Le fonctionnement de Texcitateur est assez complexe
Suppoifons d'abord les sphères séparées de la bobine et portées à des potentiels différents. Si la différence de ces potenliels est suffisante pour donner lieu à une étincelle entre les boules b et b' les sphères se déchargent et si les valeurs de la résistance H, de la self-induction Let de la capacité G satisfont à l'inégalit»'»
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celte décharge est oscillatoire. Celle condition se trouvant remplie par suite des dimensions donné<\s à Tappareil, il se produit une série d'oscillations et, par conséquent, des perturbations électriques dont la période est, d'après la formule de sir W. Thomson,
Les valeurs de L et C on unités éleclromagnétiques étant très petites, cette période ef*t de Tordre des çent^millionièmes de seconde. Elle est même encore environ dix fois plus petite avec la dernière modification décrite.
DESCRIPTION SUCCINGTR DKS EXPÉRIENCES DR M. HERTZ 131
Mais la durée de celte décharge oscillatoire e8t excessivement courte ; il faut jlonc, pour rendre le phénomène observable, charger les sphères à des intervalles de temps très rapprochés. Q!e8t alor8 qu'intervient le rôle de la bobine. Le courant dinduction produit par cet appareil est lui-même oscillatoire et, diaprés les expériences de M. Bemstein et de M. Mouton, sa période est de Tordre des cent millièmes de seconde. Par conséquent en reliant les sphères aux pôles de la bobine, ces sphères se trouvent chargées environ cent mille fois par seconde.
60. Si on place dans le voisinage de Texcitateur un circuit presque fermé présentant entre ses extrémités un intervalle d'une fraction de millimètre, on voit généralement un flux d*étincelles jaillir à la coupure. Mais pour une même position du circuit la longueur et Téclat des étincelles varient avec sa forme et ses dimensions; pour chaque forme, la forme circulaire par exemple, il existe une dimension pour laquelle Tctincelle présente un maximum très marqué. Un fait du même genre se rencontre en acoustique : un résonnateur sphérique n'entre en vibration sous l'influence d'un son de période donnée que si son rayon a une valeur convenable. De là le nom de résonnaleur qui a été donné au circuit secondaire dans lequel l'excitateur produit des étincelles; on dit qu'il esta tunisson de l'excitateur quand sa forme et ses dimensitms sont i:elles qui répondent au maximum de rétincelle.
Dans les premières recherches de M. Hertz le résonnateur est unfll de 0*",2 de diamètre pliéen carré de 60centimètresde côté ; un micromètre à étincelles placé à la coupure permet de mesurer la longueur des étincelles avec la dernii^re préci-
132 ^:lectrigité rt optique
fiion. Grâce aux dimensions choisies le réâonnateur est presque à Tunisson avec Texciiateur ; on achève le réglage au moyen de deux petites lames métalliques soudées aux extrémités du résonnateur et dont on agrandit ou diminue la surface, de façon H faire varier la capacité, jusqu*à ce qu'on obtienne une longueur d*étinc(*lleR maximum.
Dans la plupart de ses expériences ultérieures M. Hertz a adopté la forme circulaire. Pour l'excitateur à spln^res ou à plaques le résonnateur à Tunisson R (fig. 10) est un fil de 0*",2 de diamètre formant un cercle de 35 centimètres de diamètre. Avec la dernière modification de Texcitaleur, pour laquelle les vibrations ont une plus courte durée, le fil du
résonnateur n'a que O*",! de dia- /^ >v mètre et le diamètre du cercle
/ \ qu'il forme n'est que de 7*", 5.
^ ' / '^vec ce même excitateur M. Hertx
\ /a encore employé un résonnateur
^ "^ disposé cr»mme il suit : deux fila
**'*^- *^'' recliiignes de O*'"',,^ de diamètre
et de 50 centimètres de longueur sont placés dans le prolongement l'un de Tautre avec une distance de 5 centimètre» entre leurs extrémités en regard ; de ces deux extrémités partf»nl deux fils de ()"",i de diamètre et de 15 centimètres de Imgueur, perpendiculaires aux premiers et parallèles entre eux et (|ui se terminent par un micromètre à étincelles.
