CORPS EXPOSÉS A DES RADIATIOITS

Extrait des Comptes rendus de l'Académie des Sciences, t. GXXV, 19 juillet 1897 et des Annales de Chimie et de Physique, 7* série, t. XXII, p. 4^3.

A. Corrélations et analogies. — Un corps exposé à des radiations (lumière, rayons X) acquiert des propriétés nouvelles que je considère comme autant d'aspects divers d'une même modification de l'état du corps. Telles sont :

I** La variation de conductibilité électrique des sels d'argent insolés (S. Arrhénius, Wien, Berichte, 2® AbtL, t. XCI, 1887, p. 387).

2^ Uimage latente photographique que les mêmes sels, émulsionnés ou non dans la gélatine, acquièrent sous l'action des mêmes radiations (photographie au gélatinobromure ou daguerréotypie).

3" I^ conductibilité électrique du soufre insolé (Monckmann, Proc. R. 5. Z.., t. XLVI, p. i36).

4® La propriété du soufre insolé de noircir dans la vapeur de

mercure et de donner une sorte damage photographique qui, je l'ai observé, se renverse par une surexposition prolongée au soleil.

5** La variation de conductibilité électrique du sélénium exposé à la lumière (W. Siemens, W. Smith, Bellati et Romanese, Fritls, S. Kalisher, Majorana, etc.) ou bien exposé aux rayons X (Perreau, Threlfall et Pollock).

6" La réserve d'énergie des corps exposés aux radiations, réserve qui se dépense en émission de radiations (luminescence appelée iantài Jluo r es ce nce, tantôt phosphorescence) qui peut se conserver un temps plus ou moins long et se dégager sous l'influence d'une élévation de température ou de l'action de radiations incapables par ellesmêmes de provoquer la luminescence (Becquerel, La Lumière),

La variation de conductibilité électrique, l'image latente, l'emmagasinement d'énergie et la luminescence, malgré leur diversité, sont, je pense, des phénomènes corrélatifs. Les deux premiers sont, dès à présent, constatés avec les sels d'argent, avec une plaque de soufre. On sait que des rayons de grandes longueurs d'onde peuvent détruire l'image latente produite par des rayons de longueurs d'onde plus «ourtes ; l'action est remarquable avec les plaques de Daguerre (Clau- DET, Ann. de Ch. et de Phys., 3* série, t. XXII, p. 332); or les rayons de grandes longueurs d'onde peuvent accélérer et détruire la phosphorescence; ils provoquent alors sous forme d'émission lumineuse le dégagement rapide de l'énergie emmagasinée par le corps lors de son illumination (Becquerel, La Lumière).

Enfin on est conduit à rattacher aux propriétés précédentes la eonductibilité électrique spéciale que présentent les gaz traversés par les rayons X.

Depuis que j'ai fait ces rapprochements, ils n'ont fait que s'accentuer. En particulier, E.-L. Nichols et E. Merritt ont trouvé que les solutions fluoresx:entes présentent un accroissement de conductibilité électrique quand on les éclaire par des radiations qui provoquent cette fluorescence et ils attribuent cet effet à une sorte d'ionisation {The Physical Review, t. XIX, p. 447)-

B. Réaction retardée des corps illuminés, — L'étude d'une nouvelle classe d'effets que j'ai appelés maximums et minimums apparents de l'impression photographique, rétinienne ou radiographique, m'a conduit à imaginer que la modification d'une matière illuminée provoque une réaction de cette matière contre celte modification et que cette réaction se transmet dans un petit cercle d'activité autour de son centre d'excitation. G'"st cette réaction qui impose une limite

DE LA CONDUCTIVITÉ OU DK l'iOMSATION. O87

à la modification de la matière exposée à une radiation constante. C'est cette réaction qui détruit et fait disparaître plus ou moins vite la modification lorsque la radiation a cessé d'agir.

J'ai été conduit à imaginer que l'effet n de la réaction du corps se

développe avec un certain retard et que la vitesse -r- de son action

négative augmente à chaque instant t avec l'intensité i de la modification du corps relative à une époque antérieure {t — Iq), A chaque

instant , = "^7^ '^7^ ^^ appelant p{t) la modification que

produirait la radiation en l'absence de la réaction.

On peut comparer -^ à une vitesse de dissociation et -j- à une vitesse de recombinaison retardée. Par hypothèse, posons

. . dn . .,

Cherchons la loi du régime variable dans le retour à l* équilibre qui se produit quand on supprime l'action de la radiation, p demeure constant. Alors -n = -r et (i) devient

dt at ^ ^

di ...

