Hétérogénéité des faisceaux de rayons secon

daires. — L'action électroscopique, radiographique ou

radioscopique d’un faisceau de rayons secondaires issu d’un corps quelconque subit, quand le faisceau est transmis par une épaisseur déterminée d’un certain nilieu, un affaiblissement d'autant moindre que les milieux supplémentaires déjà traversés par le faisceau sont plus nombreux et plus épais. En particulier, les actions des rayons secondaires transmis par des épaisseurs d'un milieu défini, qui croissent en progression arithmétique, ne vont point en décroissant en progression géométrique, comme il devrail arriver forcément si le faisceau était homogène à la manière d’un faisceau de lumière monochromatique. En s'aidant de l’analogie optique, on peut exprimer ce résultat comme le résultat semblable obtenu avec les rayons X, en disant : Le faisceau secondaire étudié dans chaque expérience se. comporte comme un mélange de rayons divers inégalement pénétrants; une série d’écrans successils filtrent ces divers rayons en absorbant suriout les uns et laissant passer surtout les autres, qui forment un faisceau moins actif et plus pénétrant que l’ensemble du faisceau incident (‘).

Les filtrations successives diminuent l’hétérogénéité du faisceau, sans cependant la supprimer. J'ai trouvé, par exemple, que, pour un faisceau secondaire émané du zinc et déjà filtré par 20°" d’air, une feuille de mica d’épaisseur de 35 microns, placée entre le zinc et l’électroscope, divisait l’action électroscopique du faisceau par 1,71; mais une seconde lame identique interposée ensuite sur le trajet du faisceau divisait l’action électrique par 1,58 seulement.

De même, dans les expériences sur l'influence de la distance qui ont été décrites ($ 5), j'ai trouvé que les couches

(:) Dans cette analogie optique on admet implicitement que les divers rayons d’un faisceau secondaire coexistent sans s’altérer mutuellement.

d'air atmosphérique de même épaisseur ajoutées successivement entre le métal rayonnant L (fig. 14) et l’électroscope C sont de plus en plus transparentes.

Dans l'expérience de la fig. 17, des rentrées successives de masses d’air égales dans l'atmosphère raréfiée qui entoure le miroir L réduisent de moins en moins l’action électrique des rayons secondaires. Ainsi, quand la pression de l’air du récipient R, primitivement égale à 2°%,8 de mercure, subissait trois augmentations successives de De, D de mercure, l’action électrique des rayons secondaires du platine était divisée successivement par les nombres décroissanis : 1,7, 1,2 et1,1; enfin, la pression ainsi amenée à 31°*,3 passant d’un seul coup à 76°", l'action élec-

trique secondaire ne subissait plus qu'une diminution re-

Si l’on admet que absorption par une mème masse

Jative voisine de

d’air est indépendante de la pression du gaz (!}, les épais- P P 8 ; seurs d’air de 4%, 5 sous la pression de 2°",8 ou bien sous , P ; la pression de y°",5 équivalent respectivement à 0°",16 ou bien à 0°%,55 d'air à la pression atmosphérique; alors on peut dire que, même supposés déjà filtrés par 0°, 16 d’air et une pellicule de collodion de 3 microns, les rayons ( ; à) secondaires du platine exerceraient une action électroscopique 1,7 fois plus faible quand ils auraient traversé Ï 7 | q

une simple couche d'air supplémentaire de 0°, 55 d'épaisseur.

1l y a des rayons secondaires bien plus absorbables encore : à partir de 2°°,8 de pression, une augmentation de

(*) Cela revient à admettre que l’absorption est proportionnelle au nombre des molécules de gaz rencontrées par le faisceau de rayons quelles que soient les distances mutuelles des molécules.

