CHAPITRE V

88. Nous allons trouver ici un critérium qui nous permettra de décider entre les anciennes théories et celle de Maxwell : d'après les anciennes théories, les phénomènes d'induction se manifestent instantanément dans un circuit secondaire, quelque éloigné qu'il soit du primaire ; d'après la théorie de Maxwell au contraire, l'induction se propage avec une vitesse égale à celle de la lumière.

Or on a établi expérimentalement, avec une exactitude suffisante, que cette propagation n'est pas instantanée et se l'ait avec une vitesse égale à celle de la lumière : ce résultat justifie donc la théorie de Maxwell et est en désaccord avec les anciennes théories.

Nous allons exposer les expériences qui ont permis d'arriver à ce résultat.

89. Expériences de Hertz àCarlsruhe. — Nous avons vu comment Hertz, après avoir trouvé 2°, 80 pour la demi-

198 PROPA-aATION DES OSCILLATIONS DANS L AIR

longueur d'onde dans un fil conducteur, en avait conclu, à cause d'une erreur commise dans le calcul de la période, que la vitesse de propagation était de 200 000 kilomètres.

Il a ensuite cherché à mesurer la longueur d'onde dans l'air, et à en déduire la vitesse de propagation.

Pour cela il employait l'appareil figuré [fig. 35).

Fio. 35.

Deux plaques carrées AA' et CC sont réunies aux deux extrémités du micromètre à étincelles BB'. En face de la plaque AA' est une autre plaque à laquelle est fixée un lil HKL de longueur assez considérable pour qu'on puisse négliger l'onde de retour après réflexion à l'extrémité du fil.

Hertz appelle droite principale la droite fictive perpendiculaire au milieu de l'interrupteur BB'. Le centre o du résonateur est placé sur la droite principale et son plan est vertical.

EXPERIENCES DE HERTZ A CARLSRUHR l'iO

Le résonateur pouvait lournor autour d'un axe vertical passant par le point 0; sur la figure, on l'a représenté en DD dans le plan vertical passant par la droite principale; on a figuré également plusieurs autres positions.

Quand le résonateur est placé en DD', l'action directe de l'excitateur propagée par l'air est nulle: en effet, le plan vertical dans lequel se trouve le résonateur est un plan de symétrie pour l'excitateur et est, par suite, perpendiculaire aux lignes de force électrique, d'où l'absence de courants dans le résonateur dus à la propagation par l'air. 11 ne reste que le courant dû à la perturbation qui se propage par le fil : on le vérifie en supprimant le fil ; les étincelles alors disparaissent.

Inversement, lorsque le résonateur est dans la position EE', c'est la propagation par l'air qui influe seule ; on s'en assure en éloignant de plus en plus le résonateur du micromètre BB': les étincelles diminuent d'intensité et tendent à disparaître.

Faisons maintenant tourner le résonateur autour de l'axe vertical o ; les deux perturbations dues à celles qui se propagent par l'air et par le fil changent de signe, l'une quand le résonateur passe par DD' et l'autre quand il passe par EE'.

Pour une certaine différence de phase entre la perturbation propagée par lair et celle propagée par le fil, les deux effets s'ajouteront en FF', où l'étincelle sera plus forte, et se retrancheront en GC, où elle sera plus faible.

Si la différence de phase augmente d'une demi-période, les deux effets se retranchent au contraire en FF' et s'ajoutent en GG'.

200 PROPAGATION DES OSCILLATIONS DANS l'aIR

Hertz faisait varier la long'ueur HKL ou la distance OB. Il comparait Tétincelle obtenue dans la position FF' à celle qui se produisait dans la position GG' ; il notait les valeurs de HKL ou de OB pour lesquelles la première était plus grande que la seconde et la position des zéros pour lesquels les deux étincelles étaient égales, et observait ainsi les distances des nœuds, correspondant au déplacement de l'étincelle maximum F en G et de G en F.

Soient :

X la longueur d'onde dans le fd.

À' dans l'air.

V la vitesse de propagation dans le fd.

V dans l'air.

T la période.

Calculons la différence de phase des perturbations transmises l'une par le fil et l'autre par l'air ; soient :

h = HKL rf=OB.

La différence de phase est :

*•<•, Les résultats de l'observation sont représen-

\ tés par la figure 36, le signe -j- correspondant

~ .° à une étincelle maxima en G, le signe — à une

étincelle maxima en E, o correspondant à une FiG. ;j(i. *

égale valeur de ces étincelles.

Soient alors a, p, y trois zéros consécutifs. Je désignerai