{?.) ^^ = ^ bi{t - to).

On démontre que, sito = Oji = Ce~*'.Mais le retard ^o modifie profondément ce résultat : ïéi^olution du corps est à chaque instant déterminée par la suite de ses états antérieurs.

L'équation (2) permet de calculer i par intégrations de proche en proche par intervalles successifs égaux à to. On peut aussi se servir de la forme de l'intégrale générale. On trouve

r étant racine réelle ou imaginaire de

En remarquant que (3) a une seule racine réelle /'o on trouve

(4) «(0 = C, Coi -i-^Ce^' sinise -h C),

la valeur de Tq est négative. Les valeurs positives de a sont à rejeter

si Ton admet que i{t) ne peut que tendre vers zéro et non pas prendre des valeurs absolues indéfiniment grandes.

Les constantes Co, C, C se déterminent non par de simples conditions aux limites, mais par les conditions relatives à tout un intervalle de temps t^.

On voit que Fimpression i du corps, qui définit par exemple l'impression photographique, est la superposition d'une série d^impressions qui se dissipent avec des vitesses différentes : l'une suivant une loi purement exponentielle, les autres, introduites par le retard /o? suivant des oscillations sinusoïdales amorties dont les fréquences successives —^ sont de plus en plus voisines de (m — 7) ~*

La série (4) peut être regardée comme une extension de la série de Fourier aux régimes variables, les exponentielles e*"*', e*', qui tendent vers zéro quand le temps t augmente indéfiniment, y remplacent les coefficients constants de la série de Fourier.

La loi du régime variable de l'impression i du corps exposé à un rayonnement constant ou loi du gain de V impression se discuU

d'après la condition -j- =^ — f>i{l — ^o)*

Si l'on admet que la vitesse -~ de l'effet positif est une constante a, on ramène la forme de / à la forme déjà obtenue retranchée de -r • On a

où To et a ont des valeurs négatives; pour t indéfiniment croissant

i{t) a ainsi la limite t qui est atteinte en général par oscillations. Cette

limite est la même que si le retard /q n'existait pas, cas où l'on aurait

simplement i{t) = t — Ce"*'.

Le retard /q) ^n introduisant les termes oscillatoires amortis et l'influence des états antérieurs, donne une variété remarquable aux formes de courbes d'aller et de retour, bien qu'il y ait seulement deux constantes indépendantes b et t^ pour les courbes de retour et trois constantes indépendantes a, 6, Iq pour les courbes d'aller.

Pour interpréter les variations progressives de conductibilité d'un corps pendant ou après laction d'une radiation, on pourra utiliser, je pense, la

théorie qui précède, en la reprenant avec --7- = bi* au lieu de bi^ par analogie

avec la loi de recombinaison des ions dans les gaz.

UE LA CONDUÇTIVITÉ OU DE l'iONISATION. 689

n. - lOHISATIOir PAR LES RATOITS SEGOHDAIBES DÉRIVÉS DES RATONS Z.

A. Extrait des Comptes rendus de l'Académie des Sciences

(t. CXXV, a6 juillet 1897, P- 23i).

I^es difTérents métaux exercent sur les rayons X une absorption

élective. En même temps la couche superficielle du métal émet de nouveaux rayons absorbés beaucoup plus que les rayons X par le mica, Taluminium, le papier, ... Pair lui-même.

On est conduit naturellement à penser que les nouveaux rayons, absorbés par l'atmosphère adjacente au métal, la rendent conductrice de l'électricité au même titre que les rayons X incidents eux-mêmes

B. extrait des Comptes rendus de l'Académie des Sciences

(t. CXXV, 6 décembre 1897, p. 944).

Comme je l'avais annoncé, lea rayons secondaires émis sous

l'influence des rayons X par un métal M, tel que le zinc, le cuivre, etc., déchargent les corps électrisés. On peut faire pénétrer les rayons secondaires, par une fenêtre recouverte d'une très mince feuille d'aluminium battu, à l'intérieur d'un électroscope bien protégé contre l'action directe du système producteur de rayons X. L'expérience se fait rigoureusement en comparant le métal M étudié à l'aluminium qui est sensiblement inactif à ce point de vue comme au point de vue photographique .