D’après les vues théoriques que j'ai indiquées au Chap. IV, $ 4, la proportionnalité signalée cesserait d’être exacte pour des rayons formés de vibrations ayant des longueurs d’onde comparables ou

supérieures au double de la distance moyenne des molécules du gaz considéré.

pression de o°"”,8 seulement réduisait l’action électroscopique des rayons secondaires du miroir L de platine aux 15 de sa valeur primitive; or cette variation de pression équivaudrait à la traversée d’une couche d’air à la pression atmosphérique de 0°",047 sealement; avec le coefficient de transmission défini par le résultat précédent, on trouve que les deux premiers millimètres d’air à la pression at-

+2. ; . . . * . 4 mosphérique réduiraient l’action à la fraction (2) ”

soit aux ? de sa valeur primitive, c’est-à-dire supprimeraient + de l’action de décharge des rayons secondaires. Or ce nombre ne s'applique réellement qu’à l’ensemble du faisceau secondaire, et non pas aux rayons homogènes les plus absorbables de ce faisceau, et, d’autre part, le faisceau expérimenté a été dépouillé vraisemblablement d'une notable partie de ses rayons les plus absorbables en traversant la pellicule de collodion de trois microns et les 4°%,3 d’air à la pression de 2°",8 de mercure qui équivalent à 0°",55 d'air à la pression atmosphérique. Le résultat ainsi calculé n’est donc qu’une limite très inférieure de l'absorption des rayons secondaires du platine par les premières couches d’air à la pression atmosphérique adjacentés au métal nu; on peut dire que le premier millimètre d’air atmosphérique adjacent au platine enlève aux rayons secondaires de ce métal une grande partie de leur activité électrique. L’absorption est bien moins importante avec les rayons secondaires de l’étain, du fer et du nickel ; dans les conditions de l’expérience, elle est presque insensible avec ceux du zinc et du cuivre.

L’énergique filtration par l'air des rayons secondaires, tels que ceux du platine, du plomb, permet de comprendre pourquoi les ra yons secondaires de tels métaux, lorsqu'ils sont déjà transmis par plusieurs centimètres d’air, sont à peine affaiblis par une mince feuille d'aluminium battu, tandis que la même feuille supprime une notable partie

de l’action électrique des rayons secondaires des mêmes métaux qui n’ont pas encore été filtrés par Pair; ce deruier fait se constate au moyen du dispositif de la fig 16.

Si l’on dispose en M un miroir d'aluminium (1), puis un miroir de platine, la différence des deux actions de décharge exercées dans les deux cas par les rayons X qui frappent la surface M représente assez exactement l'effet dû aux rayons secondaires du platine. Or cet effet du platine est réduit à environ moitié si l'on recouvre la surface M du miroir de platine avec une feuille d’aluminium d'épaisseur voisine du micron.

Les expériences relatives à l’action radiographique des rayons secondaires fournissent des résultats analogues Un faisceau de rayons X tombe sur la plus grande partie

de la surface d’une plaque photographique pp (fig. 18)

à l'abri de la lumière, en traverse le verre pour venir impressionner la couche sezsible tournée en dessous et nue, puis frappe une plaque MAI dont les rayons secondaires viennent à leur tour impressionner la couche sensible. Pour distinguer la seconde action de la première, il suffit de placer la plaque MM contre la couche sensible pp; si l’on supprime tous les corps, tels que MM, qui, placés dans le voisinage de la plaque sensible, pourraient lui envoyer aussi des rayons secondaires, l'impression est ren-

(1) L’aluminium employé est épais de quelques millimètres et adossé à un miroir de plomb épais; de cette manière, les rayons X que laisse passer l’aluminium sont arrêtés par le plomb, et les rayons secondaires de celui-ci sont suffisamment arrètés par l’aluminium.

forcée au-dessus de la plaque MM, très faiblement si MM est en aluminium, fortement si MM est formé d’un métal qui transforme beaucoup les rayons X ; l’impression due aux rayons secondaires d’un métal est alors comparable à celle qui est due aux rayons X seuls. Dans ces conditions, une bande étroite d’aluminium battu d'épaisseur comparable à un micron seulement n’affaiblit que très légèrement le renforcement dû aux rayons secondaires du cuivre, du zinc, mais affaiblit notablement celui de l’étain et supprime presque complétement celui du zinc ammalgamé, du platine, du plomb.

