemple) à l'arc électrique ou à l’étincelle. Les longueurs d’onde des raies sont très souvent les mêmes (à des différences infinitésimales près) ; mais leurs intensités relatives varient beaucoup. {De plus des raies nouvelles apparaissent par tel mode d’excitation, qui sont invisibles autrement.

En particulier, certaines raies faibles dans l'arc prédominent au contraire dans l’étincelle et cela d'autant plus nettement que la décharge est plus violente. Inversement, les raies de Parc étant pour un même corps plus nombreuses d'ordinaire que celles de l’étincelle, beaucoup cessent tout naturellement d'être visibles dans cette dernière.

Or — et c’est là le point capital — il y a une progression continue entre les raies données par les flammes de plus en plus chaudes, celles fournies par lare électrique de plus en plus intense et celles données par l’étincelle de plus en plus puissante ou de plus en plus condensée (par intercalation de condensateurs) : on voit peu à peu les raies d’arc apparaitre puis celles d’étincelle, qui subsistent seules à la fin. Sir Nor-

(1) Notamment dans les étoiles de classe O, d’après H. H. PLaskerr.

man Lockyer, qui découvrit ces phénomènes vers les années 1870-1880, a le premier imaginé le nom de aies renforcées (enhanced lines) : telles sont justement les raies de l’'Hélium attribuées à l’'Hydrogêne.

Comme de la flamme à l’étincelle très condensée, en passant par l'arc, il y a progression continue de la température, on est en droit, semble-t-il, de considérer les raies renforcées comme particulières aux hautes températures : les recherches de ces dernières années ont montré qu'elles caractérisaient en réalité l’atome ionisé que l'élévation de la température tend à faire prédominer.

Il y a donc là un moyen précieux, qui n'exclut pas les erreurs assurément, mais qu'on peut contrôler par d’autres, pour se rendre compte de la température relative des étoiles : Lockvyer en a fait, nous le verrons, un fréquent usage.

8. INFLUENCE DE LA DENSITÉ DU GAZ LUMINEUX SUR SON SPECTRE. — Cette méthode de Lockyer pour évaluer les températures est d'autant moins infaillible que la densité du gaz incandes-

Fig. 162. — Raies courles et raies longues

cent intervient aussi. Et il peut être difficile de distinguer l'un de l'autre les deux facteurs.

Lockyer avait déjà vu que ses raies renforcées étaient justement celles qui paraissaient les plus longues quand, en étudiant le spectre d’un arc intense, il ajustait la fente, entre les électrodes, perpendiculairement à la direction du courant (fig. 162). Comme la densité de la vapeur métallique va en décroissant vers la périphérie de l’are, cela signifie évidemment que les raies renforcées sont celles qui se manifestent quand la vapeur est très peu dense. Mais Lockyer ne se