HR

La première équation exprime que l'accroissement d'énergie cinétique de la particule est égal au travail effectué par le champ électrique sur sa charge, U représentant la différence de potentiel dont on se sert pour produire les rayons cathodiques, et la seconde relie le champ magnétique H supposé perpendiculaire à la direction de la vitesse au rayon de courbure R de la trajectoire. L'élimination de i3 entre ces deux relations montre suivant quelle loi doivent varier simultanément la différence de potentiel et le champ magnétique (ou l'intensité du courant qui produit ce dernier) pour que la déviation reste constante.

Des expériences très soignées faites récemment sous cette forme par MM. Ch.-Eug. Guye et Lavanchy ont exactement vérifié la loi prévue pour des vitesses de rayons cathodiques allant jusqu'à 150.000 km par seconde, moitié de la vitesse de la lumière.

Les rayons 3 des corps radioactifs permettent, comme nous l'avons vu, d'opérer avec des vitesses beaucoup plus grandes, mais la précision est moindre

parce que la première des relations (15) doit être remplacée par une autre déduite de îa déviation des rayons sous l'action d'un champ électrique perpendiculaire à leur direction. Cette dernière mesure est moins facile que celle d'une différence de potentiel. Néanmoins, au degré de précision des mesures, les formules de la nouvelle dynamique représentent encore exactement les faits et correspondent, pour les rayons les plus rapides étudiés, à une valeur de la masse m décuple de la masse initiale.

18. La structure des raies de V hydrogène. —■ Une confirmation au moins aussi remarquable et tout à fait imprévue a été apportée en 191 6 par M. Sommerfeld.

On sait que, grâce à l'application de l-a théorie des quanta aux mouvements des électrons intérieurs aux atomes, des progrès considérables ont pu être faits dans l'interprétation et dans la prévision des séries de raies dans le spectre d'émission des éléments. En particulier, le modèle proposé par M. Bohr pour l'atome d'hydrogène (un seul électron négatif tournant autour d'un noyau central positif) donne exactement la série de Balmer.

Lorsque, au lieu de supposer, comme l'avait fait M. Bohr, que l'électron décrit des orbites circulaires, on admet avec M. Sommerfeld la possibilité d'orbites elliptiques et qu'on leur applique les procédés récents qui ont permis d'étendre la théorie des quanta à de semblables problèmes, on retrouve toujours cette même série de Balmer avec une fréquence bien définie pour chaque raie.

Or, l'expérience montre que les raies de la série de Balmer ont une structure, très fine à la vérité. Chaque raie possède un certain nombre de composantes très rapprochées dont deux particulièrement intenses et leur intervalle a pu être mesuré par ks

méthodes basées sur la variation de visibilité des franges d'interférence avec la différence de marche. Les mesures de MM. Buisson et Fabry ont donné pour la raie rouge (a) de rhydrogène un écartement voisin de trois centièmes d'unité Angstrôm.

Comme les vitesses que prévoit la théorie pour les diverses orbites possibles de Télectron dans l'atome d'hydrogène représentent déjà une fraction sensible de la vitesse de la lumière, M. Sommerfeld s'est demandé si la substitution de la mécanique de la relativité à la mécanique ordinaire employée jusque-là dans les problèmes de ce genre ne permettrait pas de résoudre la difficulté.

Le succès de cette idée a été remarquable. La nouvelle dynamique donne exactement la structure observée pour le% raies de la série de Balmer.

De plus, elle prévoit que les rayons de Rôntgen caractéristiques émis par les atomes des divers éléments doivent présenter dans leur spectre des structures analogues avec un écart de fréquence entre les composantes d'autant plus considérable que le rang de l'atome est plus élevé dans la série des éléments. Appliquée aux rayons de Rôntgen caractéristiques les plus pénétrants, à ceux qui constituent le groupe des raies K, la théorie de M. Sommerfeld présente un accord remarquable avec l'expérience, bien que l'écart en question varie dans un rapport voisin de loo.ooo.ooo quand on passe de la raie a de l'hydrogène aux raies K de l'uranium qui en sont l'équivalent déplacé vers les grandes fréquences.

II est donc établi que les problèmes relatifs aux mouvements intra-atomiques exigent l'emploi de la nouvelle dynamique pour donner des solutions en accord avec les faits.