Si le miroir métallique MM est éloigné au-dessous de la couche sensible de pp, l'absorption par l'aluminium battu très mince, qui était si importante à très pelite distance pour les rayons du platine, par exemple, diminue très vile dès que l'épaisseur d’air qui sépare MM de la couche sensible dépasse environ 1" et devient bientôt insiguifiante. En même temps, le renforcement dû aux rayons secondaires du métal diminue assez peu pour le cuivre, le zinc, notablement pour l’étain et surtout le plaune, le plomb; on suit la variation de l’action du miroir, en comparant sur une même plaque sensible pp, comme Je montre la fig. 18, le renforcement dû à MM placé assez près de pp au renforcement dû à un miroir M'M! de même matière placé plus loin de la couche sensible; on remplace la bande d'aluminium battu très mince par une bande d'aluminium d’épaisseur de -# de millimètre ou davantage, placée contre la couche sensible de pp; au développement, la trace de cette bande apparaît sous forme d’une région moins impressionnée et celte trace est bien plus accusée sur la région de pp située au-dessus de MM que sur la région moins impressionnée, soumise à l’action des rayons secondaires de M'M'; l'aluminium, sans agir notablement par son propre rayonnement secondaire, arrête les rayons secondaires de M'Mbien moins que ceux

de MM, si le métal de ces deux plaques est de l’étain, du platine, du plomb, etc.; l’action des rayons du miroir MM’ est plus faible que celle du miroir MM, et cette influence de la distance parcourue par les rayons secondaires est bien plus grande pour le platine, le plomb que pour le zinc, le cuivre, par exemple; cette différence s'explique bien par l'absorption par l'air.

L'expérience de la fig. 18 est refaite dans une cloche où l’air est, dans une première expérience, à la pression atmosphérique, dans une seconde à la pression de 1°* de mercure; les rayons X entrent dans la cloche à travers une paroi d’ébonite. L'influence de la distance diminue de la première expérience à la seconde pour des métaux tels que le platine, le plomb; elle n’est guère modifiée pour le cuivre, le zinc.

L'influence de la distance se voit plus rapidement en inclinant une plaque sensible pp! (jig. 19) d’un petit

Fig. 19.

angle sur une plaque MM de métal, par exemple. L’impression des rayons X en chaque point P de la couche sensible nue tournée vers MM est renforcée par lPimpression due aux rayons secondaires S que le métal MM envoie en P à travers une épaisseur d’air dont la valeur moyenne à croit lentement de o à a, proportionnellement à la distance L du point P au bord p de la couche sensible en contact avec MM. Une bande étroite découpée dans nne feuille d'aluminium plus ou moins mince est disposée perpendiculairement au bord p en contact avec la couche sensible jusque près de p'.

Le cliché obtenu après développement montre, près de l’arête p du coin d'air traversé par les rayons secondaires, une zone de renforcement maximum de l’action des rayons X ; cette zone, peu accusée avec le cuivre, le zine, est trés nette avec le platine, le plomb, et sa limite correspond à une épaisseur d’air d'environ 1".

Il est intéressant d'observer la zone de renforcement non plus au bord p, mais au milieu même de la plaque, en remplaçant le miroir plan MM par un miroir cylindrique dont la surface est convexe et placée contre la couche sensible; la zone de renforcement maximum se produit alors Je long de la génératrice de contact de la couche sensible et du miroir. Avec les deux dispositifs, on constate que la zone de renforcement maximum produite par le platine, par exemple, est sensiblement effacée là où elle croise une bande d'aluminium d'épaisseur comparable au micron, que l’on a disposée contre la surface de la couche sensible entre cette surface et celle du platine; la trace de la bande d'aluminium mince passe, au contraire, inaperçue en dehors de cette région.

Ces diverses expériences radiographiques ou électroscopiques s'accordent ainsi à montrer que les rayons secondaires sont très hétérogènes; les différents milieux qu'ils traversent les filtrent en ne laissant passer que les rayons les plus pénétrants. Les différents rayons secondaires émis simultanément par un même corps présentent une échelle de pouvoirs de pénétration divers, particulièrement étendue pour les éléments comme le fer, le nickel, létain et surtout le platine, le plomb. Les rayons les moins pénétrants des faisceaux émis par le platine, le plomb, sont très affaiblis par une épaisseur d'aluminium de l'ordre du micron, par une épaisseur d'air de l’ordre du millimètre, par une feuille de papier noir; ils produisent à eux seuls une grande partie de l’action électrique ou radiographique des rayons secondaires de ces éléments; de telles épaisseurs

