LA VITESSE ET LA DÉVIATION MAGNÉTIQUE DES RAYONS CATHODIQUES. I

croclient simplement aux tubes de \erre du cadre. Les plateaux intérieurs sont soutenus par des crochets métalliques ^ et de petites tiges de caoutchouc durci A.

Les étriers de connexion / ont, au-dessous des vis de serrage, des encoches qui penneltent de les déplacer un peu vers le haut ou vers le bas. De cette manière, on a un jeu de quelques millimèlres pour régler la longueur de Tétincelle de rupture, qui jaillit entre deux morceaux de zinc arrondis encastrés dans les étriers y. J'ai donné, en général, à Tétincelle une longueur de 7""" environ. Du roté qui, sur la figure, est caché au lecteur, c'est-à-dire en arrière, les étriers/ portent des vis de serrage pour les fils de jonction qui conduisent au système électrique producteur des rayons cathodiques.

La distance qui sépare les plateaux était, en général, de 1*""; dans les expériences faites sur des longueurs d'onde parliculièrcmenl courtes (6"*, 5), où l'on a réussi à dépasser le deuxième point neutre, la distance était élevée à 2'^"* par flexion des crochets a.

De chacun des deux plateaux intérieurs partent, vers l'intérieur et en avant, deux bandes métalliques y, y' larges d'environ 20"'"*. Les bandes opposées y, y et y', y deviennent finalement parallèles l'une à l'autre, et portent en cet endroit des trous taraudés, dans lesquels sont fixés les conducteurs mobiles conduisant aux fils abcde et a' Uc'd'e'. Ces conducteurs se composent chacun d'un ou de deux éléments de la forme représentée sur la figure 9 : deux bandes de

cuivre de 20"'"* de large, un peu recourbées et écartées à une extrémilé, et portant à l'autre extrémité des disques de laiton soudés et munis de trous taraudés, sont maintenues à une distance d'environ ^mm pgp jgg fiches d'ébonite solidement enfoncées. En y, y ou en V, y', on visse l'extrémité élargie du premier élément qui peut être le seul; l'autre extrémité porte alors soit l'élément suivant, soit le fil abcde ou a'Vc'd'e', On reconnaîtra que cette construction procure, outre la facilité du déplacement, une self-induction pres(|ue constante et très faible.

Comme système d^ émission des rayons cathodiques j'ai employé deux bouteilles de Leyde en flint isolées sur paraffine ou sur verre, de 4o*"" de haut, i3'=" de large et 2*"™ d'épaisseur et dont les arma-

I046 e. WIECHBRT.

tures de papier d'ëtaîn avaient environ iS***"*. Pour avoir partout des contacts sûrs, les armatures furent munies chacune d'un anneau de laiton de 2*^" de large, entouré de papier d'élain et faisant ressort. Pour les armatures extérieures, les anneaux sont d^un seul morceau et exercent par eux-mêmes la force élastique nécessaire; pour les armatures intérieures chaque anneau est formé par l'assemblage de quatre morceaux séparés, qui sont fortement appuyés contre la bouteille par quatre fils formant ressort, et issus d'une vis de serrage extérieure à la bouteille.

Des anneaux extérieurs deux fils de cuivre épais de 2™"* et longs de 60*^'" se rendent à l'étincelle (Jiff- 6) ou aux élriers / du système ce {/ig* 8). Pour les expériences avec des longueurs d'onde très courtes, chacune des connexions est faite par plusieurs fils parallèles (jusqu'à six), afin de diminuer le plus possible la self-induclion. Les fils de communication avec la bobine d'induction (^g. (\) peuvent être fixés n'importe où aux anneaux extérieurs des bouteilles de Leyde, ou être accrochés aux fils qui s'y rattachent.

La spirale PP {/tg^ 6) était formée de fil de cuivre de 2""* d'épaisseur, et assujettie par ses extrémités rectilignes dans les vis de serrage des armatures intérieures de L, L'. La longueur totale du morceau de fil employé était en général de 1"*, le diamètre des spires de 3*^"*, leur nombre de dix, la longueur de la spirale même de 5*^'"; cependant il pouvait y avoir des changements notables. Pour les expériences avec de très courtes longueurs d'onde on ne prenait que 5 spires formant une spirale de 3*^*" de longueur. Si l'on employait les courants de Tesia, on passait par-dessus la spirale un tube de verre s'adaptant étroitement sur elle et épais de 2™™; ce tube portait la spirale secondaire SS du transformateur. Celle-ci avait une longueur à peu près égale à celle de la spirale primaire; elle se composait de spires rapprochées d'un fil de cuivre ordinaire de o'"",8 d'épaisseur, recouvert de coton, et plongé dans la paraffine pour améliorer l'isolement. Il arrivait parfois que le tube de verre de la spirale secondaire fill percé; en pareil cas, il suffit le plus souvent de boucher les trous avec de la cire.

La bobine d'induction^ provenant de la maison Max Kohi, à Chemnitz, donne nominalement une étincelle de So*^"^. J'ai employé un interrupteur rotatif à mercure de la même maison et ai ré*çlé la vitesse à 1 5 ou 20 interruptions par seconde. La bobine consoniinait alors environ un courant de 6 ampères.

