LES OSCILLATIONS ÉLECTRIQUES

Les expériences de Hertz sont bien connues; on sait comment le physicien de Bonn développa, au moyen de décharges électriques oscillantes, dans tout l'espace environnant l'excitateur, des courants de déplacement et des effets d'induction, ou bien encore provoqua, en un point d'un fil, par induction, une perturbation qui se propage ensuite le long de ce fil, et comment un résonateur lui permit de déceler les effets produits.

Le résultat capital, mis en évidence par l'observation de phénomènes d'interférence, vérifié ensuite directement par M. Blondlot, est que la perturbation électromagnétique se propage bien avec la vitesse de la lumière, et ce résultat condamne sans retour toutes les hypothèses qui n'attribueraient aucun rôle aux milieux intermédiaires dans la propagation d'un phénomène d'induction.

Si, en .effet, l'action inductrice s'exerçait à dis-

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tance, directement entre un circuit inducteur et le circuit induit, la propagation devrait être instantanée, car, s'il se produisait un intervalle entre le ■ moment où la cause agit et celui où l'effet se produit, durant cet intervalle il n'y aurait plus rien en aucun endroit, puisque le milieu interposé n'intervient pas, et dès lors le phénomène s'évanouirait.

Laissant de côté les multiples conséquences d'ordre purement électrique et les recherches nombreuses relatives à la production ou aux propriétés des ondes, et dont quelques-unes telles que celles de MM. Sarrazin et de la Rive, Righi, Turpain, Lebedew, Decombe, Barbillon, Drude, Gutton, Lamotte, Lécher, etc., sont de premier ordre, on ne retiendra ici que les travaux destinés plus particulièrement à établir l'identité des ondes électromagnétiques et des ondes lumineuses.

Les seules différences qui subsistent nécessairement sont celles qui sont dues à l'écart considérable qui existe entre les durées des périodes de ces deux catégories d'onde. La longueur d'onde correspondant au premier excitateur de Hertz était d'environ 6 mètres; les ondes le?

plus longues que la rétine puisse percevoir ont —

de millièmes de millimètres!

Une telle distance sépare ces radiations qu'on ne saurait s'étonner que les propriétés n'aient pas une parfaite similitude; ainsi des phénomènes comme les phénomènes de diffraction, négligables dans les conditions ordinaires où l'on observe la lumière, peuvent prendre ici une importance prépondérante : pour jouer, par exemple, avec les ondes

'eriz. le rôle qu^ joue à l'égard de la lumière un miroir d'un millimètre carré, il faudrait déjà un miroir d'une surface colossale qui atteindrait un myriamètre carré.

Les efforts des physiciens ont aujourd'hui comblé, en grande partie, cet intervalle, et, des deux rives à la fois, on a travaillé à jeter un pont entre les deux domaines.

On a vu comment Rubens avait mis en évidence des ondes calorifiques d'une longueur de 60 mios; d'autre part, MM. Lécher, Bose, Lampa, parvinrent successivement à obtenir des oscillations dont la période était de plus en plus petite ; l'on a produit, et l'on étudie aujourd'hui, des ondes électromagnétiques de 4 millimètres; la lacune qui subsiste dans le spectre entre les rayons restant de la sylvine et les radiations de M. Lampa ne comorend plus ^uère que cinq octaves, c'est-à-dire \in intervalle sensiblement égal à celui qui sépare ?s rayons observés par M. Rubens des derniers .ayons percept;bles à l'oeil.

L'analogie devient alors tout à fait étroite, et dans les rayons restants apparaissent déjà les propriétés qui étaient, pour ainsi dire, caractéristiques des ondes hertziennes; pour ces rayons, nous l'avons vu, les corps les plus transparents sont les isolants électriques les plus parfaits, tandis que les corps encore un peu conducteurs sont entièment opaques; l'indice de réfraction de ces substances tend, pour les grandes longueurs d'onde, à devenir, comme la théorie le fait prévoir, voisin de la racine carrée de la constante diélectrique.