d'aluminium ou d’air affaiblissent, au contraire, très peu l’action électrique ou radiographique des rayons du zinc ou du cuivre. Une fois dépouillé de cette partie la plus absorbable et la plus active, les rayons secondaires sont plus pénétrants, moins actifs et continuent à s’affaiblir en traversant, par exemple, les millimètres d'air suivants; comme nous avons vu pour les rayons du fer, ils s’affaiblissent encore parfois notablement dans les centimètres d'air suivants; ils deviennent graduellement aussi pénétrants que les rayons X qui les ont produits. On comprend très bien maintenantque cet affaiblissement par transmis sion dans l'air, le papier noir, aluminium, etc.,s’exerçant très inégalement sur les faisceaux secondaires émis par divers corps sous l'influence du mème faisceau de rayons X, l’ordre de divers corps au point de vue de leur activité secondaire puisse être bouleversé d'une expérience à l’autre, Nous en avons vu des exemples pour l’action électrique; de même l’action radiographique du plomb, par exemple, au moins égale à celle du cuivre tant que les métaux sont placés contre la couche sensible nue ( {g. 18) lui devient considérablement inférieure quand la couche sensible est recouverte de papier noir ou d'aluminium mince. Les expériences de ce genre peuvent être regardées comme un moyen d'étudier la composition des divers faisceaux secondaires (!). Il résulte de la complexité des

(1) La complexité des faisceaux secondaires et l’importante absorption que certains rayons secondaires éprouvent en traversant des feuilles minces d'aluminium, de papier, ou de faibles épaisseurs d’air, ont échappé à M. D. Hurmuzescu qui, depuis mes premières recherches sur les rayons secondaires, a indiqué un certain nombre d’observations qu’il a faites de son côté sur la même question : Sur le rôle du métal dans l’absorption et l’émission des rayons X (Société française de Physique, 17 avril 1808); Sur la transformation des rayons X par les différents corps (Comptes rendus, t. CXXVII, p. 422; 13 février 1899); Sur la transformation des rayons X ( Archives des Sciences physiques et naturelles de Genève, {° période, t. VIT, p. 509; 1890). M. Hurmuzescu recevait les rayons secondaires dans un électroscope

faisceaux de rayons secondaires que l'épaisseur de la couche superficielle d'émission secondaire, telle qu’elle résulte d'une expérience particulière, est une moyenne entre les épaisseurs des diverses couches d'émission correspondant aux divers rayons secondaires du faisceau étudié, couches d’autant plus épaisses que les rayons correspondants sont plus pénétrants. Par exemple, une feuille d’or battu de - de micron d'épaisseur envoie à quelques millimètres de distance de la fenètre d’un électroscope fermée par une toile métallique des rayons secondaires peu pénétrants et assez actifs; d'autres feuilles d'or placées successivement sous Ja première ajoutent des actions de moins en moins fortes dues à des rayons secon-

à travers une paroi d'aluminium de o"*,1. Cette lame d'aluminium arrêtant les rayons S les plus absorbables, on comprend que les rayons S transmis n'étaient pas notablement absorbables par l'air. D'autre part, cette paroi d'aluminium suffisait à réduire l’action électrique des rayons du fer à moins que celle des rayons du zinc et de la paraffine, comme dans les expériences dont j'ai parlé au $ 4 de ce chapitre, tandis que réellement l’action complète des rayons du fer est bien plus considérable. Aussi ne saurait-on dire en conclusion générale, comme le fait M. Hurmuzescu : « ... Un corps très absorbant comme le fer transforme beaucoup moins que la paraffine, et cette dernière, sous une épaisseur plus grande que 6", transforme autant que le zinc....» (Arch. de Genève, loc. ci., p.540.) M. Hurmuzescu emploie l’expression de transformer plus ou moins les rayons X dans le sens d'émettre des rayons secondaires plus ou moins actifs; ses expériences ne portent pas sur le changement de pouvoir de pénétration caractéristique de la transformation, qui est mis en évidence par l'influence de l’ordre des filtrations sur l’activité des rayons secondaires (Chap. I, $$ 3 et 4, et ce Chapitre, $$ 7 et 8).