Pour terminer nous allons encore dire quelques mois sur la disposition générale des appareils.

hk VITESSE ET LA DEVIATION MAGNETIQUE DES RAYONS CATHODIQUES. 10 47

Le tube à décharges était fixé au voisinage du bord antérieur de la table d'expérience, et parallèlement à ce bord; il était horizontal et à 3o*^" au-dessus de la table. Au-dessous se trouvaient, à portée de la main de l'observateur, la résistance de réglage de la bobine et l'interrupteur commandant la spirale magnétisante. En arrière, à une distance de 20'^'" environ, étaient disposés les deux systèmes électriques : auprès de la l(Ue du tube à décharges le système émettant les rayons cathodiques, à coté le système de mesure représenté sur la ligure 8. La position du dernier devait être choisie de telle sorte que sa ligne médiane passant par F tombât à la même hauteur que Taxe du lube à décharges, car les bras que l'on pouvait fixer à y? y et à y', y n'étaient mobiles essentiellement que dans un plan horizontal. La bobine d'induction et son interrupteur étaient placés à plusieurs mètres de distance du tube à décharges sur une table spéciale, afin d'éviter les perturbations magnétiques.

§ 5. — Mesnre de la déviation magnétiqne.

On verra par l'exposé du prochain paragraphe, que les appai*eils décrits ci-dessus fournissent, pour la vitesse i' des rayons cathodiques, des valeurs qui se rangent au-dessous de la vitesse V de la lumière, ce qui nous confirme dans l'hypothèse de l'émission. Pour utiliser les mesures dans cette hypothèse, il faut connaître a, c'està-dire la masse moléculaire d'un électron de charge électrique porté par les particules en mouvement. La théorie donne pour le cas de la déviation magnétique

a rj = 3,1073. io-"(/-n), av = o,9r)5.io*(/'H)

et pour celui de la déviation électrostatique

aA^y=i,o73.io-9(rH), afî= 0,965. io»î(/-R);

r représente le rayon de courbure, H la force magnétique déviante, R la force électrique en volts-centimètres. On a pris 16 pour masse d'un atome d'oxygène, et l'on admet que 1 coulomb, c'est-à-dire •^V unités électrostatiques d'électricité, libère dans l'électrolyse 0,8*288. io~* gramme d'oxygène; il résulte de là

I0j8 B. WIECHERT.

en appelant m la niasse et e la charpie des particules mesurée éleclrc»staliquement.

D'après ces formules, on peut calculer a quand on connaît, oulre la vitesse v^ la raideur magnétique rH ou la raideur éleclrique / R. J'ai choisi la mesure de beaucoup la plus commode de la raideur magnétique.

Comme il ne semblait pas impossible que la vitesse et, par suite, la déviabilité des rayons cathodiques variât depuis la cathode jusqu'au diaphragme B|, j'ai considéré comme utile de ne déterminer la déviation qu'au delà de B|, et j'ai employé pour cela la méthode suivante, qui, par des calculs relativement simples, fournit des relations tout à fait commodes.

De la manière indiquée clairement sur la figure lo, on faisait

l'ig. lo.

& Jfz

passer un courant électrique dans des fils droits, parallèles et disposé^ le long du tube à décharges et de chaque côté. On s'arrangeait de manière que ces fils seuls jouassent un rôle dans la déviation magnétique. Les rayons se courbaient comme la figure le montre en exagérant. Au moyen d'une division, découpée en fofme de scie dans du clinquant, et qui recouvrait en partie la lamelle de verre, on mesurait sur cette lamelle G le déplacement de l'ombre d'un fil tendu à travers l'ouverture du diaphragme B|. Pour connaître l'intensité du courant, on se servait d'ampèremètres soigneusement étalonnés.

Dans les expériences on utilisait toujours des intensités telles que les rayons arrivant en G fussent très peu courbés. On peut donc écrire pour la trajectoire

en désignant par S la raideur magnétique des rayons et H Tintensilé du champ sur la droite qui joint B| et B2.

H résulte de l'action combinée des deux fils. Nous pouvons poiir le calcul, conformément à la figure 11. admettre qu'il u'v a qu un seul fil, si nous le plaçons à une distance moitié moindre de la «Iroite V = 0 que les fils réels, et si nous lui attribuons la M«innio de> intensités tra\ersant ceux-ci. Si celte somme est /, on a, d'aprè> la loi

lA VITESSR ET LA DÉVIATION MAGNÉTIQUE DES BAYONS CATIIODIOUES. Io49

(le Biot et Savart,

Fig. II.

OÙ les distances r et /•' (contrairement à x) doivent toujours être comptées positivement. D'après cela :

en posant

Par intégration, il vient

et puis

où Ton a posé

Y =(9+\)\ +lognatf?-+-0, Y'=(p'-t-î')?'+lognat(p'+Ç').

Des deux constantes d'intégration c et C, c désigne la valeur sup-

posée de --r- pour ç= — oo, x =^ — oc et est déterminée parla condition que j'i doit être égal à r^ ; il suit de là que

i Y,-Y,-(Yi-Y',)

aS

La constante C peut être éliminée au moyen de la condition y^ = o. On trouve alors pour la raideur magnétique cherchée

io5<)

K. WIKCHEIIT.

Si les fils sont passablement longs de sorte que x, s^*îl en outre plusieurs fois plus grand que A, il suffit entièrement de po<er. [«ar approximation,

Yi=>.

Dans mes expériences on s'est servi, pour supports de> lils conduisant le courant /, de deux cadres de bois que l'on pouvait assembler au moven de clie\illes {cf.Jig. 12^, et sur les faces internes desquels

Fig. 12.