61. Exploration du champ produit par l'excitateur. — Par suite de la symétrie de Texcitateur par rapport à la droite qui joint les centres des deux sphères les phénomènes doivent être les mêmes dans tous Ihs plans qui passent
DESCRIPTION SUCCINGTl!: DES EXPÉRIENCES DE M. HERTZ 133
par cet axe ; il suffit donc d'explorer la moitié de Tun de ces plans, le plan horizontal pour plus de commodité. Mais le plan vertical mené par le milieu de Texcitateur est un plan de symétrie de cet appareil ; Tintersection de ce plan avec le plan horizontal est donc ua axe de symétrie que M. Hertz appelle la bcuse^ pour les phénomènes qui se produisent dans ce dernier plan. Par suite Texploration se trouve réduite au quadrant du plan horizontal compris entre Taxe de Texcitateur et la base.
M. Hertz emploie dans ce but le résonnateur circulaire de 35 centimètres de rayon ; un support convenablement disposé permet de lui faire prendre une position quelconque, son centre étant toujours maintenu dans le plan horizontal passant par Taxe de l'excitateur, l^s résultats qu'il a obtenus peuvent être résumés ainsi qu*il suit:
1^ Le plan du résonnateur étant vertical, si on fait tourner cet appareil autour de son centre de manière à ce que le dia« mètre passant par la coupure, que nous appellerons aœe de ^r f^ja , symétrie du résonnateur, décrive une révolution complète, les / y
étincelles varient de longueur; elles présentent des longueurs , >'
maxima, égales entre elles dans les deux positions pour les- ~ quelles Taxe de symétrie est vertical, elles cessent de se i^f^^/'//^/' ^^^^ produire quand cet axe est horizontal ; dans les positions j>/v.'^ .jtr -^ intermédiaires leur longueur est d*autant plus grande que )v". ./Au, Taxe de symétrie est plus près d'être vertical ;
â"" La longueur des étincelles au moment où elles atteignent leur maximum dépend, pour une même position du centre du résonnateur, de l'azimut du plan de cet appareil. On le montre en faisant tourner le résonnateur autour de son axe de symétrie maintenu verticalement ; on constate que, pour une révo-
lution complète, les étincelles passent deux fois par un maximum et deux fois par un minimum. Les azimuts pour lesquels se produisent les maxima diffèrent de 180* ; il en est de même de ceux auxquels répondent les minima ; de plus la différence d'azimut pour un maximum et un minimum est de90« ; 3" La position dans l'espace du résonnateur quand les étincelles passent par un
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Kig. 11.
maximum ou passent par
un minimum dépend de
la position du centre de
'. j? cet appareil par rapport
à Texcitateur.
Si nous désignons par a Tangle que forme Taxe SS' (fig. 11) de l'excitateur avec la droite OC qui joint le milieu de cet axe <;l le centre du résonnateur et par p Tangle du plan de ce dernier appareil, au moment d*un minimum, avec la droite OG, la valeur de J3 croit de ÎK)** à 180* quand Tangle a croît de 0° à 90° pourvu que la distance OC soit inférieure À 3 mètres. Pour des distances plus considérables les po8itions du résonnateur sont sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à SS'. Mais quelle que soit la distance les minima sont nuls quand le centre du résonnateur se trouve sur la base Oy et que son plan passe par celle ligne;
4° Lorsque le plan du résonnateur est horizontal la longueur des étincelles dépend aussi de lu position de Taxe de symétrie. La ligure it montre en a,, a\, a^.., les positions
de la coupure auxquelles correspondent les longueurs maxima, et en b^,b\, b^,,. ceux auxquelles correspondent les longueurs minima. On voit qu'en passant de la position I à la position 111 de l'excilaleur, les positions de la coupure relative aux minima se rapprochent Tune de l'autre tout en comprenant entre elles la position relative à un maximum. Dans la position 111 ces trois positions de la coupure se confondent et Ton n'observe plus qu'un maximum en a,';
5"' Il existe à une distance d'environ 3 mètres de Texcitateur une série de points, formant une zone fermée, pour lesquels on ne peut constater ni maximum ni minimum dans la longueur des étincelles, quelles que soient les positions du plan du résonnateur et de son axe de symétrie.
Ce dernier résultat a une grande importance théorique ; M. Hertz, au moyen de considérations que nous n'avons pas à exposer ici, a démontré que les jetions électriques se propagent dans l'air avec une vitesse finie.
Fig. 12.