Dans l'expérience du Professeur Rüntgen relative au renforcement de l’action des rayons X par des métaux placés contre la plaque photographique (voir 1"° note du Chap. I}, l'absorption des rayons secondaires par le papier noir avec lequel est entourée la couche sensible photographique rend moins frappantes les transformations éprouvées par les rayons X. La même circonstance se présente dans les expériences analogues de MM. Voller et Walter (Wied. Annalen d. Physik, t. LXI, p- 88-104; 1897); aussi la classification des divers métaux, d’après l’intensité de ce que les auteurs’ appellent la réflexion diffuse des rayons X, est-elle très éloignée de la vérité: le plomb, par exemple,

daires plus pénétrants; de trois à cinq feuilles, l’action n’augmente que de -L environ de sa valeur et ne varie plus désormais sensiblement quand le nombre des feuilles superposées croît davantage; c’est-à-dire que les feuilles que l’on ajoute au delà de la cinquième n’envoient que des rayons assez pénétrants et très peu actifs. Enfin la couche d'émission secondaire déterminée par l'expérience est d'autant plus mince que les rayons agissant sur le réccpteur sont plus absorbables; elle diminue, en particulier, quand lépaisseur d’air comprise entre le corps rayonnant

et le récepteur diminue.

s'y trouve parmi les métaux les moins actifs, tandis que réellement ses rayons sont parmi les plus actifs s’ils agissent à petite distance dans l’air sur une couche sensible non recouverte de papier noir.

D'autres expériences radiographiques ont été faites, en particulier, par MM. Malagoli et Bonacini, principalement après la publication de mes premiers résultats (Rendiconti della R. Accademia dei Lincet, t. VII, p. 203, 3 avril 1898). Les auteurs ont retrouvé que les rayons secondaires des métaux lourds sont moins pénétrants que les rayons X incidents. Mais ils n’ont pas aperçu l'importance de l'absorption des rayons secondaires par plusieurs épaisseurs de papier noir avec lesquelles ils enveloppaient leurs plaques sensibles, ni par les quelques centimètres d’air qui séparaient, dans leurs expériences, la plaque sensible et le corps rayonnant. Ils ont admis, sans démonstration véritable, que ceux des rayons secondaires dont le pouvoir de pénétration diffère peu de celui des rayons X étaient des rayons purement diffusés; pour ceux qui se montraient fortement plus absorbables que les rayons X incidents, ils ont admis l’existence de la transformation d’après mes résultats et aussi d’après les expériences radioscopiques de Roïti que je cite plus loin (Chap. IL, $ 3) et qui sont postérieures à mes expériences.

Relativement à l'existence de la transformation, j'ai appris, après avoir publié mes principales expériences, que M. F.-V. Dwelshauvers- Dery avait répété l'expérience du Professeur Rüntgen en ayant soin de disposer la couche sensible nue contre le métal, le papier noir enveluppant le tout, et qu’il avait remarqué l’importante absorption que le papier noir fait éprouver à certains des prétendus rayons X réfléchis. [La réflexion des rayons X (Bulletin de l’Acad. roy. de Belgique, 3° série, t. XXXI, n° 5, p. 482-485; 1896).] Cette expérience mérite d’être citée, car elle est, à ma connaissance, le seul exemple d’un résultat antérieur aux miens qui soil intimement lié à la transformation des rayons X.

OPTIQUE DES RAYONS DE RÜNTGEN. IOI

7. Étude électrique de la transformation. — Le dispositif déjà décrit de la fig. 14 bis permet, dans chaque cas, de reconnaître les rayons secondaires qui, pénétrant dans la cage C de l’électroscope, proviennent d’une transformation des rayons X ayant altéré leur pouvoir de pénétration, et de distinguer par un nombre le changement de pouvoir de pénétration dû à la transformation seule, indépendamment de la complexité des faisceaux étudiés. J] suflit d'appliquer les mesures de vitesse de décharge à la méthode déjà décrite qualitativement (Chap. I", $$3 et 4).

