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N(CALC.

22 aOO

22 5oO 80 000 108 000 I 08 000 108 000 108 OGO 108 000 1 82 000

On a fait une série spéciale d'observations sur la raie rouge de l'hydrogène,

Fig. 43.

différentes pressions, dans le but de vérifier que, dans les déterminations pré-

(') Il faut remarquer que la valeur de A pour la raie jaune du sodium que l'on déduirait de la courbe {^k- 3o) serait beaucoup plus forte que celle qui est donnée ici; cette dernière est la moyenne (l'un certain nombre d'observations faites en 1S92. Comme il a été dit plus haut, cette courbe parliculièrc n'a pas été retrouvée depuis 1891.

Quelques autres substances très difficiles à examiner, soit parce (pie leurs raies sont trop faibles.

THiiOHIK DE 1,V VISIBILITE DES FRANGES D'INTERFERENCE. VA

cédcntes, l'eiïet de la donsilé peut être négligé, en même temps que de rccliciclier la loi qui relie l'élargissement des raies spectrales à la pression ou :i la densité; les résultats sont portés dans les courbes de \Ajtg. /|3 «('). Celles-ci permettent de calculer la Table suivante :

Pressions

:n millimètres.

o,oî6

o,oi8

On voit, en effet, que l'action de la densité est négligeable tant que la picssion reste faible. Dans \a fig- !\^h, la ligne courbe exprime la relation entre

0 et -; elle montre clairement (|ue, lorsque/^ est inférieur à V"'", l'aclioii dc^

collisions a pres({ue complètement cessé; si nous prenons 0 comme oidonnéc cl p comme abscisse, les résultats concordent très bien avec la ligne droite 0 — ô„ = ^7*. dans laquelle ia = 0,017 {demi-largeur de la raie pour une pression nulle"), k = o,ooo()'3, p = pression en millimètres (^).

Un a trouvé des résultats analogues, quoique moins concordants, comme on pouvait s'y attendre, pour la raie bleue de l'bydrogène.

Ainsi, on voit que, dans le cas de l'bydrogène, et proltablement aussi dan^ tous les autres, la largeur de la raie spectrale diminue, lorsque la pression décroit, et tend vers une limite qui dépend de la substance et de la température; l'excès de largeur, à partir de cette limite, est proportionnel à la pression.

En général, on peut dire que, malgré des variations considérables de la temperature et de la pression, le caractère des courbes de visibilité reste le même: toutefois il est important de remarquer qu'il existe certaines exceptions à celle règle, parmi lesquelles la raie verte du mercure et la raie jaune du sodium doivent être particulièrement mentionnées.

soit parce que leur spectre est trop instable, ont donné des résultats, qui, liicn que moins cciMCDrdants, sont encore de l'ordre de grandeur prévu par la théorie.

(') Les nombres accolés aux courbes indiquent les pressions en millimètres.

(-) Sur la figure, les nombres qui représentent les valeurs des abscisses, pour celte ligne, doivenr être multipliés par 100.

Ainsi la courbe a {ftg. 44) l'epi'ésente la courbe de visibilité qu'on obtient le plus habituellement pour la raie verte du mercure, et la courbe c, celle que l'on obtient lorsque le vide est assez parfait pour que la décharge passe avec diffi-

Fig- i'i-

culte', la courbe b représente une condition intermédiaire. Cette dernière observation a été faite en plaçant le mercure dans une atmosphère d'hydrogène, dont la pression était mesurée au moyen d'une jauge de Mac Leod.

On pourrait supposer que la présence d'une substance étrangère modifie la distribution de la lumière dans une source donnée et, par conséquent, la forme de la courbe. Pour examiner cette question, on a fait une série d'observations sur la raie rouge de l'hydrogène, dans un tube contenant du mercure, que l'on cliaufi'ait progressivement jusqu'à ce que le spectre du mercure fût devenu au moins dix fois plus brillant que celui de l'hydrogène; le caractère de la courbe (le visibilité n'a pas été altéré d'une manière appréciable.

