CHAPITRE II
Rayons X.
1. C’est l’élude des rayons cathodiques qui amena d’ailleurs le professeur Rœntgen à la découverte des rayons X. Ayant entouré d’une enveloppe en carton noir un tube de Crookes dans lequel se produisaient des rayons cathodiques, il s’aperçut qu’en approchant un écran recouvert de platinocyanure de baryum, celui-ci devenait fluorescent malgré la présence du carton noir.
Les rayons cathodiques, frappant la paroi de verre, donnent lieu à une fluorescence verdâtre et c’est de ce point qu’émanent à leur tour de nouveaux rayons possédant des propriétés différentes et qui ne sont autres que les rayons X.
Diverses expériences prouvent bien que ces derniers rayons n’émanent pas directement de la cathode. En effet si 1 on déplace le point d’arrivée des rayons cathodiques sur le tube au moyen d’un aimant, on peut constater que les rayons X prennent alors naissance à ce point. Or, comme on a vu que ces rayons de Rœntgen ne sont aucunement soumis îx l'influence de 1 aimant, quel que soit le degré de vide du milieu où ils se propagent, on est forcé d’admettre qu’ils sonl dus à la rencontre des rayons cathodiques avec la paroi.
Si 1 on opère avec un tube sphérique complètement illuminé par le passage de l'étincelle, on constate'que les radiations de Rœntgen partent alors de tous les points de la surface de l’ampoule sans (pie la position el la direction de la cathode semblent jouer le moindre rôle.
A un certain moment, des recherches dues à M. de Heen, de Liège, d’une part et à MM. Girard et Bordas d’autre part, ont pu faire croire que les rayons X émaneraient de l’anode seule, d’après le premier, et à la fois de l’anode et de la cathode, d’après les seconds.
Mais M. J. Perrin, qui, en France, s’est occupé tout spécialement de l’étude des rayons de Rœntgen, a expliqué très aisément ces divergences d’opinions en montrant que les radiations X prenaient naissance aux points où un obstacle quelconque arrêtait les rayons cathodiques, ces points pouvant d’ailleurs être constitués par l’anode. L’affirmation de M. J. Perrin est d’ailleurs tellement exacte qu’elle permet d’expliquer le fonctionnement des tubes focus de M. Sylvanus P. Thomson. On se rappelle, (pie dans ces tubes, les rayons cathodiques sont reçus sur un écran en platine formant l’anode du tube et que c’est précisément en cet endroit que prennent naissance les rayons X qui sont émis par l’écran et qui, traversant la paroi du tube, peuvent être utilisés au dehors.
2. Nous connaissons donc maintenant l'origine de ces rayons X. Quelle est leur nature
Ici la réponse est loin d être aussi affirmative.
Un certain nombre de théories ont été mises en avant pour expliquer la formation de ces radiations invisibles, mais aucune ne peut se vanter jusqu ici de
HAYONS X
donner seule satisfaction d'une façon absolue a tous les laits.
Dans un ouvrage magistral sur les rayons X, M. Ch.- Ed. Guillaume (1) dit qu’il y a trois idées par lesquelles on a cherché à expliquer ces rayons.
La théorie matérialiste, proposée tout d aboi il, a été exposée par M. Tesla dans un article de VEÎeclrical Review. O11 en donne pour preuve le fait que les rayons X « traversant le cerveau d'une personne produisent la somnolence avec une sensation de chaleur et l’impression que le temps s’écoule rapidement; il faut convenir que celle preuve est bien détournée, M. lesla pense, en outre, que l’on pourrait employer les rayons X pour faire pénétrer, à 1 intérieur du corps, des substances médicinales; le procédé des injections hypodermiques serait ainsi poussé à la perfection ; celle méthode est encore suspendue à un (il bien ténu (2) ».
D’autres faits, plus ou moins bien prouvés, se rattachent indirectement à cette théorie. C’est ainsi qu’on a prétendu que les rayons X provoquaient la calvitie chez les opérateurs qui les employaient, qu’ils amenaient des éruptions eczémateuses, qu’ils produisaient une action bienfaisante sur les tuberculeux, qu’ils avaient une certaine action sur les microbes, etc.