Soit £ la durée de l’action de décharge des rayons secon-

Fig. 14 bis.

daires de la plaque LL qui fait passer le bord visé de la feuille f de l’électroscope de la division n, à la division 7; du micromètre oculaire du viseur, quand une certaine lame A d'aluminium, d’ébonite, de mica ou de paralline est placée en AA sur le trajet des rayons X incidents. Je transporte cette lame de AA en A'A’ contre l’ouverture c'd', sur le trajet des rayons secondaires de LL, et je mesure la durée L' nécessaire pour la même décharge entre les mêmes divisions 7, et #» du micromètre oculaire. Le

dispositif est tel que, dans la première expérience, les incidences diverses des rayons X sur AA sont peu écartées de l'incidence normale et correspondent suffisamment bien aux incidences diverses des rayons secondaires sur A'A' dans la seconde expérience; on peut alors dire, avec une approximation suflisamment calculée d’après les conditions géométriques du dispositif, que les rayons X et les rayons secondaires $ ont été successivement filirés par la même lame À sous une même épaisseur, très peu différente de l’épaisseur normale. Je me suis assuré, d’autre part, que les rayons secondaires émis par la face de sortie de la lame A n’intervenaient pas dans ces expériences, grâce à Ja faible activité des rayons secondaires de l’aluminium, de la parafline et des divers corps très transparents que j'ai seuls employés à cet effet; en particulier la lame À pouvait être déplacée de 0, en o; ou rapprochée de LL sans que l’action de décharge des rayons secondaires de LL variàt sensiblement dans mes diverses expériences. Les deux durées £ et t’ devraient donc être égales si les rayons S étaient des rayons X diffusés sans changement de pouvoir de pénétration, je dirai, par convention : sans transformation. Or l'expérience montre que #’ n’est jamais inférieur à £ et qu'il lui est généralement supérieur, c’està-dire que les rayons S proviennent d’une transformation qui a diminué le pouvoir de pénétration des rayons X

S ti a 2 générateurs. Le coeflicient ce — ea distingue le degré

de transformation des rayons S que la plaque LL envoie dans l’électroscope C ; on peut convenir de l’appeler : coef- Jicient de transformation. Voici un exemple relatif aux rayons secondaires qu'un miroir de nickel de 4° de surface exposé aux rayons X envoyait dans un électroscope à travers une mince feuille d'aluminium battu et la couche d'air d'épaisseur 7% qui le séparait de cette paroi. La lame A était une lame d'aluminium de o"®,11 d'épais-

% ; ) « . . La seur. Pour la position AA de cette lame, une certaine

décharge se faisait sous l'influence des rayons secondaires du nickel dans le temps t = 10,3 secondes; pour la position A’A", la même décharge par les rayons secondaires exigeait la durée = 42 secondes; puis, la lame A étant replacée en AA, on avait de nouveau t = 10,3 secondes ; cette dernière mesure était nécessaire pour s'assurer que l'intensité ou la nature des rayons X émis par le tube focus n’avaient pas varié sensiblement. Le coefficient de transformation des rayons S recus par l’électroscope dans cette expérience était c — 2,08, le dernier chiffre étant douteux. Il est facile de faire une série de déterminations de ce genre à —# près au moins. Ainsi une demi-heure après les observations précédentes, après douze déterminations du même genre, la durée t nécessaire pour la même décharge s'était élevée progressivement de 10,3 à 11,2 secondes; la nouvelle valeur de c pour le même miroir de nickel a été 3,10 au lieu de 3,08, c’est-à-dire n'a varié que de l’ordre des erreurs d'expériences, bien que £ ait augmenté de générale, la valeur de c ne dépend pas de l'intensité

de sa valeur; d’une manière

absolue des rayons X, mais seulement de leur nature. En même temps que les durées £ et t', on peut déterminer la durée t, nécessaire pour produire la même décharge avec les rayons S, mais la lame À n'étant plus placée en AA sur le trajet des rayons X, ni en A’A' sur le trajet des rayons S. L'action des rayons S, mesurée par

I , J 7 en l’absence de la lame A, est mesurée par à quand les Ô

rayons $ traversent la lame A placée en A'A’. On peut donc appeler coefficient de transmission des rayons S à

travers la lame A l’expression y; — 771 qui est le rapport . 1 . x . I de l’action à des rayons $ transmis par À à l’action A des mêmes rayons non transmis. De Ja même manière, on voit que, si l’émission secondaire était une simple diffusion sans changement de pouvoir de pénétration, le rapport

t ' ’ se T — = serait le coefficient de transmission de l'ensemble

des rayons X ainsi diffusés. Le fait que c est supérieur à zéro signifie que y, est inférieur à Let caractérise le changement de pouvoir de pénétration des rayons par suile de la transformation seule, quelle que soit la complexité des faisceaux de rayons X et de rayons secondaires étudiés.

