CONCENTRATION DES ONDES

86. Importance de la diffraction dans la pratique. — Nous avons vu toute l'importance que prenaient en Optique les phénomènes de diffraction aussitôt que les dimensions des écrans ou miroirs atteignaient Tordre de grandeur de la longueur d*onde. Or il résulte des expériences relatées ci-dessus, que les longueurs d'ondulations des appareils utilisés par Hertz ou MM. Sarasin et de La Rive étaient comprises entre 6" et 0",60. Avec l'excitateur de M. Blondlot, les longueurs d'ondes sont bien plus grandes encore; elles atteignent 30".

Dans ces conditions il y avait des perturbations par diffraction aussitôt que les miroirs ou réfracteurs atteignaient quelques mètres.

On ne pouvait donc espérer obtenir des effets un peu nets pour les phénomènes d'interférence par la méthode des deux miroirs, ou pour ceux

IMITATION DES PHÉNOMÈNES DE l'OPTIQUE. 161

de réflexion totale ou de double réfraction.

Aussi chercha-t-on, dès le commencement, à réduire la période des oscillations.

87. Réduction des longueurs d'ondes. Diminution de réclat de la source. — On arriva dans cette voie à des résultats fort satisfaisants au point de vue de la répétition des phénomènes de rOptique, grâce à l'emploi des excitateurs Lodge, Righi, Bose, dont nous avons parlé cidessus. On peut arriver ainsi à produire des ondulations de 1 0™" à 12'°°' de longueur d'onde.

Ceci est encore bien insuffisant pour des ondes nettement concentrables au moyen de miroirs. Nous allons voir qu'une autre difficulté s'oppose à l'emploi des appareils qui donnent ces ondes possibles à concentrer, au moins pour obtenir des effets puissants.

Si nous considérons une capacité C portée à un potentiel V, l'énergie disponible au moment

du retour à l'équilibre est g CV. De cette énergie, une partie est employée à échauffer le conducteur, une autre est rayonnée, et c'est celle-là qui est utile.

Ce qui nous arrêtera, c'est le potentiel auquel on peut porter le corps. Si celui-ci di-

minue de dimensions, les sources actuelles, machines statiques ou bobines d'induction, ne le porteront pas à un potentiel plus élevé.

Par conséquent l'énergie disponible dans une oscillation est inversement proportionnelle à la capacité. Or la fréquence varie dans le même sens. Donc l'énergie disponible dans une décharge est d'autant plus petite que la fréquence est plus grande. Si même on admettait une formule analogue à celle de Thomson, qui serait bien hypothétique dans le cas d'un oscillateur à boules, enverrait que l'énergie serait en raison inverse du carré dç la fréquence, pour une série d'oscillations de l'excitateur.

D'ailleurs, la fréquence avec laquelle on peut répéter les excitations est celle de l'interrupteur. On voit donc que la puissance de la source d'oscillation, ou son éclat, comme on dit en Optique, diminuera très vite quand la fréquence croîtra.

Nous voyons ainsi apparaître l'impossibilité presque absolue de concentrer sérieusement des ondes électriques au moyen de la réflexion ou de la réfraction. Toutes les fois qu'avec des appareils admissibles comme dimensions on pourrait espérer rendre négligeables les phé-

IMITATION DES PHÉNOMÈNES DE l'oPT""

nomènes de diffraction, l'éclat de '.

diminuerade manière à rendre illusoi:

centration possible au moyen des mir

88. L'antenne. — Aussi est-ce pa autre procédé que l'on est arrivé à ai la distance à laquelle peuvent être im nés les appareils récepteurs. Dans io va suivre il est bien entendu que le 3( teur dont il sera question, ce sera le ( dont nous avons étudié ci-dessus la tion. Ce récepteur est, en effet, d'u bilité infinie par rapport aux autn qu'avec tous les appareils d'une auti les effets ne sont observables qu'à mètres, le cohéreur permet de Irai distances vraiment considérables, j bobine de 0°, 15 d'étincelle et un € de Righi on peut impressionner un à limaille du modèle de M. Marcor une centaine de mètres et même plu faut employer, pour atteindre les grs tances aujourd'hui usuelles, la conc des ondes au moyen de l'antenne.