M. Lecerele a même communiqué dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences, le 10 août 1896, une note sur l’action des rayons X poursuivie pendant trois jours sur des lapins et qui concluait dans ces conditions à une augmentation de l'élimination des phosphates par les urines.
Outre que nous pensons qu’il y a lieu d’attendre de
(1) Les rayons A et la photographie de l'invisible. 2” édition, Giiulhicr- Villars, éditeurs.
(2) Gh.-Ed. Guillaume. Loc. cil.
nouvelles affirmations avant de rien tirer de ces faits, nous dirons que quelques-uns de ces résultats pourraient provenir simplement de la production de l’ozone qui s’effectue avec une assez grande abondance au voisinage d’une forte bobine de Rlmmkorff en activité. Nous n’insisterons pas davantage d’ailleurs sur cette théorie matérialiste qui ne peut être prise jusqu’ici en sérieuse considération.
La seconde explication émise sur les rayons X est celle des vibrations longitudinales de l’éther.
Jusqu’à présent, d’après les travaux de Fresncl et de ses éminents successeurs, on admet que les divers phénomènes physiques : chaleur, lumière, électricité, sont produits par des vibrations transversales de l’éther. Dans son mémoire, M. Rœntgen a émis l’idée que les rayons X sont peut-être dus à des vibrations longitudinales, mais cette théorie est loin d’être étudiée à fond et de posséder des assises solides. De nouveaux travaux sont nécessaires pour nous fixer à cet égard.
Enfin la théorie qui devait venir le plus aisément à l’esprit est celle des vibrations transversales de très faible longueur d’onde de l’éther. Nous verrons néanmoins qu’elle est encore discutable.
On pouvait penser que les rayons X étaient émis par la partie ultra-violette du spectre.
On sait que le spectre provenant de la décomposition de la lumière blanche à travers un prisme se compose, en tant que partie visible, de sept couleurs : rouge, orangé, jaune, vert, bleu, indigo, violet ; mais on a décelé, par des procédés sur lesquels nous ne pouvons nous appesantir, une partie précédant le rouge qu’on a appelée infra-rouge et qui constitue le spectre calorifique
et une autre partie suivant le violet qu’on a appelée ultraviolette et qui forme le spectre chimique.
n.lYOMS X
Dans celte région, les rayons émis sont invisibles, mais ils manifestent leur présence parce qu’.ls impressionnent la plaque photographique, parce qu’ils déchargent les corps électrisés, enfin parce qu’ils produisent des phénomènes de fluorescence. Ces propriétés se rapportaient aussi aux rayons X. Mais M. Rœntgen signale un autre ensemble de preuves qui semble combattre ces premières assertions (1) :
Parlant de la nouvelle lumière obscure, le savant
physicien de Würtzbourg dit :
« (a) Elle ne se réfracte pas en passant de l’air clans l’eau, dans le sulfure de carbone, l’aluminium, le sel
gemme, le verre ou le zinc.
« (b) Elle ne peut se réfléchir régulièrement à la surface des mêmes corps.
« (c) Elle 11’est polarisée par aucun des milieux polarisants ordinaires.
« (d) Elle est absorbée par les différents corps, surtout en raison de leur densité.
« Ce qui revient à dire que les nouveaux rayons doivent se comporter tout autrement que les rayons visibles ou infra-rouges et les rayons ultra-violets déjà connus. » C’est à la suite de ces objections que M. Rœntgen présente la théorie des vibrations longitudinales comme possible, sans se dissimuler « (pie l’hypothèse demande à être établie plus solidement ».
