COMPARAISON DES RAYONS SECONDAIRES ET DES RAYONS DE RÔNTGEN

1. Actions à distance des rayons secondaires..— ?. Propagation rectiligne. — 3. Principe de la méthode de recherche de la transformation. — 4. Premier aspect des phénomènes de transformation. —

5. Rayons tertiaires. Transformation des rayons secondaires. — 6. Comparaison des différents récepteurs.

1. Actions à distance des rayons secondaires. — On peut déceler à distance la présence des rayons secondaires disséminés par un corps quelconque au moyen des trois principaux modes d'action employés pour reconnaître Îles rayons X : l’action sur les couches sensibles employées en photographie (action radiographique), l'excitation de la /uminescence des platinocyanures (action radioscopique), la décharge des conducteurs électrisés (action électroscopique).

() Avant la publication de mes expériences, on ignorait les phénomènes de éransformation des rayons de Rüntgen par la matière. Quelques observateurs avaient indiqué que certains corps frappés par les rayons de Rüntgen agissaient à distance sur les plaques photographiques. Mais on n’avait mème pas démontré qu'il s'agissait d’une propagation en ligne droite de rayons capables d'agir sur les mêmes récepteurs que les rayons de Rüntgen; le rôle capital de ces rayons dans la décharge des conducteurs frappés par les rayons de Rôüntgen était inconnu, aussi bien que les phénomènes de transformation des rayons de Rôüntgen par les métaux.

Le professeur Rüntgen, dans son premier Mémoire, avait montré que, si l’on place des lames de divers métaux contre la couche sensible d’une plaque photographique recevant des rayons X par sa face verre, l’action photographique de ces derniers est renforcée sur les régions de la couche sensible placées en face des lames métalliques. Mais il n’aperçut pas la transformation des rayons incidents et admit que les métaux les réfléchissaient irrégulièrement. Dans son troisième Mémoire, il explique qu’il a observé la dissémination des rayons X par

Le dispositif le plus simple consiste à faire tomber les rayons X, issus de la lame focus / ( fig. 5) d'un tube à

Fig. 7

vide, sur la surface d’un corps quelconque MM pris, par exemple, sous forme de plaque; on place devant MM un

l'air au moyen de l'écran luminescent au platinocyanure de baryum (Wied. Annalen d. Physik, t. LXIV, p. 18; 1898 ). Il indique un résultat négatif relatif à la dissémination par l'aluminium (Loc. cit., p. 24). Il se pose la question de savoir si la dissémination est analogue à la réflexion d:ffluse ou à la fluorescence, mais sans pouvoir la résoudre (loc. cit., p. 19-20). Voici le passage où il le déclare : « Die Frage, ob die von den bestrahlten Kôrpern ausgehenden Strahlen derselben Art sind wie die auffallenden, oder, mit anderen Worten, ob eine diffuse Reflexion oder ein der Fluorescenz ähnlicher Vorgang die Ursache dieser Strahlen ist, habe ich noch nicht entscheiden künnen. » Ce troisième Mémoire du professeur Rôüntgen a paru d’abord dans les Sitzungsberichte der Akad. der Wissenschaften zu Berlin, mai 1897, puis dans l'Éclairage électrique du 17 juillet 1897 qui me l’a fait connaître. J'ai aussitôt publié dans les Comptes rendus de l’Acad. des Sc. des 19 et 26 juillet 1897 (t. CXXV, p. 168 et 230) mes premiers résultats relatifs à la transformation des rayons de Rüntgen, obtenus déjà en décembre 1896 et communiqués à cette époque à M. E. Bouty, Directeur du Laboratoire d'enseignement de la Physique à la Sorbonne, où ont été effectuées toutes ces recherches. Mes autres Notes aux Comptes rendus sur la même question se trouvent : t. CXXV, p. 942; t. CXXVI, p. 36, 467, 521 et 887; t. CXXVIL, p. 46; t. CXXVIII, p. 300 et 546; t. CXXX, p. 320 et 1015. La dernière Note a été publiée en collaboration avec M. P, Curie.

écran au platinocyanure de baryum ee, protégé par un écran de plomb EE contre l’action directe des rayons X. Quand le tube à rayons X est excité, l'écran ee émet des rayons lumineux L, comme s’il recevait des rayons X. Ces rayons lumineux L sont excités par les rayons secondaires S qu'émet le corps MM sous l'influence des rayons X.. Ces rayons $ projettent sur l’écran ee la silhouette d’un objet OO, tel que la main, appliqué derrière l'écran. Pour augmenter la luminosité de l’écran, il y a avantage à ne pas adosser la couche de platinocyanure à une lame plus ou moins épaisse de carton noir qui arrêterait notablement les rayons secondaires dans certains cas; il vaut mieux former la couche luminescente d’une mince feuille de collodion obtenue par coulage sur verre et saupoudrée de platinocyanure avant le moment de la dessiccation ; on adosse cette pellicule luminescente à une feuille de papier blanc glacé qui renvoie à travers la mince pellicule une grande partie de la lumière émise par le platinocyanure et augmente beaucoup l'éclat de la luminescence; pour empêcher la lumière étrangère d'agir, on recouvre la feuille de papier blanc d'une simple feuille de papier noir, ou bien l’on opère dans l’obscurité, le tube à rayons X étant enfermé dans une boîte de papier noir, Si la face de lécran luminescent recouverte de platipocyanure esi nue et tournée vers la source MM des rayons secondaires, on peut aussi adosser la pellicule de collodion à un miroir métallique. Ces précautions sont encore utiles à prendre pour la radioscopie par les rayons X eux-mêmes. L'action radiographique des rayons X se constate en remplaçant dans l'expérience précédente l’écran luminescent €e par une couche sensible, plaque ou pellicule photographique, dont la face sensible est tournée vers MM et protégée contre la lumière par une enveloppe de papier noir, où bien nue, si l'on opère dans l'obscurité, le tube à rayons X étant enfermé dans une boite de papier noir.

