SUR LES RAYONS DÉVIABLES 1>U RADIUM
On sait que les rayons cathodiques des ampoules de Grookes peuvent traverser assez facilement de très minces feuilles de métal oa d'autres substances.
On constate dans cette expérience que les rayons émergents constituent un faisceau difius dont la direction moyenne est toujours sensil)lement normale à la lame. Mais celle-ci devant être extrêmement mince il est difficile de faire varier beaucoup son épaisseur ei de modifier les conditions de la transmission. Cela devient au contraire facile avec les rayons ^ du radium qui impressionnent asseï bien une plaque photographique après avoir traversé plusieurs millimètres d'aluminium. Il est d'ailleurs facile avec le radium de prolonger
LA FOKMATION DBS RAYONS CATHODIQUES
suffisamment le temps de pose. On constate alors les phénomènes suivants :
Avec des lames d^aluminium très minces (moins de o*""*, i d'épaisseur) un faisceau de rayons ^ passe sans déviation ni diffusion notables. Avec deux feuilles d'aluminium battu tout se passe à peu près comme s'il n'y avait rien.
Mais il en est tout autrement quand les lames d'aluminium atteignent quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur. Dans ce cas les rayons, supposés obliques à la lame, sont déviés par cette dernière et se rapprochent de la normale. La déviation est d'autant plus considérable que l'épaisseur est plus forte. Avec des lames dépassant i""*, le faisceau émergent, d'ailleurs assez diffus, est sensiblement normal à la lame.
On réalise aisément l'expérience au moyen du dispositif représenté
Fig. II.
Huminium^.
Ph^u» sens/à/»
Aluminium battu fdeux feui/iesj
Ai. épaiss': 0*^20
Ai. épr O'TAÛ
Ai. épr ff'r95 eu verr0 ép^ 0V82
Séparation des rayons ^ et y du radium par leur passage au travers de lames
de diverses épaisseurs.
figure 1 1 ; la partie supérieure est une coupe verticale indiquant la marche des rayons ; la partie inférieure est une projection horizontale sur laquelle le résultat photographique a été seul représenté, calqué sur un des clichés ainsi obtenus. La trace des rayons y non déviables indique la région de la plaque que devraient atteindre les rayons ^ s'ils se propageaient en ligne droite au travers de l'obstacle. On voit que pour des épaisseurs croissantes d'aluminium les rayons sont de plus en plus déviés.
La (îgure 12 représente le résultat d'une expérience analogue : sur
la plaque photu^rapliiqiie, envrioppéc de papier noir, esl |hi
Épreuïe pholograpliique et fao-sir par trgn>iciiis»inii iiu travi^rs d'une lame épaj«s Diaphragme circulaire (grandeur nslurelle).
lame d'aluminium de a""" d'épaisseur sui
Reproduction (échelle \) de l'épreuve origintle au moyen de laquelle l'ailtur a reconnu l'existence des rayons noa déiiabl» (ravons t) du radium. — Li faisceau limité par une fente rencontre la plaque photographique saîTint uk incidence presque rasante qui met bien en évidence la propagatioa rectilif"* des rayons f et atténue noiabirmeni l'impression produite par les rayais ^' — Cm dfrnier! sont déviés par un champ magnétique produit «u iDo;n
phragme de plomb percé dune ouverture circulaiie. Les ratons Sel';' arrivant obliquement sur cet ensemble donnent detii impressions""
LA FORMATION DES RAYONS CATHODIQUES. IO'27
la plaque, l'une très nette et elliptique correspond aux rayons y qui passent en ligne droite, l'autre circulaire est donnée par les rayons ^ qui ont traversé la lame d'aluminium presque normalement. Cette trace circulaire est légèrement diffuse.
11 y aurait donc lieu de considérer une couche de passage, assez épaisse pour les rayons j3 du radium, très mince probablement pour les rayons des ampoules de Crookes, à partir de laquelle la transmission se ferait normalement à la lame traversée.
Sur la décharge électrique dans les gaz raréfiés.
