ROUGIER

le milieu du spectre visible jusqu’à l’ultraviolet de l'arc au mercure. Ses résultats confirment la théorie d’Einstein. En particulier, les relations linéaires qu’il obtient entre V et y permettent de déterminer un coefficient angulaire constant, très sensiblement égal à la constante de Planck.

Lorentz (t)a montré que la conception corpuseulaire de la lumière ne résulte pas seulement du phénomène de Hertz, mais qu’elle permet seule d’expliquer l'absorption du rayonnement par quanta déterminés, multiples de Av, conformément aux vues de Planck. L’absorption de la lumière dans un corps isotrope se produit, lorsque l’onde ineidente rencontrant les molécules du corps met en vibration les électrons qui s’y trouvent, d’une façon d’autant plus intense que sa fréquence est plus voisine de la fréquence propre de ces électrons. Dans le cas d’une résonance parfaite, l’électron emprunte à l’onde lumineuse l'énergie maximum, qu’on peut évaluer, en se plaçant dans le eas de la lumière solaire et en tenant compte des forces d'amortissement et de frottement auxquelles est soumis l’électron, à une énergie un peu supérieure au double de l’atome d’énergie requis par Planck. Une semblable lumière peut done être absorbée par les électrons. Mais les sources ordinaires ont des intensités un mullion de fois plus faibles que celle du Soleil. Si l'énergie qu’elles émettent était uniformément répartie à la surface d’une sphère ayant la source pour centre, cette énergie ne pourrait communiquer à l’électron qu’une fraction infime de son quantum absorbable. Il faut donc que cette énergie soit concentrée inégalement dans les différentes directions, que la sphère soit traversée par le flux d’énergie en un certain nombre de plages discontinues, énormément espacées, pour disposer de condensations d’énergie compatibles avec le mécanisme de absorption imaginé par Planck.

La théorie des quanta, est-il besoin de le dire, rencontre par ailleurs beaucoup de difficultés. Telle est l’existence des interférences à

. grandes différences de marche qui semble impliquer que les quanta lumineux s'étendent sur des longueurs égales à plusieurs milliers de fois leur longueur d’onde. Il en est d’autres qui cèdent, par contre, à une analyse approfondie. L’idée qu’une source ponctuelle ne rayonne pas symétriquement dans tous les sens peut sembler incompatible

(1) H.-A. Lorenrz, Phys. Zeitsch., 1910.

LA STRUCTURE DE L'ÉNERGIE. og

avee l'expérience. Mais les sources ponctuelles physiques comportent un nombre d’oscillateurs suffisamment grand pour effacer toute trace de discontinuité individuelle. La symétrie physique, que l'expérience conduit à attribuer aux ondes lumineuses, résulterait d’un effet de moyennes et ne serait pas en contradiction avec la possibilité d’un rayonnement élémentaire doué de structure. C’est ce qu’a montré J.-J. Thomson (1), en supposant que les particules électrisées productrices de la lumière n’émettent pas des lignes de force uniformément dans tous les sens, mais seulement, par exemple, dans deux angles solides opposés par le sommet et d'ouverture relativement restreite. En partant de cette hypothèse, il a démontré que les principales propriétés de l’électron appartiendraient encore à ces partieules, dont le champ électromagnétique est concentré dans des directions privilégiées. Elles auraient une inertie d’origine électromagnétique et émettraient un rayonnement à chaque modification de leur état de mouvement; seulement les ondes d'accélération rayonnées, la lumière s’il s’agit d'ondes périodiques, se trouveront concentrées suivant.certaines directions et extraordinairement raréfiées ou absentes dans d’autres. Le rayonnement émis par un oscillateur possédera une structure particulière qui pourra se retrouver partiellement dans l'émission des sources réelles et produire ce irrégularités du front de l'onde, suggérées par le phénomène de Hertz. Rien d’essentiel ne serait changé aux lois usuelles de l’électromagnétisme qui s’appliqueraient toujours à des complexes matériels renfermant une multitude de partieules distribuées suivant la loi du hasard.

La théorie des quanta est loin d’avoir la certitude assertorique de la théorie atomique ou de la théorie électronique. Les atomes, par exemple, sont devenus une réalité physique : on les dénombre, on les pèse, on détermine leur rayon d’action et leur vitesse moyenne, on les voit sous forme de scintillations à l’aide du spinthariseope de Crookes, et C.-T.-R. Wilson, en utilisant leur propriété de devenir des centres de condensation dans une vapeur d’eau sursaturée, est arrivé à photographier le trajet atomique des particules @, qui sont des ions d’hélium, et même le trajet corpusculaire des rayons f, composés d'électrons. Aucune technique, jusqu’à présent, n’a permis

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(1) J.-J. Trowsox, Phil. Magaz., 1910, p. 307.

de soumettre les quanta d’énergie rayonnante à un pareil contrôle, susceptible de les transformer de notions théoriques en concepts expérimentaux. On peut toutefois en suggérer une tirée des merveilleuses propriétés du sélénium (1).

Lorsqu'une des électrodes d’un élément de pile est constituée par du sélénium, il se produit une force électromotrice dans cet élément, dès qu’il est soumis à un éclairement lumineux. La conductivité ainsi procurée, pour une exposition instantanée du sélénium à la lumière, est proportionnelle à l'énergie incidente. Cette propriété permet de déceler électriquement des éclairements invisibles à l'œil nu. En appliquant, par exemple, une force électromotrice de 1 volt, on obtiendrait, avec une cellule de sélénium de 100%, un courant facilement appréciable de 10-14? ampère, pour un éclairement bref de 107? lux, correspondant à une étoile de 8€ ou 9€ grandeur tout à fait invisible à l'œil nu. Avec une cellule de sélénium de la superficie de la pupille, on décèlerait électriquement, dans les mêmes conditions, une étoile de 6€ grandeur, ce qui est l’extrême limite de notre vision. Mais, comme on sait mesurer des courants de 10-lÿampère, la sensibilité de sélénium l'emporte nettement sur celle de l’œil. Or, la théorie des quanta permet de calculer la grandeur et le nombre des grains d'énergie absorbés par une surface déterminée, soumise à une radiation de longueur d’onde et d'intensité définies. On trouve que l’œil humain absorbe 360 quanta par seconde, lorsqu'il reçoit de la lumière provenant de l’étoile visible la plus faiblement lumineuse. Ces quanta sont, dans le cas le plus avantageux, 20 fois trop nombreux pour être perçus à titre d’éclats distincts. On peut espérer parvenir alors à les dénommer électriquement, grâce au sélénium, en arrivant à apprécier des courants suffisamment faibles. La cellule de sélénium nous rendra ainsi le même service que l'écran de sulfure de zinc du spinthariscope de Crookes; elle nous permettrait de constater la réalité expérimentale des quanta.