VÉRIFICATIONS EXPÉRIMENTALES
Parmi toutes les hypothèses faites par Maxwell pour expliquer les phénomènes électriques et magnétiques, il faut faire une place à part à la théorie électromagnétique de la lumière. Car, dans ce cas, les hypothèses dont nous avons plus haut indiqué l’origine ont reçu directement de l'expérience des confirmations inattendues, dont nous allons nous occuper maintenant.
Reportons nous à la formule (6); si K, K’', K” sont les coefficients des formules de Coulomb et de Laplace relaüifs au vide, le nombre
VKK' HR AA représente la vitesse de la lumière dans le vide. Par conséquent, dans un milieu où les coefficients ont des valeurs FR TA vitesse de la lumière sera :
VKK,’ =.
On en déduit :
a KO KT KR"
Ge K, KI EART
Or, le rapport K. =? est ce que Faraday appelait le
Pouvoir inducteur spécifique du milieu par rapport au
: & ; LR ee) vide. Quant au rapport K — k., cest ce que sir W. Thom- {
Son à nommé la perméabilité magnétique de ce milieu, celle du vide étant prise comme terme de comparaison.
je
D'autre part, si l’on admet avee Maxwell que le champ magnétique dû à un courant a les mêmes propriétés que
le champ produit par des aimants, le rapport ra est
égal à p.
Il ea résulte :
à Air Um Vpu.
u k sn ; Le rapport des vitesses de la lumière dans le vide et
dans le milieu considéré n’est, autre chose que l'indice de réfraction r de ce milieu par rapport au vide; de plus, pour tous les diélectriques, le vide compris, la perméabilité a sensiblement la même valeur; il en résulte que pour ces nulieux on pourra prendre p— 1, d’où :
pP=r.
C'est-à-dire que, pour les diélectriques, le pouvoir inducteur spécifique doit être égal au carré de l’indice de réfraction. C’est ce que l’on vérifie sur un grand nombre de diélectriques $olides et liquides.
Pour quelques substances toutefois, l'accord semblait moins satisfaisant. Bien que la théorie où même les difficultés d'expériences permettent d'expliquer ces écarts, ceux-ci n’en laissent pas moins subsister un certain doute. C’est au savant allemand Henri Hertz (mort en 1894, âgé de 36 ans) que l’on doit des expériences confirmant d’une manière beaucoup plus précise l'hypothèse hardie de Maxwell.
Le meilleur moyen de prouver l’identité des radiations électromagnétiques et des radiations lumineuses, c’est évidemment de montrer que l’on peut reproduire, avec les premières, tous les phénomènes que l'on obtient avec les secondes. Mais, pour cela, il était nécessaire d'avoir recours à un procédé opératoire différant de tous ceux qu’on avait employés jusque-là. On ne pouvait
qe l’ songer à utiliser les courants alternatifs ordinaires, car ne à pour 100 périodes par seconde, la longueur d’onde est qe 300000 . ; Qi À ———, soit 3000 km. Un laboratoire, si grand RE 100 ‘ nt qu'on le suppose, ne pourrait donc contenir qu'une | faible fraction d'onde.
I fallait alors chercher à réaliser des longueurs d'ondes qui fussent sinon aussi courtes que les ondes lumineuses, À du moins compatibles avec les dimensions que l’on pou- | vait donner aux appareils.
Pour y arriver, Hertz eut l’idée d'appliquer une pro- | priété découverte en 1847 par Helmholtz qui, en étudiant LE | la décharge des condensateurs, avait reconnu que, dans certains cas, celle-ci s’effectue par une série de décharges alternatives, de même qu’un pendule écarté de la verticale et abandonné à lui-même ne revient à sa position d'équilibre qu'après avoir effectué une série d’oscillations.
Cette propriété fut vérifiée expérimentalement par Feddersen et, en 1853, sir W. Thomson en donna l’explication théorique suivante.
ne Soit un condensateur de capacité C dont on provoque d. la décharge en réunissant ses armatures par un conduca à teur ayant une résistance R et un coefficient de self-
induction L ; nous supposerons la capacité de ce conduc- Le) teur négligeable par rapport à C.
Si Q est la charge à l'instant , le fil est parcouru à cet
RUE, di. : instant par un courant ; dû à une force électromotrice C: | À AR On à donc, pour l'équation du courant variable : jll Q di LU c=R+L—:
at C 5 dt , y s D'autre part, pendant le temps d{, une quantité dQ « 4 À A »
Mel sécoule à travers le fil: donc :
nes ; dQ di dQ Î dé DETTE die
ET LES ONDES ÉLECTRIQUES 2m d’où d2Q dQ , Q É EL RE + 0. (15)
dt? | dt
Si l’on considère Q comme la variable, l’équation (15) est une équation linéaire à coefficients constants dont l’intégrale générale est :
Q= Aet°+ A'et!, (16)
o et 9’ étant les racines de l’équation :
Le? + Ro + =0. (17)
Quant à À et À’, ce sont deux constantes à déterminer d’après les conditions initiales. Pour / —0, on a, en appelant Q, la charge au début :