Une ampoule de Crookes (tube à croix, ou mieux tube de Braun pour pouvoir observer facilement la déviation magnétique des rayons) est excitée par une bouteille de Leyde qu'on alimente par une machine statique, source à débit régulier et, en raison de son voltage élevé, à peu près indépendant de la charge de la bouteille (*). Dans ces conditions l'émission cathodique ordinaire apparaît dès que la différence de potentiel aux électrodes dépasse une certaine valeur V qui dépend de l'état de l'ampoule.
Le nombre de rayons émis par seconde (intensité) augmente avec l'excès du voltage sur la valeur V. Si l'on arrête la machine l'émission continue pendant un certain temps, une demi-minute par exemple, et s'arrête quand on est redescendu à la valeur V ou à peu près, la bouteille restant ainsi chargée. Il s'est produit dans le diélectrique une fuite réparable et dont le débit est limité par l'ampoule elle-même, indépendamment des résistances extérieures, nulles ici. Mais si, au moyen de la machine, on surmonte cette fuite, et qu'on élève le voltage jusqu'à une nouvelle valeur particulière V, supérieure à V, le •condensateur se décharge instantanément et complètement dans l'ampoule avec un bruit sec; en même temps le gaz résiduel s'illumine en masse. On peut cependant, surtout avec de faibles capacités, constater la présence de rayons en majeure partie plus déviables que dans la première partie de l'expérience, ce qui est aisé à prévoir, le voltage descendant de V jusqu'à zéro.
Le premier mode de décharge est l'analogue de l'aigrette bruissante qui, à la pression ordinaire, s'échappe des armatures d'une bouteille de Leyde fortement chargée.
(*) Pour une simple expérience de démonslration il est plus commode de charger la bouteille avec une bobine de Ruhmkorfl' munie d'une soupape électrique.
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Le second mode constitue une rupture irréparable du diélectrique, il équivaut à un court-circuit, et le débit n'est limité que par les résistances extérieures. Avec le condensateur, des oscillations se prodoisent et le voltage tombe à zéro en un temps extrêmement court. Il est évident que si le condensateur, réservoir à faible capacité, claiï remplacé par des accumulateurs, c'est un arc qui s'établirait.
On réalise cette seconde forme de l'expérience avec une batterie capable de donner 5oo^"'** continus, et une ampoule peu résistante. En élevant peu à peu le voltage on a d'abord des rayons cathodique^ qui rendent le verrre fluorescent [débit : 70 à ~ d'ampère (' ;]. Si Ton continue à élever la différence de potentiel, brusquement un arc s'allume, faisant sauter les plombs fusibles et pulvérisant l'ampoule si l'on n'a pas mis en série un rhéostat suffisant.
Il en est encore de même avec une lampe à mercure dans laqueUe on a, à volonté, soit la fluorescence cathodique sous 3oooo^****, ou encore, en chauffant fortement le mercure, une pâle luminescence de la vapeur sous 3oo''**** à 4oo'****% avec un débit insignifiant, puis, en élevant le voltage, l'allumage de l'arc qui se maintient sous la'"^* 25V0IU ç^ débite autant d'ampères que Ton veut.
Dans l'air raréfié à 5*^'" ou 6*^™ de mercure on observe égalemcol deux formes de décharge : l'étincelle non oscillante en forme de ruban de feu très sensible à l'aimant, ou au contraire un trait de feu. non déviable, très brillant (dix ou quinze fois plus long qu'à lair libre), à caractère oscillant et à débit instantané considérable: ei même temps la gaine négative violette disparait. Il suffit poura>oirre trait de feu de joindre à la source (bobine ou machine statique) une bouteille de Leyde dont on laisse le voltage s'élever en intercalant un petit intervalle explosif entre elle et le tube à gaz raréfié.
En abaissant la pression on voit ce trait de feu se transformer d'abord par endroits, puis totalement, en une nébulosité de plus en plus diffuse, mais toujours très peu sensible à l'aimant et à caractère nettement oscillant. Sa couleur est également très différente de ceDe de la colonne anodique ordinaire. Le défaut de sensibilité magnétique de cette décharge brusque s'explique peut-être par son peu de durée.
(' ) Ce débit énorme en réalité à côté de celui des bobioes explique la fiuonscce.cc des parois sous un aussi bas voltage.