MM. Rubens et Nichols ont même produit avec

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les rayons restants, des phénomènes de résonance électrique tout à fait semblables à ceux qu'un savant italien, M. Garbasso, avait obtenus avec les ondes électriques.

Ce physicien avait montré que, si l'on fait arriver les ondes électriques sur une planche de bois portant à sa surface une série de résonateurs parallèles entre eux et uniformément répartis, ces ondes sont à peine réfléchies, sauf dans le cas où ces résonateurs ont la même période que l'excitateur. Avec les rayons restants, tombant sur un plan de verre argenté et divisé, à l'aide d'un diamant monté sur une machine à diviser, en petits rectangles de dimensions égales, on observe des variations du pouvoir réflecteur suivant l'orientation des rectangles, dans des conditions entièrement comparables à l'expérience de Garbasso*

Il faut, pour que le phénomène se produise, que les rayons restants soient, au préalable, polarisés ; c'est, qu'en effet, le mécanisme employé pour produire les oscillations électriques donne évidemment des vibrations qui s'effectuent dans un seul plan et qui sont par suite polarisées.

On ne saurait donc assimiler entièrement une radiation provenant d'un excitateur et un rayon de lumière naturelle. Pour que la synthèse de la lumière fut réalisée, il faudrait d'ailleurs satisfaire encore à d'autres conditions; pendant la durée d'une impression lumineuse, l'orientation, la phase changent des millions de fois pour la vibration sensible à la rétine, d'ailleurs l'amortissement de cette vibration est très lent; avec les oscillations

hertziennes, toutes ces conditions sont différentes, l'amortissement est très rapide, l'orientation reste invariable.

Chaque fois, cependant, qu'il s'agira de phénomènes généraux, indépendants de ces conditions spéciales, le parallélisme sera parfait, et, avec les ondes, on a mis en évidence la réflexion, la réfraction, la réflexion totale, la double réfraction, la polarisation rotatoire, la dispersion, les interférences ordinaires produites par des rayons marchant dans le même sens et se coupant sous un angle très aigu ou les interférences analogues à celles qu'a observées Wiener avec des rayons de sens contraire.

Une conséquence très importante de la théorie électromagnétique, prévue par Maxwell, est que les ondes lumineuses qui tombent sur une surface doivent exercer sur cette surface une pression égale à l'énergie radiante qui existe dans l'unité de volume de l'espace environnant. M. Lebedew a, il y a quelques années, fait tomber un faisceau issu d'une lampe à arc sur un radiomètre à déflection et il parvenait ainsi à déceler l'existence de cette pression. Sa valeur est suffîcante pour que, dans le cas de matières peu denses <ît très divisées, elle puisse, cette pression, réduire et même changer en répulsion l'action attractive exercée par le soleil sur les corps, c'est là un fait deviné autrefois par Faye et qui doit certainement jouer un grand rôle dans la déformation des têtes de comètes.

Plus récemment, MM. Nichols et Huis ont entrepris des expériences sur ce sujet, ils mesurent non seulement la pression, mais encore l'énergie

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de la radiation à l'aide d'un bolomètre spécial, ils arrivent ainsi à des vérifications numériques qui sont entièrement conformes aux calculs de Maxwell. De son côté M. Poynting, par une méthode fort ingénieuse, a obtenu des résultats analogues. D'ailleurs, l'existence de ces pressions peut être prévue, même en dehors de la théorie électro-magnétique, si l'on joint à la théorie des ondulations, les principes de la thermodynamique ; Bartoli et.plus tard, M. Larmor ont fait voir, en effet, que si ce? pressions n'existaient pas, il serait possible, sans qu'aucun autre phénomène se produisît, de faire passer de la chaleur d'un corps froid sur un corps chaud et de transgresser ainsi les principes de Carnot.