CHAPITRE IV

Rayons associés aux corpuscules pénétrants.

Nous avions pris au Jungfraujoch des clichés Wilson de parties pénétrantes de grandes gerbes afin d’y rechercher la présence des mésons ; nous avons pris également des clichés de gerbes pénétrantes de petite base.

Nous avons repris cette étude au niveau de la mer avec les compteurs. Les gerbes pénétrantes de l’air sont associées en partie aux grandes gérbes. La plus grande partie est constituée par des électrons de choc accompagnant les mésons.

Enfin toute une série d'expériences progressives ont porté sur les coïncidences entre compteurs protégés et séparés par du plomb et nous ont conduit à l’hypothèse d’une projection explosive de particules pénétrantes.

Cascades électroniques de grande énergie. — Ni Paul Ehrenfest ni moi-même n'avons réussi à caractériser des mésons dans les grandes gerbes : au Jungfraujoch nous n'avons décelé aucune trajectoire traversant une plaque de plomb de 1 cm.5 sans produire de gerbes. Il ést possible qu’une recherche faite au niveau de la mer ait plus de succès à cause de la moindre densité électronique des gerbes.

Ces expériences faites à 3 500 m. d’altitude conduisent à attribuer aux électrons et aux photons de grande énergie la majeure partie du pouvoir pénétrant des grandes gerbes. J'ai donc étudié à la même station les électrons et photons de grande énergie : la chambre portant une plaque

mitoyenne de 1 cm. 5 de plomb était commandée par 3 compteurs situés au-dessous. Les deux premiers étaient nus et placés côte à côte; le troisième était au-dessous et protégé par 5 ou 8 cm. de plomb. Ces compteurs enregistrent les gerbes produites dans l'air ou dans la plaque de plomb et comprenant un corpuscule d'énergie suffisante pour atteindre le compteur protégé. Il a été pris dans ces conditions une centaine de clichés (fig. 15). Un grand nombre de ces clichés comprennent au-dessus de la plaque de plomb des + trajectoires parallèles qui appartiennent à des grandes gerbes de l’air (voir clichés 3, 4 et 5, planche II et III). Ainsi donc un grand nombre des électrons et photons de grande

énergie sont associés à des grandes gerbes.

Dans la plaque de plomb se produisent des

gerbes denses puisqu'elles pénètrent 5 à

8 cm. de plomb sous la chambre. Sur ces gerbes 14 sont dues à des électrons et 16

Fig, probablement à des photons, outre un grand Montage de nombre dont l’origine ne peut être affirmée. la chambre

; pour l'étude Ces électrons et ces photons ont presque tous des gerbes

une énergie supérieure à l'énergie critique Roue dans l’air. La théorie prévoit donc un nombre d'électrons voisin du nombre de photons; c’est bien ce qui a été observé ({).

Enfin le nombre de rayons daus lesgerbes issues de la plaque de plomb peut être calculé théoriquement et comparé à l'expérience. Les électrons ou les photons dont les effets secondaires pénètrent 5 + 1,5 = 6,5 ou 8 + 1,9 — 9 cm. 5 de plomb n’ont pas une énergie déterminée. Électrons et photons d'énergie donnée ont une probabilité de pénétration. La fréquence avec laquelle le système de compteurs sera

(t) Résultat déjà trouvé autrefois par Auger et Ehrenfert.

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actionné par une particule primaire d'énergie y, y + dy est égale à la fréquence absolue de ces particules (spectre d'énergie incident) multipliée par la probabilité de pénétration py. Ce produit représentera donc la répartition en énergie des corpuscules primaires responsables des gerbes pénétrantes. Comme les énergies primaires sont supérieures à E,, j'ai simplement admis un spectre de puissance en E%, La probabilité de pénétration a été prise d’après les plus récentes tables de Arley établies pour les photons. J'ai donc construit point par point le spectre d'énergie des corpuscules incidents Mais à chaque énergie incidente correspon 1 un certain nombre de secondaires après la traversée de 1 cm. 5 de plomb. On peut donc transformer la répartition en énergie des corpuscules primaires en une répartition d’après le nombre des rayons produits dans la plaque. Le tableau ci-dessous donne les répartitions théoriques attendues avec un spectre en E— *, et avec un spectre en E-?.