La méthode électrique présente sur la méthode photographique les mêmes avantages de sensibilité et de précision que pour l'étude des rayons X eux-mêmes. Elle permet de constater à première vue, par le mouvement de la feuille d'or d'un électroscope, le rayonnement secondaire d'un métal à quelques centimètres de distance dans l'air. Cette propriété des rayons secondaires suffit à expliquer le rôle du métal dans la décharge des conducteurs directement frappés par les ravons X.

G. Extrait des Comptes rendus de l* Académie des Sciences (t. CXXVI, 3 janvier 1898, p. 39).

La figure i montre comment on peut constater directement Faction des rayons secondaires S sur la feuille d'or/ d'un électrosco[)e dont l'entrée aa est protégée électrostatiquement par une très mince

Fig. I.

feuille d'aluminium battu (*). EE est un écran de plomb protégeaoi l'électroscope contre les rayons X.

L'illumination de l'écran au platinocyanure et l'action photographique se manifestent en même temps que l'action sur l'électroscope. et réciproquement. L'action électrique est assez énergique pourfain* disparaître en quelques secondes une grande divergence de la feuilif d'or f. Cependant le champ électrique de y, entièrement renfertDt dans la cage de l'électroscope, ne comprend pas le conducteur M. On ne peut donc pas expliquer cette action à distance du conducteur)! par une ionisation spéciale à la surface de M. C'est une action du? aux rayons secondaires de M qui se comportent à la manière àti rayons X.

J'ai vérifié le fait suivant que j'avais prévu déjà (2) : les rajonj secondaires peuvent décharger une surface métallique sans rencontM

(•) Voir G, Sagnac, Comptes rendus, t. CXXV, 6 décembre 1897, P- 9^- (^) G. Sagnac, Comptes rendus, t. CXXV, ^6 juillet 1897, p. 23a.

DB LA CONDUCnVlTE OU DE L IONISATION.

ni cette surface, ni les surfaces avec lesquelles la première échange des lignes de force ; ils agissent surtout en ionisant Tair ( * ).

II. L'action des rayons secondaires d'un métal M sur une plaque photographique/?/? {fig- 2) recevant les rayons X par sa face verre est comparable à l'action propre du métal dans le phénomène de la

Fig. 2.

st

décharge d'un conducteur par les rayons X. Elle renforce l'action des rayons X incidents quand le métal M est près de toucher la couche sensible ; mais une simple feuille de papier noir, interposée entre pp et MM, affaiblit ce renforcement dans le cas du cuivre, davantage dans le cas du zinc et surtout de l'étain ou du plomb.

L'action des rayons secondaires s'affaiblit beaucoup dès (|ue le métal est éloigné en M' M' de quelques millimètres et très inégalement d'un métal à un autre. •

On conçoit maintenant que l'action du métal puisse paraître approximativement superficielle, surtout si l'on emploie pour exciter le métal un pinceau de rayons X d'une largeur médiocre. C'est cette apparence qui a trompé les premiers observateurs et les a empochés, en particulier, de découvrir l'existence de rayons secondaires électriquement actifs

Chaque élément de volume d\^ de l'atmosphère soumise au champ

Fi?. 3.

électrique d'un conducteur C {fig''^) frappé par les rayons X est

( ' ) Cette propriété des rayons secondaires est précisément celle que M. J. Perrin a découverte pour les rayons X.

Cga

ionisé à la fois par Taction des rayons X incidents {^effet primaire) et par les rayons secondaires S que le métal émet sous l'influence des rayons X {effet secondaire). C'est l'eflet secondaire qui correspond au rôle du conducteur métallique dans le phénomène de la décharge par les rayons X.

D. Extrait des Comptes rendus de V Académie des Sciences du 4 juillet 1898.

I. \J effet secondaire dû aux rayons secondaires issus du métal, nécessaire pour expliquer Faction propre du métal, y suffit complètement.

Un condensateur plan est formé de deux feuilles d'aluminium (y?^. 4)- L'une AA est électrisée et reliée à la feuille d'or d'un

Kig. ^.