Ainsi cpie le fait remarquer M. Ch.-Ed. Guillaume, une seule expérience décisive semble n’avoir jamais été tentée pour déceler la nature des radiations de Rœntgen : c’est la vitesse des rayons X. Dans l’état actuel de la science, on ne pourra effectuer cette détermination ni par le procédé de Foucault basé sur une réflexion, ni
(1) W.-C. Rœntgen. Une nouvelle espèce de rayons.
|).m- celui de Fizeau qui exige en plus une très grande l>ase d’expérience ; mais on arriverait peut-être, à l’aide d’un instrument analogue au phosphoroscope de Becquerel, à décider si la mesure de la vitesse des rayons X est possible ou si cette vitesse est trop grande pourpouvoir être déterminée actuellement. On pourrait opérer en étudiant la phosphorescence produite par les rayons X à une certaine distance du tube de Crookes, une vingtaine de mètres, par exemple.
Si on trouvait ainsi que la vitesse des rayons X est liés grande, « on aurait un bon argument de plus pour la théorie optique du phénomène (i) ».
Une autre ressemblance milite cependant en faveur de 1 assimilation des rayons X aux rayons ultra-violets.
De même que les diverses radiations du spectre calorifique, lumineux et chimique, les rayons X ne sont pas constitués par un faisceau homogène.
Cette propriété avait d’ailleurs été prévue dès la première heure par M. L. Olivier qui avait exposé ses idées à ce sujet dans un article de la Presse médicale dont nous extrayons les lignes suivantes :
« De même que les divers rayons du spectre visible jouissent d’une gamme de propriétés un peu différentes, ne sont pas également réfléchis, également réfractés par les mêmes corps, et subissent un peu différemment l’action des divers milieux où ils se propagent, il est probable qu’en disséquant le faisceau Rœntgen et le cortège de rayons inconnus dont il fait partie, on trouvera parmi eux des dissemblances, les uns traversant mieux que leurs voisins un certain milieu et moins bien un autre, de sorte qu’une sélection ménagée de ces radiations permettra de photographier, à volonté, l’os,
(1) Ch.-Ed. Guillaume. Loc. cil.
/t.tro.v s x
:si
le muscle, le tendon, l’aponévrose, le nerf, le cœur, le poumon, l’estomac, le cerveau, en les montrant isolés des organes qui les entourent. »
Une partie du programme prévu par INI. L. Olivier s’est déjà réalisée. L’hétérogénéité des rayons X est démontrée par les variations de l’opacité relative de certains corps par rapporta des radiations émanées de divers tubes ou par leur efficacité plus ou moins grande au point de vue photographique. Le degré du vide régnant dans le tube influe aussi notablement sur la qualité des rayons émis; s’il reste encore une certaine quantité de gaz dans l’ampoule, la chair et les os absorbent à peu près également les radiations ; puis, a mesure que le vide se fait, la chair est traversée tandis (pie les os arrêtent les rayons; enfin on arrive à obtenir des radiations qui peuvent traverser facilement les os.
3. Ainsi, grâce surtout aux travaux de Crookes et de Lénard, si heureusement couronnés par la découverte de M. Rœntgen, une nouvelle espèce de rayons, une nouvelle manifestation de l’énergie, a été trouvée. Les conséquences de ces recherches ne peuvent encore être prévues aussi bien au point de vue philosophique que sous le rapport de la Physique expérimentale. Outre qu’ils ouvrent une voie inespérée dans laquelle pourront se lancer les savants et qui promet d’être fructueuse, les rayons X font entrevoir des horizons nouveaux et provoquent lié discussions les plus intéressantes quanta leur nature et à leur formation.
Notre pays n’a que peu participé aux recherches fondamentales qui ont provoqué le beau travail de M. Rœntgen, mais il est juste d’affirmer qu’il a regagné un peu du chemin perdu, par les travaux complémentaires qui ont paru et qu’a signalés en leur temps la
Revue générale des Sciences. On peut espérer que tous nos savants, continuant leur œuvre, contribueront dans une large mesure à dissiper l’obscurité qui règne encore sur certains points importants de la récente découverte, et qu’ils soutiendront ainsi la bonne réputation de notre pays qui s’est jusqu’ici placé parmi les plus avancés sous le rapport de la science et de la philosophie.
table des matières
Avant-propos
Introduction 1