L'antenne est un long fil qui s'élèv' lement au-dessus de l'un des pôles dt teur, tandis que l'autre pôle est relié i

164 CHAFITHE IX.

Pour comprendre ce qui se passe dans ce cas, étudions le rôle des fils reliés aux excitateurs.

89. Rôle de Tantenne. — Nous avons vu dans ce qui précède qu'on ne pouvait concevoir que les fils conducteurs longs prissent part aux ondulations dues à une cause quelconque, surtout à une cause aussi subite que Tétincelle, par leur ondulation propre de totalité. Nous avons vu, au contraire, que la perturbation qui prend naissance à l'étincelle doit se propager le long du fil ; elle a d'ailleurs une période qui dépend essentiellement de la nature de l'étincelle qui la produit.

C'est un fait d'expérience qu'un fil concentre le long de sa surface les ondulations de haute fréquence produites en un de ses points. Nous n'avons pas besoin d'autre chose, pour le démontrer, que des expériences de M. Blondlot.

Ce savant a opéré au moyen d'une ligne de 1800'° de long, et il a vu la perturbation arriver au bout de ce trajet sans affaiblissement notable. Ceci prouve mieux que tous les raisonnements le fait qui nous occupe. En effet, si la propagation avait eu lieu par une onde sphérique ordinaire, l'énergie, par unité de surface, • aurait été un quatre-millionième de celle qui

IMITATION DES PHÉNOMÈNES DE l'OPTIQUE. i65

aurait existé à 1™ des appareils. Elle aurait, par conséquent, été très certainement insuffisante à produire l'étincelle. On doit donc admettre que la plus grande partie de l'énergie des oscillations initiales se propage dans la direction du fil. Celui-ci joue donc exactement le rôle de concentrateur.

90. Rôle de rantenne pour rémission des ondes. Perturbations aux extrémités des fils. —

Il faut maintenant comprendre comment cette énergie, guidée par l'antenne, peut se propager cependant dans l'espace. Pour cela, il faut que nous parlions du phénomène connu sous le nom de perturbation aux extrémités du fil.

Nous avons déjà dit que MM. Sarasin et de La Rive avaient remarqué que leur résonateur, au lieu d'avoir une période correspondant à l'existence d'un nœud à chaque extrémité, en avait une correspondant à l'existence d'un nœud situé un peu plus loin que l'extrémité du fil.

Le fait que l'extrémité libre d'un fil n'est pas un nœud parfait, a d'ailleurs été observé dans toutes les expériences de propagation le long des fils. MM. Sarasin et Birkeland ont montré que, quand on mesure les internœuds dus aux ondes incidentes et réfléchies à Textré-

é d'un fil, la dislance du premier nœud à trémité est toujours plus petite que l'interjd normal. Ce qui veut dire qu'il y a à l'exnité un point où il y a une fuite d'énergie.

Birkeland estime cette fuite, d'après ce fait : les nœuds ne sont pas absolument nets, ime ils seraient s'il n'y avait aucune perte à trémité, à j environ de l'énergie incidente, c les ondes ordinaires. D'ailleurs, si nous sidérons une antenne isolée terminée d'un 5 par une pointe et de l'autre par une sphère sentant une capacité notable, la perte par e-ci sera très faible et par conséquent l'éner- , par réflexions successives, finira pars' échaptout entière par la pointe de l'antenne.

1 . Analogie optique dea ondes concentrées par teDne. Expérience de Zeeman. — En somme, s voyons que l'antenne dirigera vers sa ite toute l'énergie disponible. De plus, la le inspection de l'appareil montre que l'onde ii guidée aura un axe de symétrie qui sera iirection de l'antenne. La propagation ne rra donc pas être identique dans toutes directions. II s'agit de comprendre, au ^en de phénomènes optiques, ce qui peut lasser dans ce cas.