>vx/v/xyy/'yxx/yy>yy'/4'y'//;v/>vy'^^^

électroscope, l'autre aa très mince (-j^ de millimètre d'épaisseur) est reliée au sol. Un faisceau de rayons X qui traverse normalement les deux armatures AA, puis aa, produit dans la lame d'air du condensateur un effet primaire, qui, en général, augmente peu par l'action propre des armatures d'aluminium et peut ainsi se mesurer par la vitesse de décharge de l'armature AA. Recevons les rayons X, transmis à travers aa, sur une lanie ZZ de cuivre ou de zinc, par exemple, reliée au sol comme aa, La vitesse de décharge de AA augmente aussitôt; c\.^\,\ effet secondaire dil aux rayons S de la lame ZZ; il augmente, comme l'action photographique des rayons S, quand on remplace le métal de ZZ par un autre qui absorbe davantage les rayons X. Quand la lame ZZ est graduellement rapprochée de aa^ l'eflet secondaire augmente progressivement et devient, par exemple, égal à l'eflet primaire quand ZZ est au contact de la feuille aa. Enlevons alors cette feuille aa^ de manière que la surface du métal ZZ, maintenant nue y porte elle-même les charges électriques développées

DE L\ CONDUCTIVITÉ OU DE L*I0NISAT10N. 698

par l'influence de AA; l'effet secondaire n'augmente que d'environ ,\, de sa valeur, si ZZ est une lame de cuivre ou de zinc. La diminution de l'effet secondaire, quand on recouvre la lame métallique ZZ avec la feuille d'aluminium aa^ est d'ailleurs plus ou moins grande suivant que les rayons S émis par le métal ZZ sont plus ou moins absorbables, et elle s'explique bien par l'absorption partielle des rayons S qui traversent la feuille aa. Rien n'autorise donc à penser qu'il y ait une partie notable de l'action du métal purement localisée à la surface du métal. L'action du métal a son siège dans le gaz au même titre que V action directe des rayons X.

II. On doit s'attendre à ce que l'effet des rayons secondaires sur l'air augmente avec l'épaisseur d'air du condensateur. M. J. Perrin l'a vérifié lui-même {Com,ptes rendus du 1-7 janvier, t. GXXVI). Toutefois il reste à expliquer pourquoi cette augmentation est généralement lente (de -j^ seulement pour le zinc dans les expériences de M. J. Perrin, quand l'épaisseur du condensateur croît de 1°*" à 10"").

Dans l'expérience de la figure 4? si l'on éloigne la lame de zinc ZZ, à partir du contact avec a<7, jusqu'à i""* de aa, on oblige les rayons S à traverser une couche d'air adjacente au zinc et épaisse de i™™; or l'effet secondaire ne diminue alors que d'une fraction de sa valeur. L'absorption par l'air ne suffit pas à expliquer la lenteur d'accroissement de l'effet secondaire avec l'épaisseur du condensateur.

Il faut encore tenir compte des circonstances suivantes :

1** Les rayons S se disséminent en tous sens à partir de la surface ZZ qui les émet, et la quantité de rayons S émis latéralement et mal utilisés est d'autant plus importante que l'armature AA est plus éloignée de aa par rapport à la largeur de la région rayonnante de ZZ.

2° Une partie de l'action propre du métal ZZ est due à ce que les rayons S tombant sur AA s'y transforment en rayons tertiaires T, et l'action électrique tertiaire que les rayons T exercent à leur tour est d'autant plus faible que la source ZZ des rayons S est plus éloignée de AA.

3" Enfin, sous influence des rayons X, le champ électrique cesse d'être uniforme dans toute l'épaisseur du condensateur et se localise principalement au voisinage des armatures; cela résulte d'expériences de M. Child (*). Or l'action de décharge des rayons S augmente avec la valeur du champ électrique.

(•) Child, Wiedemann's Annalei du i5 avril 1898, l. LXV, p. iVi.

Les principales particularités de l'action propre du métal dans la décharge s'expliquent ainsi suffisamment par le mécanisme de Xcfftt secondaire dû aux rayons S.

III. Le mécanisme général suivant de l'action des ravons X (effet primaire), ou des rayons S (effet secondaire), sur le gaz qu'ils traversent dans le champ électrique, me paraît résulter nécessairemeol des expériences de M. Child rapprochées des expériences antérieures de MM. Righi, Villari, J.-J. Thomson, J. Perrin sur les ravons X.

