CHAPITRE PREMIEPi

Expériences de Hertz. — Ondes électriques — Si Ion dispose -A peu clo distance Pan de Paiitre deux conducteurs isolés, deux plaques A, B tig. i), armées de tiges munies de sphères a, h, et si Pon étal)lit entre ces deux conducteurs une différence de potentiel électrique gra-

Fig. I. — Excilateiir d'ondes élpctriques.

duellement croissante, il arrive un moment oii le condensateur formé par les deux conducteurs se décharge sur lui-même. On en est averti par la production dune étincelle qui éclate entre les deux sphères de métal.

En choisissant convenablement les dimensions des conducteurs employés, la décharge électrique qui se produit ainsi entre ces deux conducteurs peut affecter un caractère tout particulier.

Au lieu de décroître d'une manière graduelle depuis la valeur ([u'elle a atteint jusqu'à une valeur nulle (la

décharge étant alors complète), la différence de potentiel peut présenter des alternatives de décroissances et de croissances, et cela tant que dure la décharge, c'est-à-dire jusqu'à ce que la charge électrique communiquée aux conducteurs se soit totalement dissipée.

On dit alors cjue la dèclwrge du condensateur est oscillante.

Les deux conducteurs qui forment le condensateur de capacité C constituent dans leur ensemble une certaine résistance électrique R. Le circuit formé par ces deux conducteurs possède un certain coefficient d'induction propre L. La théorie indique que la décharge sera oscillante si l'on a

La durée d'une période est donnée par la formule T =

\/cr-

Si le rapport -j^ est suffisamment petit on peut négliger le second terme du radical par rapport au premier et la durée d'une période devient

T =: 271 v/lcT

Hertz (') qui a imaginé le dispositif précédent a montré qu'il suffit, pour entretenir d'une manière continue le condensateur dans l'état de décharge oscillante de relier les deux conducteurs qui le constituent aux deux pôles d'une bobine de RuhmkorfF en activité. L'appareil est

(') H. Hertz. Recherches sur les ondulations électriques [Arc/iires de Genève, 3« période, t. XXI. p. a86, 1889).

OADES ÉLECTRIQUES SrATIOXNAIRES 7

alors le siège d'oscillations électriques se propageant dans tout l'espace environnant; Hertz le nomme V excitateur des ondes électriques.

Persuadé que l'excitateur est bien le siège d'oscillations électriques, Hertz a cherché à montrer la présence de ces nouvelles ondes, à démontrer la réalité de leur propagation .

A cet effet il prit comme appareil d'investigation un simple cerceau de métal (fig. 2) constituant un circuit conducteur ouvert en un point. On peut aisément faire varier la grandeur de l'interruption grâce h une vis micrométrique dont se trouve munie l'une des extrémités de la tige métallique qui iorme le cerceau.

Si l'on dispose ce circuit qui constitue le résonateur Ae Hertz au voisinage de l'excitateur, on Figr. u. — R«''sonatPiir do Hertz. constate qu'il se produit une

étincelle h la partie interrompue du cerceau métallique, au micromètre.

Cette étincelle dénote par sa présence la propagation d'une action électrique depuis l'excitateur qui la produit jusqu'au résonateur qui la décèle.

Par sa simplicité vraiment géniale le résonateur constitue sans nul doute l'invention la plus originale de toute l'œuvre expérimentale de Hertz. C'est pour avoir conçu ce cerceau de métal, comme moyen d'investigation du champ des ondes électriques, que Hertz occupe la première place parmi les expérimentateurs qui, continuant son œuvre, ont exploité le domaine qu'il leur a légué.

Ondes électriques stationnaires. — L'espace environnant un excitateur en activité, espace dans lequel un

résonateur est susceptible de fonctionner, constitue ce que l'on nomme le cJiamp hertzien créé par cet excitateur.

Si Ton dispose ii une certaine distance devant Texcitateur un écran métallique et que l'on éloigne graduellement de l'excitateur un résonateur dont le plan est maintenu parallèle au plan de l'écran on observe les phénomènes suivants : — A une certaine distance de l'excitateur une étincelle se manifeste ii l'interruption du résonateur. En éloignant le résonateur de l'excitateur, les étincelles deviennent de plus en plus rares et bientôt cessent complètement. Si Ion continue à éloigner le résonateur de l'excitateur, quelques étincelles ne tardent pas à reparaître à son interruption, elles deviennent bientôt nombreuses et finissent par éclater d'une façon continue. Par un nouvel éloignemcnt les étincelles disparaissent au micromètre du résonateur, pour reparaître il nouveau, et ainsi de suite, tant qu on éloigne le résonateur de l'excitateur, dans la portion de l'espace comprise entre l'excitateur et l'écran métallique.

En résumé, le résonateur, éloigné par degré de l'excitateur, manifeste des alternatives de fonctionnement et d'extinction dans des régions fixes et bien déterminées.

On admet que le phénomène ainsi observé est dû ii l'interférence des ondes électricpies directement émises par l'excitateur et des ondes réfléchies sur l'écran métallique. Le résonateur, dans son déplacement, met en évidence les ondes êleetriques slationnaires déterminées entre l'excitateur et l'écran par cette interférence.

Lorsque les étincelles éclatent d'une façon continue au micromètre du résonateur, on dit que cet appareil se trouve placé dans une section ventrale.

Lorsque, par suite du déplacement, les étincelles cessent complètement au micromètre, on dit alors que le résonateur est arrivé dans une section nodale.