L'action électroscopique des rayons S se constate très nettement en les recevant dans la cage C d’un électroscope (/2g.8) à travers une feuille mince &a en aluminium

battu qui arrète les lignes de force du champ électrique intérieur à l’électroscope. La décharge de l’électroscope, protégé contre les rayons X par l'écran de plomb EE ne peut être due qu’à l’action à distance du corps MM frappé par les rayons X. Elle se produit, comme sous l'influence des rayons X, complètement, quel que soit le signe de la charge de la feuille d’or f.

L’illumination de l’écran au platinocyanure (action radioscopique) et l’action radiographique se manifestent en même temps que l’action électroscopique et réciproquement. Toutefois, l’action électroscopique du zinc, par exemple, dans l’expérience de la fig. 8, son action radiographique dans l’expérience de la fig. 7, sont beaucoup plus grandes que les actions correspondantes de l’aluminium, tandis que l’action radioscopique du zinc dans l'expérience de la Jig. 7 n’est pas beaucoup plus grande que celle de l'aluminium, Si, par exemple, une plaque

photographique, dans l'expérience de la jig. 7, est impressionnée nettement en une minute par les rayons secondaires d’une lame MM de zine ou de fer, dans les mêmes conditions l’action radiographique d'une plaque épaisse de paraffine ou d'aluminium passe inaperçue, à moins qu’on n’augmente beaucoup le temps de pose. Dans l’expérience de la fig. 8, le mouvement de chute de Ja feuille d’or f est très lent si MM est une plaque de paraffine ou d'aluminium, mais se fait très rapidement si MM est une lame de zinc, de fer, en sorte qu’une grande déviation de Ja feuille d’or f disparaît, par exemple, en une seconde. Cette différence entre les activités de divers corps, surtout fréquente lorsqu'on compare un corps léger avec un corps lourd, distingue pratiquement le récepteur luminescent, qui la fait reconnaître assez faiblement, et les récepteurs photographiques ou électriques, qui la montrent avec une très grande netteté (!).

Quand on emploie la méthode radiographique, il faut éviter que des effluves électriques émanées de l'appareil producteur de rayons X ne viennent impressionner la couche sensible; il suffit pour cela d’entourer, soit l’appareil producteur de rayons X, soit la plaque sensible employée, d’une enveloppe d'aluminium reliée au sol ; dans le second cas, il est utile que le corps émettant les rayons secondaires soit enfermé dans la même enceinte d’aluminium; de cette manière les rayons secondaires n'ont point à traverser l'épaisseur de l'aluminium. Je me suis assuré, par ces divers moyens, que les efluves électriques n’intervenaient pas dans mes expériences. En second lieu, les métaux, en l’absence des rayons X, exercent une action spontanée sur les couches sensibles, soit au contact, soit

(1) Je l'ai reconnue au début de mes recherches ( Comptes rendus, t. CXXV, p. 231 ; 26 juillet 1897), et je lai précisée quand j'ai étudié l’action radioscopique des rayons secondaires (Comptes rendus, t. CXXVI, P. 887; 21 mars 1898).

à distance: mais il faut des jours pour que l’action spontanée d’un métal puisse s'exercer, même au contact de la couche sensible nue. Je me suis assuré que cette action, spontanée était tout à fait insensible pendant la durée relativement très faible de mes expériences. 1

2. Propagation rectiligne. — Pour justifier l'expression de rayon et démontrer que l'émission secondaire se fait en ligne droite, j'ai utilisé la propriété remarquable suivante : l'émission second are se fait en tous sens autour de chaque élément de matière frappé par les rayons X; si cesrayons rencontrent la surface bien plane d’un miroir, les rayons secondaires qu'ils excitent sont émis jusque dans le plan voisin de la surface du miroir.

J'ai constaté cette propriété en faisant tomber, sur un

miroir M (/ig. 9), un pinceau de rayons X issu d’une lame focus /, limité par une fente f percée dans un écran de plomb EE, puis par le bord inférieur d’un second écran de plomb ee voisin de la surface du miroir M. Une plaque photographique pp, soit nue (dans l’obscurité, le tube focus étant entouré de papier noir), soit enveloppée de papier noir ou encore enfermée dans un chässis de bois, n’enregistre pas de faisceau réfléchi, mème si la surface M

est formée par un bain de mercure bien immobile et pour des incidences allant jnsqu’à 55 degrés. Mais, de la région du miroir M frappée par les rayons X partent en tous sens des rayons secondaires S qui projettent en £’ la silhouette d'une tige opaque £ (aiguille d'acier disposée parallèlement aux bords des écrans E ete), comme Île ferait une source lumineuse de mêmes dimensions et de même position que la zone du miroir M frappée par les rayons X. Ces rayons S sont émis jusque dans le plan du miroir M, où ils forment une nappe plane de rayons S; l'impression de la plaque photographique pp est limitée vers le bas à une ligne droite z, intersection du plan de la couche sensible et de la nappe limite des rayons S.

Cette dernière particularité se constate en un temps de

Fig. 10.