A travers chaque surface de niveau S du champ électrique d'un condensateur plan, il passe un double flux d'électricité, savoir : un flux positif formé de charges positives que les rayons X ont libérées dans les diverses couches d'air comprises entre 2 et l'armature positive aa^ et un flux négatif résultant de toutes les charges négatives issues de l'autre côté de 2. Ces charges positives et négatives se déplacent avec des vitesses finies. Près de l'armature positive aa, par exemple, le flux négatif issu des différents éléments de volume de la couche d'air située au-dessus de S l'emporte sur le flux positif, issu des différents éléments de volume de la couche d'air plus mince située au-dessous de 2; il y a donc en 2 de l'électricité négative libn* en mouvement dont la densité cubique est constante une fois le régime permanent établi ; d'où résultent, au voisinage de aa^ une diminution des potentiels et une augmentation des valeurs du champ électrique, si l'on suppose la différence de potentiel des armatures maintenue invariable.

Les expériences de M. Child montrent, d'ailleurs, que la surface de niveau sur laquelle le potentiel demeure inaltéré par le passage des rayons X est plus éloignée de l'armature négative que de l'armature positive et que la variation de potentiel due aux rayons X fôl plus grande près de l'armature négative que près de l'armature positive. Gela s'explique bien si l'on admet que les charges négatives se déplacent dans l'air un peu plus vite que les charges positives.

IV. Le mécanisme de \ effet secondaire explique encore une particularité observée par M. Child (*) : si les rayons X pénètrent normalement dans un condensateur à travers une armature et frappenl la seconde armature formée successivement de métaux qui absorbent de plus en plus les rayons X. les changements de potentiel dus à l'action des rayons X diminuent de plus en plus. Il suffit de remarquer que les rayons S du métal sont alors de plus en plus actifs et que

(') Loc, cit., p. lôS-iGa.

DE LA CONDVCTIVITE OU DE L IONISATION.

leur eflet se produit (surtout dans les premières couches d'air en contact avec le métal; de ces couches d'air adjacentes au métal, supposé former par exemple l'armature positive, partent des charges positives qui diminuent dans la lame d'air du condensateur l'excédent des charges négatives et diminuent, par suite, aussi les chutes de potentiel dues aux rayons X.

E. — Extrait du Journal de Physique, février 1899, et de V Optique des rayons X

(Paris, Gauthier-Villars, 1900).

Lorsque Vair atmosphérique est la seule matière qui remplisse l'espace M i^fig* 5), la feuille d'or /, bien isolée (') par un sup-

/ lame focus source des rayons X ;

EjEp EjEj écrans de plomb qui limitent le faisceau de rayons X issus de /; E', E'j, E3E2 écrans de plomb qui limitent le faisceau des rayons secondaires utilisables ; M espace commun aux deux faisceaux.

port de diélectrîne Hurmuzescu DD, présente déjà une légère vitesse de décharge dès qu'on excite le tube à rayons X. L'effet disparaît si Ton dispose sur l'une des fenêtres o<, Oa? o\ ou Og? ^^^^ lame métallique de plomb suffisamment épais. Il est dû à Vaction électrique des rayons secondaires émis par Cair de l'espace M sous l'influence

(*) L'isolement est assez bon pour qu'il soit généralement inutile de tenir compte de la déperdition spontanée de l'électricité.

des rayons X qui le traversent. L'effet est d'ailleurs exlrémemenl faible par rapport à celui que donnerait directement le faisceau de rayons X, surtout quand le tube focus est un peu dur et n'émet que des rayons X assez pénétrants. Avec des tubes focus mous, on observe très nettement l'émission secondaire de l'air dans divers azimuts, en particulier à angle droit de la direction des rayons X incidents ; la décharge de l'électroscope peut être observée ainsi, même quand le volume M d'air atmosphérique rayonnant est réduit à i'**, par exemple.

Les activités électriques des rayons secondaires émis par divers corps placés successivement en LL se comparent par les inverses des temps t nécessaires pour la même décharge ( * ) entre les mêmes positions de la feuille /. Le potentiel de la feuille / est généralement de quelques centaines de volts et ne doit être que fort peu réduit pendant la légère décharge observée.