Les déterminations de c et de montrent que le degré de transformation défini par c va en augmentant êt le pouvoir de pénétration défini par y; va en diminuant à mesure que l’on opère sur des rayons secondaires de moins en moins filtrés par l’air ou les divers milieux qui séparent le corps rayonnant LL et la paroi interne de l’électroscope. Par exemple, le miroir de nickel déjà employé pour l'expérience indiquée plus haut envoyait ses rayons secondaires à 7°" de distance encore, maïs à travers une paroi d'aluminium de o"",11 placée en cd’. On avait alors C—7,7 el ÿ$—0,047 en employant comme lame filtrante, placée successivement en AA puis en A’A/, une lame d'aluminium d’épaisseur 0"",3. Si l’on recommencait les mêmes déterminations après avoir enlevé la lame d’aluminium de 0", 11 qui se trouvait auparavant sur le trajet des rayons secondaires, le coefficient de transformation, déterminé à l’aide de la même lame d'aluminium de o"",3, s'élevait à 30 et le coefficient de transmission des rayons secondaires à travers la même lame s’abaissait à 0,028. Si l'on diminuait l'épaisseur d’air traversée par les rayons secondaires, € continuait à augmenter et y à diminuer, c’est-à-dire que les premières épaisseurs d'air, d’aluminium, etc., traversées par les rayons secondaires arrêtent les rayons secondaires les plus transformés et les moins pénétrants. Les rayons X employés dans les expériences qui viennent d'être citées, étant reçus directement dans l'électroscope, présentaient un coefficient de transmission y; de 0,39 à travers la lame d'aluminium d'épaisseur 0°", déjà employée; pour avoir une idée de leur hétéro-

généité, il convient de dire que ce coeflicient de transmis-

sion à travers la même lame s'élevait à 0,52 lorsque le faisceau était déjà filtré par o%®, 17 d'aluminium, L’hétérogénéité d'un faisceau secondaire n’est pas indépendante de celle du faisceau de rayons X excitateurs.

Parmi les rayons X d'un faisceau issu d’un tube focus, ceux qui interviennent le plus dans l'excitation secondaire sont les rayons relativement pénétrants que laisse passer une lame d'aluminium, par exemple : le coefficient T,. défini par le rapport suivant lequel est réduite l’action électrique des rayons secondaires quand on filtre les rayons X par une certaine lame A est supérieur au coeflcient de réduction de l’action électrique directe des rayons X dans les mêmes conditions, c’est-à-dire au coefficient de transmission y, de l’aclion électrique des rayons X à travers la mème lame A. Aïnsi dans l’exemple relatif au nickel, où l'on avait y$— 0,028, on avait F —0,9 et Yx= 0,39. Le fait que T est supérieur à y; se présente aussi bien pour les corps qui transforment beaucoup, comme le nickel dans l’exemple précédent, que pour ceux qui ne transforment pas notablement les rayons X. Dans le premier cas, au moins, on ne peut l’attribuer à ce qu'une partie des rayons X, qui seraient particulièrement pénétrants, seraient diffisés sans transformation, car, d’après les divers résultats obtenus, les rayons pénétrants ainsi diffusés devraient avoir une action électrique négligeable vis-à-vis de celle des rayons transformés.

Aux particularités précédentes, se rattache le fait suivant : dans la décharge d’un condensateur dont une armature M (/ig. 16) frappée par les rayons X est formée d’un métal lourd, la part de l’ellet des rayons secondaires dans la décharge du condensateur augmente si les rayons X incidents sont filtrés par une lame d'aluminium, par exemple. De mème, dans les expériences radiographiques de la Jig. 18, le renforcement de l’action, produit par les rayons secondaires de la lame MM sur la plaque pp impressionnée en même temps par les rayons X, est

d'autant plus visible que le verre de la plaque pp traversé par les rayons X avant la couche sensible est lui-même plus épais.