Dans cette même série d'expériences, on a constaté qu'une variation de température allant de 75° à i4o° n'avait aucun effet appréciable sur le résultat, pourvu que la pression de l'hydrogène demeurât constante. On peut ajouter que le caractère de la courbe pour la raie vei'te du mercure n'était pas sensiblement modifié, lorsqu'on remplaçait le mercure métallique par son nitrate, son iodure ou son chlorure, le seul effet important étant une diminution de la visibilité, de plus en plus grande dans l'ordre des sels indiqué ici.

On a déjàdit plus hautque la courbe obtenue avec la lumière jaune du sodium est beaucoup plus variable que pour toutes les autres raies examinées. C'est ce

qu'on peut voir sur les courbes, résultant de diverses observations, reproduites dans Va Jig. 4^ a clb. Il n'a pas été possible, jusqu'à présent, de cou-

THÉORIE DE LA \ ISIIilLlTÉ DES FRANGES D'INTERFÉRENCE.

sacrer à ce pliénomènc l'altention qu'exigerait une reclicrche syslcniatique. Ces modifications sont très difficiles à expliquer; toulefois il est certain qu'une grande partie de ces discordances provenait de ce que la dispersion employée n'était pas suffisante pour permettre d'isoler les raies composantes. 11 est certain aussi que la largeur des raies, leurs distances et leurs in(en?:ités relatives varient rapidement avec in température et la pression.

Comme complément aux précédentes redierclies, faites toutes sur des gaz ou vapeurs raréfiées, enfermés dans des tubes vides d'air, on a déterminé encore les courbes de visibilité pour le sodium, le tballium et le litbium dans la llammc d'un Bunsen; les résultats obtenus sont reproduits dans la fi'^. /jG. Les raies du

-20 30 «0 âOffl

tballium et du litbium sont évidemment doubles; la distance des com|)osiinles de la première concorde bien avec les résultats trouvés au moyen du tube à vide. Ces substances étaient introduites dans la flamme à la manière ordinaire; les résultats obtenus n'ont pas été plus satisfaisants par l'emploi d'une solution pulvérisée, suivant le procédé de M. Gouy. Ces courbes montrent que la largeur des raies est ici environ dix fois plus grande que dans les tubes à vide. Cependant, si l'on suppose la température de la flamme égale à ijog*" et celle des tubes à ,^5o°, les raies ne devraient avoir qu'une largeur double dans la flamme. On peut en conclure que, malgré la faible quantité de substance (|ui existe (juste assez pour colorer celle-ci), sa densité réelle doit être comparable à celle de la vapeur de celte substance bouillant sous la pression atmospliérique.

L'objet principal de ce travail est de montrer les ressources que peut fournir l'étude des variations d'éclat que présentent les franges d'interférence, à mesure que la difl'érence de marcbe augmente. Le principe fondamental sur lequel est basée la détermination de la structure (}C \ix\^ raie ou d'un groupe de raies par cette méthode n'est pas essentiellement différent de celui de l'analyse spectrale par les réseaux; les deux métbodes reposent en effet sur des phénomènes d'interférence. Mais la méthode nouvelle présente, pour cette recherche, des avantages remarquables, parce qu'elle est presque complètement indépendante d'erreurs provenant des défectuosités des appareils optiques ou mécaniques. Un XI. 20

soul coup (I'cL'il jeté sur la /7^. 42 ([). i^\S) tlonucra uue idée claire du pouvoir de résolution de cette méthode comparée à celle des réseaux. Toutefois, pour que la comparaison fût parfaite, il serait nécessaire de prendre pour spectre-type celui d'une des substances examinées ici, et placée dans les mêmes conditions. Avec les meilleurs instruments aujourd'liui en usage, il est difficile de résoudre des raies aussi serrées que les composantes de chacune des raies de la lumiiîre jaune du sodium. Il est évident, au contraire, que l'on pourrait, par l'emploi de VannlYse par les ondes lumineuses, si je puis nommer ainsi cette méthode d'investigation, arriver facilement au dixième de cette limite; si la largeur des raies est moindre que leur distance, il n'existe, par le fait, pas de limite.