Soit / la durée d'une certaine action de décharge des rayons secondaires émis par la plaque LL quand une certaine lame A d'aluminium, d'ébonite, de mica ou de paraffine est placée en AA sur le irajel des rayons X incidents. On transporte cette lame de AA en A' A' contre l'ouverture c'rf', sur le trajet des rayons secondaires de LL, et l'on mesure la durée i' nécessaire pour la même décharge. Le dispositif est tel que les rayons X et les rayons secondaires S ont été successivement transmis par la même lame A sous une même épaisseur, très peu différente de l'épaisseur normale. Les deux durées t et t' devraient être égales si les rayons S étaient des rayons X diffusés sans changement de pouvoir de pénétration, sans transformation. Or rexpérience montre que /' n'est jamais inférieur à ^ et qu'il lui est généralement supérieur, c'est-à-dire que les rayons S proviennent d'une transformation qui a diminué le pouvoir de pénétration des rayons X

t' générateurs. Le coefficient c = - — i distingue le degré de trans-

formation des rayons S que la plaque LL envoie dans l'électroscope C; on peut convenir de l'appeler : coefficient de transformation, y om

(') C'est, en principe, la méthode que Highi employait pour mesurer les activiie^ électriques des rayons ultra-violets {AUi d. B. Accad, di Bologna, 1888 ï i*j») et que Benoist et D. Hurmuzescu, après avoir les premiers, en France, découTcrl te phénomènes de décharge par les rayons X, ont employée pour étudier comment le* actions électriques de ces rayons varient avec la distance, avec la nature du métal qu'ils frappent et la pression du gaz adjacent au conducteur {Comptes renduS' t. G\XII, 1896, p. 235, 379, 779, 926).

DU LA CONDUCTIVITÊ OU DE l' IONISATION. 697

un exemple relatif aux rayons secondaires qu'un miroir de nickel de 4*^°' de surface exposé aux rayons X envoyait dans un éleclroscope à travers une mince feuille d'aluminium battu et la couche d'air de 7*^"' d'épaisseur qui le séparait de cette paroi. La lame A était une lame d'aluminium de o™™, 11 d'épaisseur. Pour la position AA de cette lame, une certaine décharge se faisait sous l'influence des rayons secondaires du nickel dans le temps ^ = 10', 5 ; pour la position A' A', la même décharge par les rayons secondaires exigeait la durée t'= 4^ secondes; puis, la lame A étant replacée en AA, on avait de nouveau ^=: io%3; cette dernière mesure était nécessaire pour s'assurer que l'intensité ou la nature des rayons X émis par le tube focus n'avaient pas varié sensiblement. Le coefficient de transformation des rayons S reçus par l'électroscope dans cette expérience était c = 2,1. D'une manière générale, la valeur de c ne dépend pas de l'intensité absolue des rayons X, mais seulement de leur nature.

En même temps que les durées / et t', on peut déterminer la durée /,) nécessaire pour produire la même décharge avec les rayons S, mais la lame A n'étant plus placée en A A sur le trajet des rayons X, ni en A' A' sur le trajet des rayons S. L'action des rayons S, mesurée par — en l'absence de la lame A, est mesurée par -7 quand les

rayons S traversent la lame A placée en A' A'. On peut donc appeler coejficient de transmission des rayons S à travers a lame A l'expression y, = -^ , qui est le rapport de l'action -> des rayons S transmis par A

à l'action — des mêmes rayons non transmis. De la même manière, on

voit que, si l'émission secondaire était une diffusion élective des

rayons X sans transformation, le rapport T = -j serait le coefficient

de transmission de l'ensemble des rayons X ainsi diffusés. Le fait que c est supérieur à o signifie que y, est inférieur à F et caractérise la diminution du coefficient de transmission des rayons par suite de la transformation seule, quelle que soit la complexité des faisceaux de rayons X et de rayons secondaires étudiés.

Les déterminations de c et de y montrent que le coefficient de transformation c va en augmentant et le coefficient de transmission y, va en diminuant à mesure que l'on opère sur des rayons secondaires transmis par des épaisseurs de plus en plus faibles d'air ou des divers milieux qui séparent le corps rayonnant LL et la paroi interne de l'électroscope. Par exemple, le miroir de nickel déjà employé envoyait