8. Résultats relatifs à des corps divers. — Les coeflcients de transformation c obtenus pour différents corps dans les mêmes conditions, en particulier avec un même faisceau de rayons X et une même lame filtrante À, permettent de comparer les degrés de transformations des rayons secondaires que ces différents corps envoient dans l’électroscope. Les rayons secondaires reçus par l’électroscope sont dépouillés par l’air et les divers milieux traversés avaut d'atteindre la face interne de l’electroscope, de leur partie la plus absorbable et la plus transformée, et cette absorption élective e$t surtout importante pour les rayons de métaux tels que le plomb, le platine, Aussi, quand les métaux comparés rayonnent à une distance sufhsante dans l’air, les rayons du plomb et du platine reçus par l’électroscope sont-ils beaucoup moins transformés et plus pénétrants que ceux du zinc, du cuivre, par exemple. Mais quand on diminue graduellement l’épaisseur d’air traversée par les rayons, le platine envoie dans l’électroscope des rayons de moins en moins pénétrants dont le coefficient de transformation dépasse bientôt considérablement ceux du zinc, du cuivre. J’ai toujours constaté que, si un métal dépassait ainsi un autre métal, l’ordre de ces deux métaux ne changeait plus quand l’épaisseur d’air traversée diminuait encore, ni quand on remplacait la feuille d'aluminium battu a! 0’ (fig. 14 bis) par une toile métallique.

J'ai ainsi trouvé pour un certain rombre de métaux un ordre limite des coefficients de transformation décroissants, pour des épaisseurs d’air de plus en plus petites traversées par les rayons secondaires. Pour les métaux étudiés, cet ordre limite coïncide avec l’ordre limite des activités électiques décroissantes (ef. $ 4 de ce Chapitre). C’est à la fois l’ordre limite des pouvoirs de pénétration crois-

sants et des coefficients de transformation décroissants; ainsi quand on emploie la méthode du condensateur (Jig- 16) et qu’on dispose sur l’armature MM une feuille mince d'aluminium on réduit beaucoup la vitesse de décharge du condensateur si l’arature MM est en platine ou en plomb, moins si elle est en fer ou nickel, et moins encore si elle est en zinc, en cuivre. Cela veut dire que les métaux qui transforment le plus émettent les rayons secondaires les plus absorbables et les plus actifs.

Les éléments qui transforment notablement les rayons X communiquent cetle propriété aux mélanges ou aux composés qui en renferment sans que l’état physique ni l’état de combinaison paraissent influer notablement. Ainsi l’oxyde de cuivre CuO et l’oxyde de nickel NiO, à l’état pulvérulent, transforment les rayons X, moins toutefois que les métaux cuivre et nickel, ce qui peut s'expliquer par l’absorption que les rayons émis par le cuivre et le zinc éprouvent de la part de l'oxygène combiné au métal et relativement très peu actif. D'ailleurs le nickel, plus actif que le cuivre, communique à son oxyde un pouvoir de transformation et une activité plus grands que ceux de oxyde de cuivre. Il en résulte que l’activité d’un mélange ou d’un composé n’est pas cn relation générale avec sa densité. Par exemple, l’azotate d'urane, grâce à l’uranium qu’il renferme, est bien plus actif que l’aluminium, et cependant sa densité 2,8 diffère peu de la densité 2,7 de l'aluminium. Les corps très légers sont, il est vrai, souvent très peu actifs et n’émettent que des rayons secondaires sensiblement aussi pénétrants que les rayons X générateurs. Mais cette remarque n'est vraie que pour des corps, comme la parafhne, qui renferment seulement dans leur composition des éléments très peu actifs; encore faut-il prendre garde à des traces d’impuretés très actives enfermées dans un corps par lui-même très peu actif tant qu’il est pur (').

(:) Voir ci-après : Chap. IL, $ f.

La propriété d'activité secondaire se présente donc surtout comme une qualité atomique qui, pour les sept éléments ci-après, décroit dans l’ordre déjà indiqué :

Pt Sn Niet Fe Zn Cu AI Poids atomique... 194 118 58,7 56,0 65 653007 Densité... 21,9 7,3. 8,9 4730 ITS TRS 0 EE 0

On voit que l’étain est plus actif que le fer et le cuivre, bien qu’étant plus léger ; de même, le fer et le zinc passent avant le cuivre. D'autre part, le nickel et le fer sont nettement plus actifs que le zinc et le cuivre, qui ont des poids atomiques plus élevés. Mais le nickel et le fer, qui ont des propriétés chimiques voisines el sont considérés comme éléments analogues, ont des activités secondaires sensiblement égales.