698 G. SAUNAC. ,

encore ses rayons secondaires à travers ~"" d*air, et, de plus, à travers une feuille d'aluminium de o"",ii ajoutée en dJ , On avait alors c = 7,7el •-',= 0.047 ^^ employant comme lame absorbante, placée successivement en AA puis en A' A', une lame d'aluniininiu d'épaisseur o"",3. Si l'on recommençait les mêmes détermination-^ après avoir enlevé la lame d'aluminium de o™",!! qui se trouvait aupara\ant sur le trajet des rayons secondaires, le coefficient de transformation déterminé à l'aide de la même lame d'aluminium de o""",3, s'élevait à 3o, et le coefficient de transmission des rayons secondaires à travers cette lame s'abaissait à 0,028. Si l'on diminuait l'épaisseur d'air traversée par les rayons secondaires, c continuait à augmenter et v à diminuer, c'est-à-dire que les premières épaisseurs d'air, d'aluminium, etc., traversées parles rayons secondaires, arrêtent les rayons secondaires les plus transformés et les moins pénétrants. Les rayons X employés dans les expériences qui viennent d'être citée*, étant reçus directement dansl'électroscope, présentaient un coefGcienl de transmission v^ de 0,89 à travers la lame d'aluminium d'épaisseur o""*,3 déjà employée; pour avoir une idée de leur hétérogénéité, il convient de dire que ce coefficient de transmission à travers la même lame s'élevait à 0,32 lorsque le faisceau était déjà transmis par o"*,id'aluminium. L'hétérogénéité d'un faisceau secondaire n'est pas indépendante de celle du faisceau de rayons X excitateurs

Parmi les rayons X d'un faisceau issu d'un tube focus, ceux qui excitent le plus l'émission secondaire sont les rayons relativement pénétrants que laisse passer, par exemple, une lame d'aluminium; le coefficient F, rapport suivant lequel est réduite l'action électrique des rayons secondaires quand on fait traverser aux rayons X une lame A assez épaisse, dépasse le coefficient de réduction de l'action électrique directe des rayons X dans les mêmes conditions, c'est-à-dire le coefficient de transmission Vj. des rayons X à travers la même lame. Ainsi, dans l'exemple relatif au nickel, où l'on avait yf= 0,028, on avait r = o, 9 et y^ = o, 39. Le fait que F est supérieur à y^ se présente à la fois pour des corps qui transforment beaucoup, comme le nickel, et pour d'autres qui ne transforment pas notablement les rayons \. comme l'air atmosphérique.

A robser\alion précédente se rattache le fait suivant : dans la décharge d'un condensateur dont une armature frappée par les rayons X est formée d'un métal lourd, la part relative de l'effet des rayons secondaires dans la décharge du condensateur augmente si les rayons X incidents sont transmis par une lame d'aluminium, par

DE LA CONDUCTIVITÉ OU DK L*IONISATION. 699

exemple. De même, dans les expériences radiographiques de la figure 2, le renforcemenl de Taction, produit par les rayons secondaires de la lame MM sur la plaque pp impressionnée en même temps par les rayons X, est d'autant plus visible que le verre de la plaque pp traversé par les rayons X avant la couche sensible est luimême plus épais.

Les coefficients de transformation c obtenus pour différents corps dans les mêmes conditions, en particulier avec un même faisceau de rayons X et une même lame absorbante A, permettent de comparer les degrés de transformations des rayons secondaires que ces différents corps envoient dans Félectroscope. Les rayons secondaires reçus par l'électroscope sont dépouillés, par l'air et les divers milieux traversés avant d'atteindre la face interne de l'électroscope, de leur partie la plus absorbable et la plus transformée, et cette absorption élective est surtout importante pour les rayons de métaux tels que le plomb, le platine. Aussi, quand les métaux comparés rayonnent à une distance suffisante dans l'air, les rayons du plomb et du platine reçus par l'électroscope sont-ils beaucoup moins transformés et plus pénétrants que ceux du zinc, du cuivre, par exemple. Mais, quand on diminue graduellement l'épaisseur d'air traversée par les rayons, le platine envoie dans l'électroscope des rayons de moins en moins pénétrants dont le coefficient de transformation dépasse bientôt considérablement ceux du zinc, du cuivre. Si un métal dépasse ainsi un autre métal, l'ordre de ces deux métaux ne change plus quand l'épaisseur d'air traversée diminue encore, ni quand on remplace la feuille d'aluminium battu a' b' {fig- 5) par une toile métallique. On trouve ainsi, pour un certain nombre de métaux, un ordre limite des coefficients de transformation décroissants, pour des épaisseurs d'air de plus en plus petites traversées par les rayons secondaires. Pour les métaux étudiés, cet ordre limite coïncide avec l'ordre limite des activités électriques décroissantes. C'est à la fois l'ordre limite des pouvoirs de pénétration croissants et des coefficients de transformation décroissants; ainsi, quand on emploie la méthode du condensateur et qu'on dispose sur l'armature frappée par les rayons une feuille mince d'aluminium, on réduit beaucoup la vitesse de décharge du condensateur si cette armature est en platine ou en plomb, moins si elle est en fer ou nickel, et moins encore si elle est en zinc, en cuivre. En résumé, les métaux qui transforment le plus profondément les rayons X émettent les rayons les plus absorbables et les plus actifs.

Les éléments qui transforment notablement les rayons X commu-

7O0 G 8AGNAC.

niquent celte propriété aux mélanges ou composés quî en renferment sans que Pétat physique ni l'état de combinaison paraissent influer notablement. Ainsi l'oxyde de cuivre GuO et l'oxyde de nickel NiO, à l'état pulvérulent, transforment les rayons X, moins toutefois que les métaux cuivre et nickel, ce qui peut s'expliquer par l'absorption que les rayons émis par le cuivre et le zinc éprouvent de la part de l'oxygène combiné au métal et relativement très peu actif. D'ailleurs le nickel, plus actif que le cuivre, communique à son oxyde un pouvoir de transformation et une activité plus grande que ceux de l'oxyde de cuivre. Il en résulte que l'activité d'un mélange ou d'un composé n'est pas en relation générale avec sa densité. Par exemple, l'azotate d'urane, grâce à l'uranium (*) qu'il renferme, est bien plus actif que l'aluminium, et cependant sa densité 2,8 diffère peu de la densité 2,7 de l'aluminium. Les corps très légers sont, il est vrai, souvent très peu actifs et n'émettent que des rayons secondaires sensiblement aussi pénétrants que les rayons X générateurs. Mais cette remarque n'est vraie que pour des corps, comme la paraffine, qui renferment seulement dans leur composition des éléments très peu actifs, encore faut-il prendre garde à des traces d'impuretés très actives enfermées dans un corps par lui-même très peu actif tant qu'il est pur. La propriété d'activité secondaire se présente donc surtout comme une qualité atomique qui, pour les sept éléments ci-après, décroît dans l'ordre indiqué :

Pt.

Poids atomique. . . . 194 Densité 21, 5

On voit que l'étain est plus actif que le fer et le cuivre, bien qu'étant plus léger; de même, le fer et le zinc passent avant le cuivre. D'autre part, le nickel et le fer sont nettement plus actifs que le zinc et le cuivre, qui ont des poids atomiques plus élevés. Mais le nickel et le fer, qui ont des propriétés chimiques voisines et sont considérés comme éléments analogues^ ont des activités secondaires sensiblement égales.

L'ordre limite d'activité secondaire permettra de faire une comparaison de l'ensemble des éléments chimiques d'après un nouveau caractère spécifique. Cette comparaison semble dès à présent dépendre,

(') L'uranium n'agit pas sensiblement ici par ses rayons de Becquerel parce que ses rayons secondaires sont rendus facilement beaucoup plus actifs que ses rayons de Becquerel.

Sn.

Ni.

Fe.

Zn.

Cu.

Al.

DB LA CONDUGTIVITE OU DE L IONISATION. 70I

comme la classification chimique naturelle de J.-B. Dumas et de Mendeleef, des analogies chimiques aussi bien que de la grandeur du poids atomique.

L'activité électrique secondaire permet, d'autre part, de rechercher une petite proportion d'un élément assez actif disséminé dans un corps relativement peu actif par lui-même.

Des mesures successives permettent de déceler nettement 0,1 pour 100 de cuivre ajouté à un aluminium, et il est évident qu'on irait beaucoup plus loin en employant une méthode d'opposition ou SI le métal recherché était plus actif que le cuivre. En ce qui concerne l'aluminium, la grande importance des petites quantités de cuivre, fer, etc., qu'il peut renfermer rend impossible d'attribuer des valeurs précises aux diverses propriétés des rayons secondaires qu'il émet, tant que l'on ne possédera pas un échantillon très pur de ce métal. L'invariabilité de l'activité secondaire dans des conditions déterminées sera l'un des caractères à exiger d'un corps pur.

De là aussi une méthode pour rechercher de petites quantités d'un éléfnent soit déjà bien connu, soit non encore isolé ou tout à fait nouveau, à la condition seulement que l'élément recherché soit notablement plus actif que le corps dans lequel il est disséminé.

m. — ÉLECTUSATIOir HÉfiATIVE DES RATOITS SECOHOAIRES PRODUITS

AU MOTEN DES RATOITS X.

{Comptes rendus de V Académie des Sciences du 9 avril 1900.)

Cette Note, publiée en collaboration avec M. P. Curie, se trouve reproduite déjà dans les Extraits des travaux de M. P. Curie.